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对等网络直播系统的数据共享机制研究

作　者: 兰宏君
导　师: 金海
学　校: 华中科技大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 对等网络数据共享缓冲区管理数据请求调度
分类号: TP393.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 40次
引　用: 1次
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内容摘要

与传统服务器/客户端模式相比,对等流媒体直播系统通过利用客户结点的空闲带宽,有效地减轻了服务器的负载,提高了系统的可扩展性,也提高了系统的总体服务能力。但也具有结点数量大、动态性高、异构性强以及异步性强等特点,增加了系统设计的难度。高效、稳定的媒体数据共享机制是对等网络流媒体直播系统的核心部分。数据共享是指借助P2P网络的逻辑拓扑组织,实现结点间高效、快速、稳定的数据分发与传输,包括缓冲区管理、拓扑维护和数据请求调度。已有的数据共享机制侧重于系统的拓扑设计,仅有的几个缓冲区管理和调度策略也只解决恒定码流格式媒体数据的分发,在变码流和大码流环境下,数据重传开销大,调度算法不精确,客户的播放质量较差。为了解决该问题,通过对缓冲区管理和数据请求调度策略进行改进,提出新颖、实用的数据共享机制,包括以下几个部分:两层的缓冲区数据组织结构,既可以分段为单位共享、也可以数据包为单位共享,提高了共享效率,减小了重传开销;在结点间传递带实时索引的缓冲区映射表,使得在调度之前明确了需要调度的数据量,提高了调度的精确度,并通过只传递增量的方法减小了控制开销;分区间采用不同的调度策略,既保证客户结点的服务质量,又兼顾系统全局的数据分发效率;自适应带宽的调度算法,动态调整结点的最大服务能力和剩余服务能力,使每次调度都尽可能有效,并避免了过于集中地向某些结点请求过多数据的情形,一定程度上实现了负载平衡;接收请求端通过拥塞控制方法,减小超时数据传输对网络带宽的浪费,提高全局数据分发效率。改进的数据共享机制在AnySee(第四版本)系统中得到了应用,测试表明,新策略提高了调度的精确性,减少了调度失败比例,尤其是在变码流、大码流情形下,有效提高了系统全局的数据共享率,保证了客户的服务质量。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-18
  1.1 问题的提出  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-15
  1.3 本文研究内容  15-17
  1.4 文章组织结构  17-18
2 数据共享机制的设计  18-25
  2.1 对等网络直播系统AnySee4 简介  18-21
  2.2 数据共享机制的设计思想  21-23
  2.3 小结  23-25
3 缓冲区管理  25-37
  3.1 基本问题  25-26
  3.2 滑动窗口  26-28
  3.3 两层的数据组织结构  28-29
  3.4 缓冲区的半同步  29-30
  3.5 带实时索引的增量式映射表  30-33
  3.6 缓冲区管理工作流程  33-36
  3.7 小结  36-37
4 数据请求调度  37-47
  4.1 基本问题  37-38
  4.2 调度策略  38-44
  4.3 数据请求调度工作流程  44
  4.4 算法复杂度分析  44-46
  4.5 小结  46-47
5 系统测试与分析  47-55
  5.1 系统测试  47-48
  5.2 性能分析  48-53
  5.3 小结  53-55
6 总结及展望  55-57
致谢  57-58
参考文献  58-62
附录攻读学位期间软件著作版权目录  62

对等网络直播系统的数据共享机制研究

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