P2P流媒体网络拓扑研究

【摘要】随着互联网宽带技术、IPV6、3G等技术的飞速发展，流媒体已成为Internet承载的重要任务。对等网络流媒体系统的低消耗和高可扩展性很好的解决了传统流媒体系统中服务器和网络的高压力问题，使得为用户提供高质量网络视频服务成为可能。在随机的拓扑结构中，由于邻居选择的随机性和不确定性，使得网络系统中存在主干网络压力大、启动延迟和播放延迟长以及帧丢失率高等问题。针对随机对等网络中主干网络压力大、启动延迟和播放延迟长以及帧丢失率高等问题，本文首先提出了一种基于RTT(Round-TripTime,RTT)优先位图匹配结合的邻居选择算法。该算法利用Tracker服务器存储整个网络中所有节点之间的RTT信息和位图(bitmap)信息，当节点向请求邻居列表时，Tracker服务器通过节点的RTT信息和位图信息及邻居筛选函数为节点生成最佳邻居列表。通过OMNET++平台仿真实验显示，与随机邻居选择算法相比，基于RTT优先位图匹配结合的P2P邻居选择算法具有较小的启动延迟和播放延迟，同时很好地降低了帧丢失率和系统平均跳数。同时，本文应用节点之间的RTT信息，对CoolStreaming算法进行优化，提出一种基于RTT优化的CoolStreaming优化算法。该算法在节点选择新的父节点时加入RTT考虑，如果满足CoolStreaming算法原有的限制条件的伙伴节点个数大于1，则节点获取与这些伙伴节点之间的RTT，选择与请求节点之间RTT最小的伙伴节点作为新的父节点，请求服务。通过OMNET++平台仿真实验显示，与随机邻居选择算法和CoolStreaming算法相比，基于RTT优化的CoolStreaming算法虽然在启动延迟上没有很好的提高，但是在帧丢失率等方面，取得了很明显的改善，大大降低了帧丢失率和平均跳数。最后，本文提出一种基于用户等级的P2P流媒体激励机制。通过用户等级将节点分类，当节点加入时，根据用户等级构建分层P2P拓扑结构，将用户等级高的用户放在离源服务器较近的层，使得其获得较好的服务质量，从而激励整个系统中的节点。通过OMNET++平台仿真实验显示，基于用户等级的P2P流媒体激励机制中用户等级高的节点的启动延迟和播放延迟较低；同时与随机邻居选择算法，具有较小的启动延迟和播放延迟。
【作者】周绪俊；
【导师】高强；
【作者基本信息】吉林大学，计算机应用技术，2014，硕士
【关键词】流媒体；对等网络；往返时延；位图；激励机制；

【参考文献】
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