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P2P视频点播系统优化的研究与实现

作　者: 俞凌杰
导　师: 陈学青
学　校: 复旦大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: P2PVoD 分布式系统 服务质量(QoS) 网络编码
分类号: TP393.09
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 42次
引　用: 0次
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内容摘要


互联网已经进入多媒体时代,越来越多的服务商介入流媒体行业,其中尤以网络电视和网络视频分享占主流位置,著名的公司企业我们早就耳熟能详。网络电视服务商使用P2P技术优化服务器资源利用率,而网络视频分享服务商也逐渐推出客户端应用希望将服务架构转向P2P技术。P2P视频流媒体点播技术是一个主攻流媒体方向公司的主要竞争力之一。本文中首先回顾了P2P视频流媒体技术的发展历程,从早期使用C/S架构到P2P视频点播技术的成熟,P2P方向的研究经历了蓬勃地发展。而网络编码技术的出现又一次改变了长久以来的P2P数据分发模块的基础设计。本文随后介绍了SonicVoD以及SandBox系统。SonicVoD是一个简单的使用了网络编码的P2PVoD原型系统。SandBox在SonicVoD系统的基础上,完善了P2PVoD系统中的其它功能模块。该系统在实验室的计算机集群中,运行超过200个客户端,并且通过一个中央控制器调度客户端,模拟真实系统中的用户行为,从多个不同性能评测角度验证了网络编码加入P2PVoD系统之后带来的性能提升。最后,本文提出了一种基于用户预订频道服务的用户同步模型。在收集用户信息之后计算得到一个同步模型,使在每一个频道节目的覆盖网络中都有足够数量的用户,整个覆盖网络中的节点都可以充分发挥自己的上传能力,从而节省服务器带宽消耗。并且解决了在实际系统中,由于长尾效应造成的冷门影片大量消耗服务器带宽的问题。使同一时间可以支持的影片数量增加,并且通过用户预订的方式,每天的频道列表都是动态变化的,丰富用户的可选择范围。在仿真实验中,本文从宏观层面证明了这种同步模型对于服务器带宽节省的有效性以及计算同步模型所使用的贪婪算法得到的结果可行性。在实验结果中可以看到,使用这种优化方案与否可以使得P2PVoD系统的服务器带宽节省最多75%。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
第一章 绪论  7-11
  1.1 研究背景与动机  7-9
  1.3 本文工作  9-10
  1.4 文章结构  10-11
第二章 P2P视频点播系统以及SonicVoD系统介绍  11-24
  2.1 P2P视频点播系统综述  11-13
    2.1.1 P2P视频点播系统发展回顾  11-12
    2.1.2 P2P视频点播系统分类  12-13
    2.1.3 常见系统架构  13
  2.2 系统评测指标  13-15
    2.2.1 用户体验类指标  13-14
    2.2.2 服务器性能指标  14-15
    2.2.3 网络流量指标  15
  2.3 SonicVoD系统简介  15-24
    2.3.1 系统简介  15-17
    2.3.2 网络编码简介  17-21
    2.3.3 SonicVoD系统架构  21-24
第三章 优化系统的设计与实现  24-45
  3.1 SandBox系统设计  24-25
  3.2 SandBox系统优化  25-32
    3.2.1 VCR操作优化  25-28
    3.2.2 磁盘缓存优化  28-30
    3.2.3 P2P网络编码实现的优化  30-32
  3.3 多节目列表下的资源预分配策略  32-39
    3.3.1 P2P-VoD的自有缺陷  32-33
    3.3.2 优化设计思路  33-34
    3.3.3 数学模型建立  34-36
    3.3.4 其它实现细节  36-39
  3.4 SandBox具体实现  39-45
    3.4.1 索引服务器实现  40-41
    3.4.2 数据服务器实现  41-42
    3.4.3 客户端实现  42-45
第四章 仿真测试以及实际系统测试结果  45-55
  4.1 基本实验方法  45-46
  4.2 仿真实验设计  46-48
  4.3 实验结果与对比分析  48-55
    4.3.1 比较有无网络编码加入下的系统性能  48-50
    4.3.2 用户预订服务实验仿真  50-55
第五章 总结与展望  55-57
  5.1 总结  55-56
  5.2 展望  56-57
参考文献  57-60
附录  60-61
  A 硕士在读期间发表的学术论文  60
  B 参与的科研项目  60
  C 申请专利  60
  D 参加竞赛  60-61
致谢  61-62

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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 > 计算机网络应用程序
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