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基于P2P SIP的网络语音系统中数据转发机制研究

作　者: 周思炜
导　师: 金海
学　校: 华中科技大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 网络语音对等网络会话初始化协议数据转发
分类号: TN919.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 20次
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内容摘要

因特网与音视频编解码技术的飞速发展使得更多的人可利用网络进行通信,这大大的刺激了网络语音(Voice over Internet Protocol)的发展。为了解决规模扩展及成本激增的问题,Peer-to-Peer技术已经被广泛应用于VoIP系统,并取得了成功。但是,在多数基于P2P的VoIP系统中,最大的挑战来源于如何为用户提供低延迟的端到端路由通信机制,即数据转发机制,以支撑高质量的音视频服务。这一挑战降低了VoIP系统中的媒体服务质量。数据转发机制NARS(Novel Application-layer Relay Strategy)作为基于P2P SIP的网络语音系统中的核心模块,旨在解决VoIP系统中对等网络上两点间应用层的数据转发问题。会话初始化协议(Session Initiation Protocol)是由IETF组织提出的一种基于IP网络实现实时通讯应用的信令协议。它是基于C/S模式的,而P2P SIP系统将P2P技术与SIP进行了有效的结合。其核心模块NARS数据转发机制正是利用寻找中转节点(relay)的方法,在应用层选取网络状况良好、到通信双方延迟都较低的节点作为通信的转发节点,依靠网络中节点的多样性与差异性提供强大的转发能力,使得原本端到端直连时质量不佳的效果得到改善。其基本思想是在节点加入到P2P网络中时,通过索引服务器的引导,获得并保存自己的邻居信息,根据邻居节点到自己的时延信息构建环状的延迟聚集结构;通过节点互换邻居的方法维护自己的延迟环状网络,并动态更新这些信息;查找两通信节点的中转节点时,通过向最内层邻居节点发送查找消息来找到多条从查找节点经过邻居节点、不断逼近目标节点的路径,并选取合适路径作为转发路径;在查找失效时使用另一种静态的查找策略——物理IP邻近策略,通过索引服务器找到次优路径。数据转发机制NARS根据通信双方节点的网络状况完成转发功能,同时支持标准SIP终端的加入。在性能方面,算法通过NS2网络模拟软件进行了模拟,其结果表明转发算法的平均命中率在0.7到0.9之间,通过转发后的平均端到端时延低于150ms,对整个系统性能改善明显。

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