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流媒体点播系统的数据调度算法研究与系统实现
作 者: 吕斌
导 师: 庄雷
学 校: 郑州大学
专 业: 计算机软件与理论
关键词: P2P 流媒体 数据调度 缓存管理
分类号: TP301.6
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 24次
引 用: 0次
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内容摘要
随着宽带业务的广泛发展,流媒体服务在互联网中所占的比重越来越大,出现了大量的流媒体应用,如网络电视、体育直播、远程教育等。在传统的流媒体应用系统中,大多采用基于C/S的服务模式,服务器分发全部的数据,客户端只是简单的接收数据并播放。当用户数量达到一定程度后,服务器就不能很好的为用户服务了,甚至出现单点失效的状况。在这种情况下,P2P技术的运用为这一问题带来了曙光,成为学术界、工业界研究的重点。目前,互联网的流媒体业务大体可以分为下载、直播、点播三类。基于P2P技术的下载系统和直播系统已经比较成熟,由于点播系统的高度交互性和播放异步性增加了系统实现难度。因此,在互联网上构建可扩展、高可靠、高播放体验的点播系统一直是研究的热点问题。本文主要贡献以及内容包括:首先,提出一种基于历史带宽的数据调度算法。这个算法综合考虑了节点带宽、节点服务能力、数据块候选节点数等因素,充分的利用了节点的带宽,减少启动延迟和传输延迟,提高了播放连续性。其次,设计一种节点优化机制。节点每隔一段时间就会优化与邻居节点之间的连接,通过统计邻居节点向自身发送的数量,来淘汰劣质的连接,建立优质的连接,提高系统的分发效率。最后,提出两级缓存管理策略。在内存中缓存即将播放的数据,提高播放的流畅度。同时在硬盘中缓存多部已播放过的视频,可以增加节点的服务范围,进一步降低服务器的负载,减少运营成本。并且设计和实现了基于P2P网络的流媒体点播系统,并给出了相关技术的测试结果。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-7 目录 7-10 图表 10-11 1 绪论 11-16 1.1 课题研究背景 11-12 1.2 P2P流媒体应用研究现状 12-14 1.3 课题研究内容 14 1.4 论文组织结构 14-16 2 P2P和流媒体技术基础 16-24 2.1 P2P技术 16-20 2.1.1 P2P简介 16-18 2.1.2 P2P网络结构 18-20 2.2 流媒体技术 20-23 2.2.1 流媒体传输与控制协议 20-21 2.2.2 流媒体调度技术 21-23 2.3 本章总结 23-24 3 P2P流媒体系统模型研究 24-30 3.1 基于Gossip协议的DONet模型 24-26 3.1.1 Gossip协议 24-25 3.1.2 DONet模型 25-26 3.2 P2cast模型 26-28 3.3 DirectStream模型 28-29 3.4 本章总结 29-30 4 PPVoD系统体系结构 30-35 4.1 设计目标 30 4.2 系统概述 30-31 4.3 PPVoD系统模型 31-32 4.4 PPVoD系统的工作流程 32-33 4.5 系统协议设计与实现 33-34 4.6 本章总结 34-35 5 基于历史带宽的数据调度算法 35-41 5.1 引言 35-36 5.2 数据缓冲区 36-37 5.3 伙伴节点的服务能力 37-38 5.4 伙伴节点带宽值的计算方式 38-40 5.5 本章总结 40-41 6 PPVoD系统的设计与实现 41-56 6.1 目录服务器 41-46 6.1.1 服务器模块体系结构 42-43 6.1.2 系统控制模块 43 6.1.3 节点管理模块 43-45 6.1.4 频道管理模块 45-46 6.1.5 网络接口模块 46 6.2 节目源服务器 46-48 6.3 客户端 48-55 6.3.1 PPVoD点播系统客户端设计 48-49 6.3.2 系统控制模块 49 6.3.3 对等节点管理模块 49-53 6.3.4 数据调度模块 53 6.3.5 缓存管理模块 53-54 6.3.6 缓存块的分配流程 54-55 6.3.7 服务调度模块 55 6.4 本章总结 55-56 7 系统测试 56-58 7.1 测试环境 56 7.2 节点启动延迟 56-57 7.3 本章小结 57-58 8 总结与展望 58-60 8.1 工作总结 58 8.2 下一步工作计划 58-60 参考文献 60-62 个人简介 在校期间发表的学术论文与研究成果 62-63 致谢 63
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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 > 一般性问题 > 理论、方法 > 算法理论
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