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基于NS2的PeerCast模拟平台设计与实现

作 者: 王轶凡
导 师: 张宏莉
学 校: 哈尔滨工业大学
专 业: 计算机科学与技术
关键词: 网络模拟 NS2 P2P流媒体 PeerCast
分类号: TP311.52
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 98次
引 用: 1次
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内容摘要


近年来,流媒体在互联网上大量应用,然而由于传统C/S模式过分依赖媒体服务器的性能和带宽,使得流媒体的播放质量并不让人满意。为了解决这个问题,P2P技术被引入到流媒体应用中。P2P流媒体技术具有健壮性、扩展性、带宽适应性等多项优点,但由于P2P网络的节点数量大,同时在线用户数量多,使得其网络特性不易被研究人员发现和掌握,不利于协议的分析和改进。因此,网络模拟就成为了对P2P流媒体协议开发与研究的的一种重要方式。本文在网络模拟工具NS2上模拟了一种典型的P2P流媒体软件——PeerCast。这是一种基于树型结构的P2P流媒体网络模型。首先,对PeerCast的系统架构、工作流程、主要算法以及其自创PCP通信协议进行深入的剖析,理解其运作的机制;其次,在模拟过程中为了降低PeerCast程序加入NS2的复杂性,本文设计并实现了一个基于NS2的网络通信接口平台NCIP,应用程序可以通过平台提供的接口方便的加入到NS2中进行模拟。NCIP平台具有广泛的通用性,这为一些不了解NS2的研究者利用NS2进行网络模拟提供了便利,有利于加速网络应用软件的研究和推广;最后,将PeerCast移植到NS2上模拟软件大规模运行的情况,得到实验数据并进行分析和发掘,找出PeerCast软件存在的不足,并针对树的平衡问题对PeerCast节点的加入、退出、寻路等算法进行改进,模拟改进后的算法观察改进效果。通过对PeerCast的模拟和改进,可以从整体上把握P2P流媒体软件运行时的网络状况,对于P2P流媒体软件开发与研究具有重要意义。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章 绪论  10-17
  1.1 课题背景  10-12
  1.2 国内外研究现状  12-15
    1.2.1 P2P流媒体技术  12-13
    1.2.2 网络模拟工具  13-14
    1.2.3 P2P协议模拟  14-15
  1.3 本文研究内容及组织结构  15-17
第2章 基于P2P的流媒体技术原理  17-24
  2.1 P2P技术  17-21
    2.1.1 P2P技术的发展过程  17-18
    2.1.2 P2P软件的架构方式  18-19
    2.1.3 P2P技术的应用现状  19-21
  2.2 流媒体技术  21-22
    2.2.1 流媒体技术特征  21
    2.2.2 流媒体传输控制协议  21-22
  2.3 P2P流媒体技术  22-23
  2.4 本章小结  23-24
第3章 PeerCast软件分析  24-34
  3.1 PeerCast软件简介  24
  3.2 PeerCast系统分析  24-31
    3.2.1 PeerCast系统架构分析  24-25
    3.2.2 PeerCast工作流程  25-28
    3.2.3 PeerCast主要算法  28-31
  3.3 协议分析  31-33
    3.3.1 PeerCast涉及的协议  31
    3.3.2 PCP协议报文分析  31-33
  3.4 本章小结  33-34
第4章 网络通信接口平台NCIP设计与实现  34-57
  4.1 功能需求  34-39
    4.1.1 扩展的传输层模块  34-35
    4.1.2 应用层网络接口模块  35-38
    4.1.3 基本应用程序模块  38-39
  4.2 总体设计  39-40
  4.3 TCP代理扩展功能的设计  40-45
    4.3.1 TCP代理携带真实数据的设计  41-42
    4.3.2 TCP代理流量控制服务的设计  42-43
    4.3.3 TCP代理缓冲区的设计  43
    4.3.4 BufferTcp类的设计  43-44
    4.3.5 NS2 中动态建立连接的设计  44-45
  4.4 UDP代理扩展功能的设计  45-46
  4.5 套接字类的设计  46-50
  4.6 套接字管理者的设计  50-54
    4.6.1 主要套接字函数的设计  51-53
    4.6.2 IP地址与节点ID的映射  53
    4.6.3 删除套接字函数的设计  53-54
  4.7 应用程序基类的设计  54-55
  4.8 网络通信接口平台的应用  55-56
  4.9 本章小结  56-57
第5章 PeerCast模拟分析与优化  57-68
  5.1 PeerCast模拟与分析  57-65
    5.1.1 模拟目标  57
    5.1.2 模块设计  57-61
    5.1.3 模拟结果  61-65
  5.2 组播树的平衡问题  65-67
    5.2.1 问题提出  65
    5.2.2 改进算法描述  65-66
    5.2.3 协议修改  66
    5.2.4 模拟结果  66-67
  5.3 本章小结  67-68
结论  68-69
参考文献  69-72
攻读学位期间发表的学术论文  72-74
致谢  74

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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 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
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