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基于复杂网络的P2P流媒体网络拓扑构建

作　者: 朱建雷
导　师: 龚尚福; 冯健
学　校: 西安科技大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: P2P流媒体 复杂网络 拓扑构建 小世界
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 24次
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内容摘要


P2P(Peer-to-Peer，对等网络)流媒体技术充分利用了网络中的空闲资源，不需要改变现有的网络配置，具有很强的可扩展性，成为近年来流媒体分发技术和P2P技术中的研究热点。按照何种拓扑结构来构建覆盖网络是P2P流媒体技术的核心问题之一，而已有的拓扑构建算法大多采用启发式算法，参数由经验值确定，理论支撑不足。本文结合复杂网络理论，以P2P流媒体网络拓扑结构为研究主线，从以下几个方面开展研究工作：首先，分析了P2P流媒体拓扑构建问题的研究现状，一方面将传统的拓扑构建方法概括为树状拓扑结构、网状拓扑结构和混合拓扑结构三种，分别介绍了三种拓扑结构中的典型系统；另一方面总结了当前复杂网络在P2P拓扑构建问题中的应用情况，包括拓扑测量与分析，以及基于测量结论的拓扑构建和演化模型建立两个方面。其次，深入研究了如何将复杂网络(Complex Network)中的网络特性运用到解决P2P流媒体系统的拓扑构建问题中去。本文主要选取复杂网络理论体系中的小世界(Small-world)网络模型，在分析了小世界网络与P2P流媒体技术的结合点之后，提出了一种基于小世界的P2P流媒体拓扑构建算法，用所有的簇头节点构成一个小世界网络，而其他簇内节点则保持正常的簇结构。运用小世界网络平均距离小的特性来减少网络通信的延迟，簇系数大的特性来保证网络的可扩展性，支持更多的并发访问。最后，详细介绍了P2P仿真平台PeerSim的运行机制，主要从运行流程和配置机制两方面进行介绍。该部分的分析介绍对PeerSim的初学者来说具有一定的参考价值，缓解了PeerSim官方文档资料相对缺乏的问题。在此基础上，在PeerSim仿真平台下为本文提出的拓扑构建算法开发了仿真系统，并与经典的CoolStreaming方法进行了对比分析。实验结果表明新提出的算法在启动延迟、服务器负载、消息开销和抖动率等参数上均优于CoolStreaming方法，整体性能具有较为明显的提高。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-10
1 绪论  10-17
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 相关研究现状  11-15
  1.3 论文研究内容  15-16
  1.4 文组织结构  16-17
2 P2P 流媒体与复杂网络相关研究  17-25
  2.1 P2P 技术  17-18
  2.2 流媒体分发技术  18-20
    2.2.1 基于 C/S 架构的分发技术  18-20
    2.2.2 基于 P2P 的分发技术  20
  2.3 复杂网络理论  20-24
    2.3.1 特征参数  21-22
    2.3.2 复杂网络结构模型  22-23
    2.3.3 社区结构  23-24
  2.4 本章小结  24-25
3 P2P 流媒体拓扑构建  25-33
  3.1 引言  25
  3.2 研究现状分析  25-26
  3.3 基于小世界的拓扑构建算法  26-32
    3.3.1 节点加入、退出  26-28
    3.3.2 簇头节点的选择  28-29
    3.3.3 簇头节点构建小世界网络  29-30
    3.3.4 簇分裂与合并  30-32
  3.4 本章小结  32-33
4 PeerSim 仿真研究  33-41
  4.1 PeerSim 的运行机制  33-37
    4.1.1 CDSimulator  33-36
    4.1.2 EDSimulator  36-37
  4.2 PeerSim 的配置文件  37-39
    4.2.1 仿真系统相关参数  37
    4.2.2 协议相关参数  37-38
    4.2.3 初始化相关参数  38-39
    4.2.4 控制器相关参数  39
  4.3 本章小结  39-41
5 仿真实验设计与结果分析  41-49
  5.1 仿真程序设计  41-45
    5.1.1 初始化功能设计  41-43
    5.1.2 消息机制设计  43-45
    5.1.3 控制器设计  45
  5.2 实验环境与结果分析  45-48
  5.3 本章小结  48-49
6 总结与展望  49-51
  6.1 工作总结  49
  6.2 展望  49-51
致谢  51-52
参考文献  52-56
附录  56

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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 > 计算机网络结构与设计
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