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基于CDN和P2P树网混合的流媒体直播系统设计

作　者: 黄思嘉
导　师: 张世永
学　校: 复旦大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: CDN P2P 树状结构网状结构 CDN-P2P混合架构视频直播
分类号: TN919.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 77次
引　用: 2次
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内容摘要

近年来,由于网络的大规模发展,流媒体视频直播已经渐渐成为互联网核心业务之一,因而也有越来越多的关注。也有很多成功的商业系统向大家展示了流媒体视频直播的可行性。然而,当前的系统架构与模型并不能很好的应对大规模的视频直播情况,尤其是在抖动较大的大规模系统下,当前存在的解决方案不能做到最优。本文研究了当前两大流行的流媒体直播技术,内容分发网络CDN,与P2P流媒体技术。我们结合CDN的可靠性以及P2P的可扩展性,利用CDN具有节点位置信息的特点,采用混合P2P的树网结合方式设计了一种新型的流媒体直播系统模型。本文提出的这种双重混合的流媒体直播系统模型(Double Hybrid Model),即CDN与P2P混合(Hybrid CDN-P2P),以及树形与网状结构混合(Hybrid Tree-Mesh)的模型。本文主要阐述了基于CDN-P2P的树网结合直播系统架构,提出了可以充分利用CDN能力的分区算法,系统核心树(CoreTree)的主要构建机制和网状结构中的节点选择算法。通过系统仿真模拟,实验结果证实了双重混和架构与当前流行架构的性能比较优势。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
第一章引言  7-16
  1.1 研究背景和意义  7-9
  1.2 国内外发展概述  9-14
    1.2.1 内容分发网络CDN  9-10
    1.2.2 P2P流媒体技术发展回顾  10-12
    1.2.3 CDN与P2P的融合趋势  12-14
  1.3 本文的主要工作  14-16
第二章相关工作概述  16-24
  2.1 CDN技术  16-18
  2.2 P2P覆盖网络系统研究相关工作  18-20
    2.2.1 集中式对等网络系统  18
    2.2.2 完全分布式对等网络系统  18-19
    2.2.3 分布式哈希表(DHT)技术  19-20
  2.3 基于P2P的流媒体直播系统研究  20-22
    2.3.1 单树的P2P流媒体直播  20
    2.3.2 多树的P2P流媒体直播  20-21
    2.3.3 网状结构P2P流媒体直播  21-22
  2.4 基于CDN和P2P结合的流媒体直播系统  22-24
第三章基于CDN-P2P的树网结合直播系统架构与算法设计  24-43
  3.1 系统总结构图及概论  24-27
    3.1.1 节点缓冲区设计  25-27
  3.2 系统的主要功能流程  27-29
  3.3 CDN层的结构  29-33
    3.3.1 CDN边缘服务器能力分区定义  30-31
    3.3.2 CDN边缘服务器能力分区最大化方案  31-33
    3.3.3 CDN边缘服务器能力分区最小化方案  33
  3.4 核心树设计算法  33-41
    3.4.1 扁平结构的核心树  33-35
    3.4.2 核心树优质节点选择算法  35-38
      3.4.2.1 节点稳定上传率  35-37
      3.4.2.2 节点播放质量稳定度以及时间稳定度  37-38
      3.4.2.3 优质节点  38
    3.4.3 核心树节点替换以及节点上升算法  38-41
      3.4.3.1 叶子节点替换算法  39-40
      3.4.3.2 树干节点离开算法  40-41
  3.5 边界模糊的网状结构(Half-Organized Mesh)设计  41-43
    3.5.1 状节点相关度  41-43
第四章系统仿真模拟和实验结果分析  43-53
  4.1 仿真系统架构  43-44
    4.1.1 King数据集  43-44
  4.2 系统实现  44-46
  4.3 实验结果与分析  46-52
    4.3.1 实验的测量数据  46-47
    4.3.2 实验的结果与分析  47-52
      4.3.2.1 CDN服务器使用情况分析  51-52
  4.4 本章小结  52-53
第五章总结与展望  53-54
参考文献  54-57
致谢  57-58
攻读硕士期间发表的论文  58-59

基于CDN和P2P树网混合的流媒体直播系统设计

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