基于P2P協(xié)作的代理緩存流媒體調度算法研究.pdf

1、隨著計算機硬件水平與寬帶網(wǎng)絡的迅速發(fā)展，多媒體服務越來越受到人們的歡迎。由于流媒體技術能夠有效的實現(xiàn)直播與交互式點播，成為近來研究的熱點。網(wǎng)絡結構與調度算法關系到流媒體系統(tǒng)的服務質量，成為流媒體技術的研究重點。 在流媒體網(wǎng)絡模式中，傳統(tǒng)C/S模式結構相對簡單容易管理，但整個系統(tǒng)的服務能力受中央媒體服務與主干網(wǎng)絡影響較大，不能很好的適應數(shù)據(jù)傳輸量大持續(xù)時間長的流媒體服務。于是人們提出P2P網(wǎng)絡模式，網(wǎng)絡中對等節(jié)點之間互為服務器與客

2、戶端，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，但網(wǎng)絡環(huán)境復雜對等節(jié)點難于管理。 將經(jīng)常被訪問的數(shù)據(jù)緩存到離客戶端相對較近的代理服務器上，通過代理服務直接為客戶端提供服務，并且為增大緩存空間，將多個代理服務器組成簇，是一個有效提高服務質量減少用戶時延的方法。由于緩存空間有限，代理服務器必須有選擇性的緩存媒體文件。如何準確的選擇需要緩存的數(shù)據(jù)并把這些數(shù)據(jù)分配到不同代理服務器，使得系統(tǒng)能夠服務更多用戶，提供更好的服務質量，是緩存算法面臨的主要問題。 為

3、解決上述網(wǎng)絡模式問題，本文采用具有中心流媒體服務器，且代理服務器能夠進行P2P協(xié)作的混合網(wǎng)絡。能夠有效避免C/S模式下過分依賴中心流媒體服務器的情況，及純P2P網(wǎng)絡環(huán)境下節(jié)點之間難于管理，易造成網(wǎng)絡抖動的情況。 在緩存數(shù)據(jù)的選擇上，本文引入以數(shù)據(jù)量為基礎的媒體文件流行度Popularity和緩存效率CE，按照流行度高的數(shù)據(jù)占用較大存儲空間的原則，利用媒體文件的存儲效率為每個前綴分配相應的存儲空間。在數(shù)據(jù)傳輸時，連接中心媒體服務器

4、的主干網(wǎng)絡需要傳輸一些必要的數(shù)據(jù)，增強客戶端交互性或是避免網(wǎng)絡抖動，保證客戶端正常播放。在不影響客戶端播放質量的情況下，應該盡量利用邊緣網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)減少主干網(wǎng)絡壓力。本文將為主干網(wǎng)絡與邊緣網(wǎng)絡賦予不同權重，引入C(i，j，p'l)表示媒體文件i在代理服務器j緩存p'l的數(shù)據(jù)量時所需的傳輸成本，并按傳輸成本將前綴降序排列，代理服務器升序排列。將前綴依次分配到代理服務器上，使得整個網(wǎng)絡中傳輸成本最小。 本文提出的基于P2P協(xié)作的代理

5、緩存流媒體調度算法PCSPC(Proxy－CacllingSchedulerbasedonP2PCooperation)，選取合適的網(wǎng)絡模式，綜合考慮緩存空間利用率與傳輸成本，使代理緩存盡量存儲價值較高的前綴部分，提高了客戶端請求命中率，特別是在存儲空間受限的情況下，該算法優(yōu)點突出。在傳輸數(shù)據(jù)時，本算法使得普通數(shù)據(jù)傾向于在代理服務器與客戶端之間的邊緣網(wǎng)絡上傳輸，保證主干網(wǎng)絡傳輸必要的控制信息與緊急信息。特別是在用戶請求頻繁時，主干網(wǎng)絡壓