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IPv4/IPv6网络中基于P2P的媒体分发系统关键技术研究

作　者: 陈声扬
导　师: 陈俊亮
学　校: 北京邮电大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: P2P 媒体分发 IPv4 IPv6 请求转发选择加密 DRM
分类号: TP393.09
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着互联网的不断发展,网络极大的改变了人们的生活。网络上传递的信息种类越来越多,对计算机网络的数据传输技术也提出了新的要求,网络媒体分发技术也随之不断发展。P2P (Peer to Peer)是架构在互联网之上的一种覆盖网,它不同于传统客户端/服务器模式,P2P网络中的节点(Peer)可从多点获取资源,并共享自身已有资源。P2P技术在媒体数据分发上的优势也越来越得到展现。基于P2P的媒体分发系统逐渐成为研究热点。按照现有的P2P通信方式,在目前IPv4 (Internet Protocol version 4)与IPv6 (Internet Protocol version 6)共存环境下,一个IPv6的Peer是无法与网络中众多的IPv4的Peer进行通信以获取资源的。只有做好IPv4和IPv6网络下P2P通信的研究工作,才能深入研究基于P2P的媒体分发系统。伴随着P2P媒体分发技术的发展,盗版问题日益严重。基于P2P的媒体分发系统只有在DRM (Digital Rights Management)系统的支持下,才能阻止盗版侵权行为的发生,才能推进互联网的健康发展。本文首先调研了IPv4向IPv6过渡技术,结合P2P通信机制,提出IPv4与IPv6共存网络中基于请求转发机制的P2P通信方法,将双协议栈技术和P2P系统结合起来,利用双栈节点作为中转节点来实现资源在整个P2P网络中的分布扩散。本文使用OMNET++仿真平台模拟实现了该P2P通信方法,并对其进行了性能评估。通过仿真实验,证明本方法在IPv6网络演进的不同时期能维持整体P2P系统性能稳定。本文分析了DRM系统和P2P媒体分发系统的特点,研究了两者的融合方案。通过实验研究提出了可用于DRM系统的选择加密机制和信息隐藏技术。根据上述研究设计了P2P媒体分发系统中基于选择加密机制的DRM系统。最后本文实现了客户端版权管理子系统并进行了功能测试,验证了这些技术应用的正确性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-13
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 本文的主要研究内容及贡献  11
  1.3 论文的章节组织  11-13
第二章 IPv4与IPv6共存网络中P2P通信机制的研究与设计  13-24
  2.1 背景  13-14
  2.2 已有的工作  14-18
    2.2.1 IPv4/IPv6过渡技术  14-16
    2.2.2 P2P技术  16-18
  2.3 基于请求转发机制的P2P通信方法  18-23
    2.3.1 Peer_v6向Peer_v4v6发送数据中转请求的情况  20-22
    2.3.2 本方案的说明  22-23
  2.4 本章小结  23-24
第三章基于请求转发机制的P2P通信方法的仿真实现与性能评估  24-47
  3.1 仿真平台的调研  24-27
    3.1.1 仿真平台的选择  24-26
    3.1.2 OMNET++技术框架  26-27
  3.2 采用基于请求转发机制的P2P通信方法的BitTorrent系统架构分析  27-30
    3.2.1 BitTorrent系统术语  27-28
    3.2.2 BitTorrent系统组成结构及运行流程  28-30
  3.3 采用基于请求转发机制的P2P通信方法的BitTorrent系统的仿真实现  30-42
    3.3.1 网络拓扑分析  30-31
    3.3.2 Tracker服务器的仿真实现  31-32
    3.3.3 Peer结点的仿真实现  32-42
  3.4 IPv4与IPv6共存网络中基于请求转发机制的P2P通信方法的评估  42-46
    3.4.1 仿真场景与参数设定  42-43
    3.4.2 仿真结果分析  43-46
  3.5 本章小结  46-47
第四章 P2P媒体分发系统中DRM系统的研究与实验  47-63
  4.1 背景  47
  4.2 DRM体系结构分析  47-51
    4.2.1 数字版权管理系统的功能  48
    4.2.2 数字版权管理系统的体系结构  48-50
    4.2.3 典型数字版权管理系统的一般工作流程  50
    4.2.4 P2P技术与DRM系统融合的可行性  50-51
  4.3 实验研究  51-62
    4.3.1 实验环境  51-52
    4.3.2 加密技术研究  52-54
    4.3.3 加解密强度与加解密时间  54-55
    4.3.4 多线程加解密  55-57
    4.3.5 负载控制  57-59
    4.3.6 文件格式  59-61
    4.3.7 信息隐藏方案  61-62
  4.4 本章小结  62-63
第五章 P2P媒体分发系统中DRM系统的设计与客户端实现  63-79
  5.1 系统设计思想  63
  5.2 系统结构和运行流程  63-70
    5.2.1 系统总体结构  63-64
    5.2.2 系统流程介绍  64-66
    5.2.3 系统运营模式  66-67
    5.2.4 系统客户端关键技术  67-70
  5.3 客户端版权管理子系统的实现  70-76
    5.3.1 客户端版权管理子系统的功能需求分析  71-72
    5.3.2 客户端版权管理子系统的模块划分  72
    5.3.3 客户端版权管理子系统的数据库设计介绍  72-73
    5.3.4 客户端版权管理子系统的类图设计介绍  73-74
    5.3.5 客户端版权管理子系统的工作流程介绍  74-76
  5.4 客户端版权管理子系统的测试  76-78
    5.4.1 测试环境  77
    5.4.2 测试方法  77
    5.4.3 功能测试  77-78
  5.5 本章小结  78-79
第六章总结与展望  79-80
  6.1 总结  79
  6.2 展望  79-80
参考文献  80-82
致谢  82-83
攻读学位期间发表的学术论文目录  83

IPv4/IPv6网络中基于P2P的媒体分发系统关键技术研究

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