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跨频道P2P流媒体模型研究

作　者: 段鹏
导　师: 姚绍文
学　校: 云南大学
专　业: 系统分析与集成
关键词: P2P网络 P2P流媒体模型节点动态分配
分类号: TN919.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 20次
引　用: 2次
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内容摘要

近些年来,随着像CoolStreaming、PPStream、PPLive、Sopcast、UUSee等这些大规模P2P流媒体商用软件的广泛商用,学术界和厂商对这些软件进行性能分析的研究也在深入,经研究发现数以亿计的用户会同时的加入到这些软件中观看视频。所有的这些系统,都产生了数百个频道,为用户提供琳琅满目的节目。目前现有的P2P流媒体软件将观看同一节目的用户分配到一个自治的分布式群组中间,在这个分布式的群组中间,视频数据片在各个成员之间分享。这些软件存在着一些共性的问题:频道切换以及视频滞后问题以及低热度资源频道表现不尽如人意,这2个问题一直困扰着P2P流媒体更近一步的运用。本文在分析了现有的P2P流媒体模型基础上,针对P2P流媒体频道切换的巨大延时以及P2P流媒体频道资源分布的不均衡问题,分析P2P流媒体频道切换延时产生的原因以及P2P流媒体频道资源分布的不均衡产生的根源,提出了一种跨频道P2P流媒体模型,该模型采用3层结构,用户层,中间分布式群组层、视频源层,中间分布式群组为上、下2层提供了很好的支撑,有效的解决了P2P流媒体频道切换所带来的巨大延时,同时更加关注低热度节点,最终改善了P2P流媒体资源分布不均衡的问题,并且该模型能有效的减轻服务器的负载,达到服务端与客户端的最优化。在3层模型的基础上,本文提出了模型中节点是如何动态分配的,分布式群组是如何建立的,分布式群组之间如何交互、分布式群组如何给最终用户提供视频资源、分析最终用户在跨频道时延时表现,最终用户在服务器资源分配不平衡时的表现,以及相关数学公式的推导;最后研究了Opnet体系结构,重要概念和核心协议,并基于Opnet设计了一个跨频道P2P流媒体系统拓扑原型,对设计的跨频道P2P流媒体模型的有效性进行了仿真对比测试,对测试结果进行了分析。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-10
第一章绪论  10-18
  1.1 研究背景  10-12
  1.2 P2P 流媒体研究现状  12-15
  1.3 本文内容及意义  15-16
    1.3.1 研究内容及相关工作  15-16
    1.3.2 研究意义  16
  1.4 论文结构安排  16-18
第二章 P2P 流媒体相关研究工作综述  18-31
  2.1 P2P 对等网络简介  18-19
  2.2 P2P 的拓扑结构  19-24
    2.2.1 集中目录式拓扑  19-20
    2.2.2 完全分布式非结构化拓扑  20-22
    2.2.3 完全分布式结构化拓扑  22-23
    2.2.4 半分布式拓扑  23-24
    2.2.5 4 种拓扑结构的性能比较  24
  2.3 P2P 流媒体内容分发技术研究  24-30
    2.3.1 P2P 内容分发研究概述  24
    2.3.2 Tree-push 策略体系结构概述  24-26
    2.3.3 Mesh-pull 策略体系结构概述  26-28
    2.3.4 pull 和push 推拉结合的策略体系概述  28-29
    2.3.5 3 种策略体系对比分析  29-30
  2.4 多频道P2P 流媒体面临的挑战  30
  2.5 本章小结  30-31
第三章跨频道P2P 流媒体模型  31-44
  3.1 跨频道P2P 流媒体模型概述  31-36
    3.1.1 设计目标和框架  33-35
    3.1.2 设计内容和流程  35-36
  3.2 跨频道P2P 流媒体框架  36-38
  3.3 跨频道P2P 流媒体模型分析  38-43
    3.3.1 跨频道P2P 流媒体模型中相关概念的定义  38-40
    3.3.2 跨频道P2P 流媒体模型频道切换分析  40-41
    3.3.3 跨频道P2P 流媒体模型频道资源均衡表现  41-43
  3.4 本章小结  43-44
第四章节点的动态分配  44-57
  4.1 分布式群组的建立  44-46
  4.2 群组上传、下载节点的选择  46-53
    4.2.1 群组上传节点选择  47-50
    4.2.2 群组下载节点选择  50-53
  4.3 节点的动态分配算法  53-56
  4.4 本章小结  56-57
第五章跨频道P2P 流媒体模型设计和验证  57-70
  5.1 Opnet Modeler 概述  57-58
  5.2 Opnet Modeler 建模过程  58-59
  5.3 基于 Opnet Modeler 跨频道 P2P 流媒体模型拓扑设计  59-64
    5.3.1 数据包模型的创建  59-60
    5.3.2 链路模型的创建  60-61
    5.3.3 中心节点模型的创建  61-62
    5.3.4 周边节点模型的创建  62-63
    5.3.5 网络模型的创建  63-64
  5.4 跨频道P2P 流媒体模型的仿真  64-68
  5.5 本章小结  68-70
第六章总结与展望  70-73
  6.1 全文总结  70-71
  6.2 未来工作展望  71-73
参考文献  73-75
致谢  75-76
参与项目情况和主要研究成果  76

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