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一种基于网络编码的改进型BitTorrent内容分发系统研究

作　者: 张博
导　师: 慕建君
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: P2P 内容分发系统 BitTorrent 网络编码 随机线性网络编码 稀疏编码
分类号: TP393.093
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 27次
引　用: 0次
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内容摘要


目前,内容分发系统作为通过协作定位和分发共享文件的工具,已成为占据Internet网络流量最多的新型网络应用。BitTorrent是当今Internet上非常流行的基于P2P技术的内容分发系统,它能够快速、有效地在Internet的网络结点上分发大的文件,而不会给源服务器带来过大负载。但是,BitTorrent系统存在诸如对种子结点的依赖性太强、文件块选择算法只能达到局部最优以及对网络带宽利用率不高等问题。网络编码技术作为通信领域的一项新技术,已经得到了普遍的关注和研究。如何将网络编码技术应用于P2P内容分发系统解决其现存问题以及它能否提升P2P内容分发系统的性能是本文的研究重点。本文的主要工作内容如下：1.深入研究了BitTorrent协议及BitTorrent内容分发系统的工作原理,在此基础上分析了开源客户端Enhanced CTorrent的代码,指出BitTorrent系统中存在的缺陷与不足,并详细分析其原因。2.深入分析了网络编码原理,探讨了随机线性网络编码的编译码原理,初步研究了网络编码中的稀疏编码策略。3.在深入理解网络编码技术及Enhanced CTorrent客户端的基础上,设计并实现了一种基于网络编码的改进型BitTorrent内容分发系统,解决了现有BitTorrent系统中存在的问题,改善了该系统下载性能。4.测试了采用稀疏编码策略的随机网络编码的编译码器性能,搭建了私有的BitTorrent网络,对内容分发系统进行了集成测试,并分析了其下载性能,表明了网络编码技术的优越性。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 绪论  7-11
  1.1 研究背景  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-9
  1.3 论文主要工作  9-10
  1.4 论文组织结构  10-11
第二章 BitTorrent内容分发系统及协议分析  11-23
  2.1 BitTorrent系统原理简介  11-14
    2.1.1 BitTorrent系统术语  11-12
    2.1.2 BitTorrent系统工作原理  12-14
  2.2 BitTorrent协议分析  14-21
    2.2.1 "种子"文件结构  14-15
    2.2.2 Tracker HTTP/HTTPS通信协议  15-16
    2.2.3 BitTorrent结点通信协议  16-19
    2.2.4 BitTorrent系统关键算法  19-21
  2.3 BitTorrent系统面临的问题  21-22
  2.4 本章小结  22-23
第三章 网络编码技术及其相关实现  23-37
  3.1 网络编码的提出与发展现状  23-25
    3.1.1 网络编码的提出  23
    3.1.2 网络编码的发展和研究现状  23-25
  3.2 网络编码的原理和模型  25-29
    3.2.1 基本概念和原理  25-26
    3.2.2 线性网络编码  26-28
    3.2.3 数学模型  28-29
  3.3 网络编码的实现技术  29-33
    3.3.1 随机线性网络编码  29-32
    3.3.4 稀疏网络编码  32-33
  3.4 网络编码的优势  33-35
  3.5 本章小结  35-37
第四章 采用网络编码的BitTorrent内容分发系统设计与实现  37-59
  4.1 网络编码应用于BitTorrent系统的可行性分析  37-38
  4.2 改进的BitTorrent内容分发系统的设计  38-53
    4.2.1 Enhanced CTorrent系统分析  38-45
    4.2.2 编译码及BitTorrent系统技术选择  45-48
    4.2.3 编译码器与Enhanced CTorrent客户端的集成方案  48-52
    4.2.4 内容分发系统的服务器端  52-53
  4.3 改进的BitTorrent内容分发系统的实现  53-57
  4.4 本章小结  57-59
第五章 原型系统测试及性能分析  59-65
  5.1 编码器和译码器单元测试  59-60
  5.2 BitTorrent网络的搭建  60
  5.3 内容分发系统集成测试  60-63
  5.4 结论与改进  63-64
  5.5 本章小结  64-65
结束语  65-67
致谢  67-69
参考文献  69-73
攻读硕士期间完成的论文和参与的科研工作  73

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 计算机网络应用程序 > 文件传送程序(FTP)
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