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P2P流媒体网络的容错机制研究

作　者: 严阳
导　师: 龚尚福
学　校: 西安科技大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: P2P流媒体网络容错机制小世界理论超级节点簇
分类号: TP393.06
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 22次
引　用: 0次
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内容摘要

P2P流媒体视频业务是当前互联网中最为广泛的应用之一,在国内外有着数量庞大的用户群,其产生的流量已成为整个互联网流量中最主要的部分之一。由于P2P流媒体网络建立在不可靠的传输网络上且用户的行为无法预测,在P2P流媒体服务过程中可能因为用户随意上线下线行为、网络拥塞、网络异构、用户提供服务能力的不稳定等方面原因而导致系统整体服务质量受到影响。因此,需要研究相应的容错机制来保证P2P流媒体视频业务的高服务质量,给用户提供满意的视频播放体验。本文首先归纳总结了当前在P2P流媒体网络中采用的几种容错机制,如基于数据编码的容错机制,主要是解决传输过程中数据包丢失问题;基于服务转移的容错机制,主要针对节点失效、链路失效和节点服务能力突然下降问题;基于数据冗余的容错机制,该机制通过把冗余数据复制备份到多个节点以提高整体容错性能。其次,本文概述了小世界理论和小世界网络模型,其具有较短的平均路径长度和较高的聚类系数两大特征,可以确保网络的鲁棒性和带宽提供能力,同时也提高资源搜索的效率。本文对小世界理论在P2P网络中的应用进行深入分析,重点研究了基于小世界理论的P2P流媒体网络模型——BEAM(Bit strEAMing)模型,在该模型的基础上设计了一种新的容错机制——SWFTM(Small-World Fault-Tolerant Model)模型,利用超级节点把普通节点集结成簇来进行管理,分别设计了形成簇、维护簇和离开簇等策略。在仿真实验中,与BEAM模型进行比较实验,重点考察簇形成时间、检查失效节点消息数和节点大量失效的稳定性等方面的情况。实验结果表明,SWFTM模型在这几个方面的性能均优于BEAM模型,适合作为P2P流媒体网络的容错机制,用以对抗大量节点同时失效产生的错误。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-15
  1.1 研究背景  8-11
  1.2 研究意义  11-12
  1.3 研究现状  12-13
  1.4 本文研究内容  13
  1.5 本文组织结构  13-15
2 P2P 流媒体网络相关容错机制研究  15-25
  2.1 基于数据编码的容错机制  15-17
  2.2 基于服务转移的容错机制  17-21
  2.3 基于数据冗余的容错机制  21-24
  2.4 本章小结  24-25
3 基于小世界理论的P2P 流媒体网络容错机制  25-46
  3.1 小世界理论研究  25-27
  3.2 基于小世界理论的P2P 网络研究概述  27-30
  3.3 基于小世界理论的P2P 流媒体网络模型  30-34
  3.4 SWFTM 模型  34-45
    3.4.1 SWFTM 概述  35-38
    3.4.2 形成簇策略  38-41
    3.4.3 维护簇策略  41-44
    3.4.4 离开簇策略  44-45
  3.5 本章小结  45-46
4 仿真实验与分析  46-53
  4.1 仿真平台  46-48
  4.2 实验方案设计  48
  4.3 实验结果与分析  48-51
    4.3.1 考察簇形成时间实验  48-49
    4.3.2 考察失效检查开销实验  49-50
    4.3.3 考察节点大量失效的稳定性实验  50-51
  4.4 实验结论  51-52
  4.5 本章小结  52-53
5 结论  53-55
  5.1 总结  53
  5.2 展望  53-55
致谢  55-56
参考文献  56-60
附录  60

P2P流媒体网络的容错机制研究

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