基于P2P的流媒体应用层组播模型的设计与应用

论文摘要

流媒体技术是人类传播科技的一次重大革新,它使互联网传播多媒体信息成为现实。传统的流媒体系统是基于C/S模式的,其服务性能有限,并不能满足实际应用的需求,大量用户的加入经常会造成服务器带宽瓶颈。P2P流媒体由于具有良好的可扩展服务能力,合理利用网络上的大量空闲资源,较好地解决了资源有限的难题,成为最具前途的媒体分发方式。应用层组播技术避免了IP组播可扩展性差、管理难度大以及需要得到ISP的支持等诸多方面的问题,成为流媒体传输所研究的热点。它通过在应用层将主机节点自组织成一个逻辑网络,依靠节点间的消息传递来实现覆盖网络上的组播功能。应用层组播的实现不受底层网络条件的限制,具有可扩展性、组建方式灵活和负载均衡等特点,为大规模流媒体应用提供了高性价比的解决方案。本文首先综述了P2P技术、流媒体技术和应用层组播技术,重点对几种典型的P2P流媒体模型进行了分析和比较。然后,在Gossip协议的基础上,设计了一个层次结构的应用层组播模型——LSGossip,详细叙述了此模型的框架结构、数据组织、节点管理、数据调度策略等。最后,将LSGossip模型应用于流媒体教学系统,描述了系统设计思想和设计目标,对系统实现的数据管理、节点组织、媒体数据存储、数据调度、幻灯片同步演示等关键技术进行了探讨,给出了相应的解决方案。LSGossip模型引入了分层结构化的管理机制,避免了消息转发的随意性,有效降低了消息冗余,提高了媒体传输效率。对LSGossip模型用于流媒体教学系统进行探讨,对P2P流媒体技术在实际教学活动中的应用提供技术支持。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容
• 1.4 论文组织结构
• 第2章 P2P技术和流媒体技术概述
• 2.1 P2P技术
• 2.1.1 P2P的概念
• 2.1.2 P2P技术的特点
• 2.1.3 P2P的网络架构
• 2.1.4 P2P技术的应用
• 2.2 流媒体技术
• 2.2.1 流媒体的定义
• 2.2.2 流式传输的方法
• 2.2.3 流媒体技术原理
• 2.2.4 流媒体传输协议
• 2.3 本章小结
• 第3章 应用层组播技术
• 3.1 IP组播技术及其问题
• 3.1.1 IP网络传输方式
• 3.1.2 IP组播问题
• 3.2 应用层组播
• 3.3 经典的应用层组播模型
• 3.3.1 PeerCast
• 3.3.2 Zig-Zag
• 3.3.3 SplitStream和CoopNet
• 3.3.4 DoNet
• 3.4 本章小结
• 第4章 LSGossip流媒体应用层组播模型设计
• 4.1 系统结构
• 4.2 数据的组织
• 4.3 分层结构化Gossip协议
• 4.3.1 设计思想
• 4.3.2 消息协议
• 4.4 节点管理
• 4.4.1 节点结构
• 4.4.2 节点的加入
• 4.4.3 节点的离开
• 4.4.4 伙伴优化
• 4.5 数据调度
• 4.6 仿真实验及结果分析
• 4.6.1 评价指标
• 4.6.2 仿真设置
• 4.6.3 实验结果
• 4.7 本章小结
• 第5章 LSGossip模型在流媒体教学系统中的应用
• 5.1 系统设计思想
• 5.2 系统结构设计
• 5.3 系统功能设计
• 5.4 系统关键技术
• 5.4.1 数据存储
• 5.4.2 流媒体处理
• 5.4.3 幻灯片同步演示
• 5.4.4 NAT穿越
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 个人简历