P2P媒體服務(wù)系統(tǒng)研究.pdf

1、中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心(CNNIC)統(tǒng)計(jì)顯示，截至2009年6月，中國(guó)網(wǎng)民和寬帶用戶規(guī)模均已至世界首位，網(wǎng)絡(luò)視頻用戶超過(guò)2億。寬帶用戶規(guī)模的急劇擴(kuò)大極大推動(dòng)了寬帶網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需求，媒體服務(wù)業(yè)務(wù)作為寬帶網(wǎng)絡(luò)的重要應(yīng)用，成為信息產(chǎn)業(yè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)，蘊(yùn)育出巨大的商機(jī)，對(duì)媒體服務(wù)系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)的研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義和廣闊應(yīng)用前景。媒體服務(wù)系統(tǒng)中媒體數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分發(fā)與共享是關(guān)鍵技術(shù)之一，基于共享的P2P技術(shù)在此方面具有極大的優(yōu)勢(shì)，成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的研究熱

2、點(diǎn)。
　　 現(xiàn)有P2P技術(shù)有三種典型體系結(jié)構(gòu)：集中目錄式結(jié)構(gòu)，缺點(diǎn)是易造成單點(diǎn)故障，可靠性和安全性較低，不適合大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用；純P2P網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，缺點(diǎn)是信息搜索效率較低，帶寬消耗大，易造成網(wǎng)絡(luò)擁塞甚至不穩(wěn)定，不能提供QOS保證；混合式P2P網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，缺點(diǎn)是對(duì)超級(jí)節(jié)點(diǎn)依賴性大，容錯(cuò)性受到一定影響。
　　 本文提出了一種基于多級(jí)P2P架構(gòu)的媒體服務(wù)系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)床上的實(shí)際測(cè)試表明，多級(jí)P2P架構(gòu)具有較好的服務(wù)性能。此架構(gòu)中有五類分

3、布式P2P節(jié)點(diǎn)：中心媒體節(jié)點(diǎn)(CMS)、目錄服務(wù)節(jié)點(diǎn)(DS)、邊緣媒體節(jié)點(diǎn)(EMS)、媒體分發(fā)緩沖節(jié)點(diǎn)(MDC)和媒體終端節(jié)點(diǎn)(HMT)。五類節(jié)點(diǎn)組成了雙層P2P網(wǎng)絡(luò)：城域網(wǎng)P2P媒體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分發(fā)網(wǎng)絡(luò)與駐地網(wǎng)P2P媒體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分發(fā)與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，提供媒體數(shù)據(jù)的部署/緩存、存儲(chǔ)、分發(fā)與共享等功能。在第一層(城域)P2P網(wǎng)絡(luò)中，利用基于Kautz圖拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)組織各分布式節(jié)點(diǎn)，在第二層(駐地)P2P網(wǎng)絡(luò)中，利用邊緣媒體節(jié)點(diǎn)(EMS)的雙重特性結(jié)

4、合媒體終端節(jié)點(diǎn)(HMT)的特殊服務(wù)性能，提供QOS保證，同時(shí)使得系統(tǒng)具有較高的整體服務(wù)性能。理論分析和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)均證明多級(jí)P2P架構(gòu)所體現(xiàn)的優(yōu)越性及先進(jìn)性。
　　 在多級(jí)P2P媒體數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行一定策略的部署/緩存，可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享效率及服務(wù)性能，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)部署/緩存方法，大都基于某一特定環(huán)境實(shí)現(xiàn)，具有一定的局限性，對(duì)于P2P網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，暫未有顯著的有效方法，本文提出了一種多級(jí)P2P網(wǎng)絡(luò)中媒體數(shù)據(jù)的部

5、署/緩存方法，該方法基于網(wǎng)絡(luò)中媒體數(shù)據(jù)的請(qǐng)求特性，并結(jié)合各分布式節(jié)點(diǎn)的行為統(tǒng)計(jì)結(jié)果，在分析得出數(shù)據(jù)的生命周期、衰減狀態(tài)等基礎(chǔ)上，給出數(shù)據(jù)的緩存期望值和定位節(jié)點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的部署/緩存，可以達(dá)到全網(wǎng)范圍內(nèi)較為高效的數(shù)據(jù)分布，提供較高效率的數(shù)據(jù)共享功能，并明顯提高了統(tǒng)的服務(wù)性能。實(shí)驗(yàn)床上的實(shí)際測(cè)試表明在多級(jí)P2P數(shù)據(jù)分發(fā)與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)用此數(shù)據(jù)部署/緩存方法，會(huì)顯著提高系統(tǒng)的服務(wù)性能。同時(shí)，本文提出了一種多級(jí)P2P網(wǎng)絡(luò)中的媒體數(shù)據(jù)請(qǐng)求模型