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P2P资源发现技术在视频网格中的应用

作　者: 刘欣文
导　师: 曹洁；赵宏
学　校: 兰州理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 虚拟组织资源发现 Chord P2P 视频网格
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 53次
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内容摘要

视频网格(Video Grid)基于CDN(Content Distribution Network)技术,集成了现有的各种多媒体技术,并将其封装为服务,通过网格门户给用户提供统一的视频点播界面。由于视频网格采用基于CDN架构的服务器/客户端模型来提供视频服务,因此,视频资源的发现基本上是集中式的资源发现机制,限制了视频网格的进一步拓展,同时带来单点失效的问题。相比于网格,基于P2P技术的视频点播系统中的资源发现机制具有自组织、分布式、动态性强等特点,能更好地适应分布式网络的动态性和可扩展性。本文通过对网格与P2P技术的研究,结合两种技术的优点,设计了适合大规模用户同时进行视频点播的PGVOD(P2P-Grid Video On Demand)系统结构,将网格资源逻辑上分为上下两层。上层资源的管理与发现仍然采用集中式机制,而下层资源的管理与发现采用P2P机制。结合网格和P2P的相关概念及研究经验,提出了一种混合的资源发现方法—PC方法,并采用相关的算法实现资源发现的过程。在网格模拟器VideoGridSim中模拟大量并发用户以符合泊松分布的点播密度对模型及算法进行测试,且对模型的设计及算法执行性能等方面进行了评价。本文所做的研究内容包括以下几个方面:首先,通过对现有视频网格结构及视频资源特性的分析,得出网格环境下资源发现机制的功能需求,及现有视频网格中资源发现机制存在一些缺陷。其次,在系统的信息服务结构设计中,扩展了Globus技术设施中的监控与发现服务MDS4和索引服务Index Service,利用虚拟组织的理念构建了两层结构的视频网格点播系统—PGVOD。然后,针对视频网格中视频资源被请求概率有着较大差异的现状,提出一种基于Chord的网格资源发现机制—PC方法。通过视频资源的热度信息将资源发现请求以及资源信息更新的扩散范围限制在相应虚拟组织来达到提高资源发现效率的目的。最后,通过将PC方法应用至网格模拟器中的资源发现算法中,对PGVOD资源发现机制进行模拟实现。并从多个方面将PC方法与其它视频资源发现方法进行比较。结果表明,与现有视频网格及P2P方式的视频点播系统中的资源发现方法相比,PC方法有更小的时间和网络开销,同时减轻服务器的负载,避免了性能瓶颈,最后利用模拟与仿真的手段验证了PC方法的可行性。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-10
插图索引  10-11
附表索引  11-12
第1章绪论  12-18
  1.1 研究背景以及意义  12-15
  1.2 研究现状  15-16
  1.3 本文的工作及论文组织结构  16-18
第2章视频网格资源发现模型  18-27
  2.1 网格资源发现技术综述  18-19
    2.1.1 网格资源及资源发现的概念  18-19
    2.1.2 网格资源发现的目的与任务  19
  2.2 现有视频网格资源发现模型分析  19-26
    2.2.1 视频网格的整体架构  19-21
    2.2.2 视频网格的信息服务组件MDS  21-22
    2.2.3 视频资源的描述  22-24
    2.2.4 视频网格的资源搜索与发现  24-25
    2.2.5 视频网格中资源发现存在的问题  25-26
  2.3 本章小结  26-27
第3章基于P2P技术的视频网格资源发现模型  27-40
  3.1 P2P技术  27-32
    3.1.1 P2P技术概述  27
    3.1.2 P2P网络的拓扑结构与资源发现算法  27-28
    3.1.3 Chord技术  28-32
  3.2 PGVOD的系统结构  32-35
    3.2.1 P2P虚拟组织  32-33
    3.2.2 PGVOD的层次模型和核心组件  33-35
  3.3 PGVOD视频资源发现机制  35-39
    3.3.1 视频资源的注册  36-37
    3.3.2 资源发现过程  37-39
  3.4 本章小结  39-40
第4章实现及评价  40-61
  4.1 对PGVOD的模拟及仿真研究  40-48
    4.1.1 实现环境  40-48
    4.1.2 分析指标  48
  4.2 对PGVOD的模拟  48-52
    4.2.1 模拟工具  48-49
    4.2.2 模拟过程  49-52
  4.3 对PGVOD的仿真过程  52-55
  4.4 仿真结果及分析  55-60
    4.4.1 资源发现的性能  55-56
    4.4.2 拓扑维护开销  56-58
    4.4.3 用户满意指数  58-60
  4.5 本章小结  60-61
总结与展望  61-63
参考文献  63-66
致谢  66-67
附录A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文  67

P2P资源发现技术在视频网格中的应用

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