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P2P流媒体系统缓存及调度策略研究

作　者: 王文波
导　师: 范训礼
学　校: 西北大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: P2P流媒体 概率缓存机制 缓存替换策略 数据调度策略
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 167次
引　用: 5次
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内容摘要


近年来,采用P2P模式解决流媒体服务系统的瓶颈问题受到越来越多的重视。如何在充分利用P2P网络中众多节点资源的前提下,确保流媒体服务质量、提高播放的性能,成为P2P流媒体技术研究的热点。本文在分析和总结现有P2P流媒体系统结构和应用特点的基础上,对P2P流媒体点播系统主要性能的优化问题进行了研究。主要工作如下:首先,本文分析和归纳了影响节点启动延迟、播放连续度、服务器负载性能的主要因素,论述了节点缓存管理和数据调度策略对P2P流媒体性能优化的重要作用。其次,本文对现有缓存管理相关内容进行了深入研究,从流媒体应用对缓存管理的要求、缓存空间的用法等方面分析了概率缓存管理机制的优点,并针对现有概率缓存管理机制中缓存替换策略的不足,提出了新的基于服务供需差、服务紧迫度的SDDU替换策略。随后,在分析、归纳目前研究工作基础上,针对现有数据调度策略的不足,提出了新的基于播放缓存偏移量的SSCOP调度策略,并对该策略在概率缓存管理机制中的使用方法进行了描述。最后,对采用了SDDU替换策略和SSCOP调度策略的新概率缓存管理机制进行了模拟实验,通过与原有概率缓存管理机制在启动延迟、播放连续度、服务器负载性能方面的比较,证实了改进后的缓存机制对系统主要性能起到了优化作用。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-10
第一章 前言  10-17
  1.1 研究背景  10-13
  1.2 相关研究现状  13-15
    1.2.1 基于树状拓扑协议及扩展的系统  13-14
    1.2.2 基于Gossip协议的系统  14
    1.2.3 分层编码、多重描述编码、网络编码  14-15
  1.3 研究目的及主要内容  15-16
  1.4 论文结构和章节安排  16-17
第二章 P2P流媒体系统概述  17-29
  2.1 P2P网络结构  17-19
    2.1.1 集中式P2P网络  17-18
    2.1.2 分布式P2P网络  18-19
    2.1.3 混合式P2P网络  19
  2.2 P2P流媒体系统应用  19-21
    2.2.1 基于P2P的流媒体直播系统  19-20
    2.2.2 基于P2P的流媒体点播系统  20-21
  2.3 系统主要性能及其影响因素  21-27
    2.3.1 播放启动延迟  22-23
    2.3.2 播放连续度  23-25
    2.3.3 服务器负载  25-26
    2.3.4 缓存管理及调度策略的重要性  26-27
  2.4 系统模型设计  27-28
  2.5 本章小结  28-29
第三章 P2P流媒体缓存管理策略  29-42
  3.1 相关研究工作  29-31
    3.1.1 缓存策略  29-31
    3.1.2 替换策略  31
  3.2 概率缓存管理  31-35
    3.2.1 缓存策略  32-34
    3.2.2 缓存替换  34-35
    3.2.3 缓存预取  35
  3.3 改进的缓存替换策略  35-41
    3.3.1 最多可用丢弃  35-37
    3.3.2 SDDU替换策略  37-39
    3.3.3 算法描述  39-41
  3.4 本章小结  41-42
第四章 P2P流媒体数据调度策略  42-55
  4.1 相关研究工作  42-45
    4.1.1 基于数据驱动的内容分发策略  42-43
    4.1.2 纯推的内容分发策略  43
    4.1.3 推-拉结合的策略  43
    4.1.4 结合组播方案的策略  43-44
    4.1.5 采用编码方案的策略  44-45
  4.2 数据调度策略问题分析  45-47
    4.2.1 策略类型划分  45
    4.2.2 P2P流媒体中的RF策略  45-46
    4.2.3 RF策略的不足  46-47
  4.3 调度策略解决方案  47-54
    4.3.1 面向连续缓存的基于偏移量的调度策略  47-51
    4.3.2 面向概率缓存的基于偏移量的调度策略  51-54
  4.4 本章小结  54-55
第五章 模拟实验与性能分析  55-61
  5.1 模拟平台介绍  55
  5.2 模拟设计及实现  55-56
  5.3 实验过程及结果分析  56-59
    5.3.1 播放启动延迟  57-58
    5.3.2 播放连续度  58
    5.3.3 服务器负载  58-59
  5.4 本章小结  59-61
第六章 总结与展望  61-63
  6.1 工作总结与创新  61
  6.2 未来研究方向  61-63
参考文献  63-68
攻读硕士学位期间取得的科研成果  68-69
致谢  69

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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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