媒体电信网点播协议的仿真与分析

论文摘要

对等网络视频点播系统能够在节点之间共享其带宽和存储资源,显著减少视频服务器负载,提高网络资源利用率。媒体电信网视频点播协议是根据大规模用户服务需求、基于可控对等传输技术而设计。类似于大多数网络协议和算法,规模网络仿真分析是媒体电信网视频点播协议及其相关算法功能评估和性能分析最主要的一种技术手段。本论文主要研究媒体电信网视频点播协议算法的并行仿真实现与分析。通过对网络仿真系统平台ns2及其并行版本pdns进行扩展,实现了媒体电信网视频点播协议的控制消息交互和数据传输过程,模拟对等节点、视频源及目录服务器等不同类型网络节点,并提供相应的协议算法和节点行为参数配置接口和协议及数据交互记录输出。扩展后的ns2能够可在多台仿真服务器中并行仿真相应的大规模网络。基于扩展后的ns2仿真平台,对于媒体电信网视频点播协议算法进行了大规模仿真分析,一方面对仿真实现代码的功能和性能进行测试,另一方面对该协议的应用和网络性能进行评估分析。测试分析结果表明,仿真软件平台可在有限数量的仿真服务器机群上并行仿真万级节点网络;媒体电信网视频点播协议在播放连续度、启动时延和网络流量负载等应用和网络性能方面,相对于一种现有协议均有着明显提高。本论文的研究结果可进一步用于媒体电信网视频点播协议算法的大规模仿真分析评估和后续改进。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1. 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 P2P 流媒体点播服务发展现状
• 1.1.2 P2P 网络仿真平台概述
• 1.2 课题来源和意义
• 1.3 本文内容与组织
• 2. 技术背景与需求简介
• 2.1 MTN 点播协议算法简介
• 2.2 NS2 和PDNS 简介
• 2.3 MTN 点播协议仿真需求分析
• 2.4 本章小结
• 3. MTN 点播协议仿真总体设计
• 3.1 总体架构
• 3.1.1 功能模块划分
• 3.1.2 接口描述
• 3.2 仿真实现类设计
• 3.3 仿真的并行处理
• 3.4 本章小结
• 4. MTN 点播协议仿真功能模块实现
• 4.1 用户操作模拟
• 4.1.1 目录服务器
• 4.1.2 源服务器、超级节点
• 4.1.3 普通节点
• 4.2 协议算法实现
• 4.2.1 通信协议子模块
• 4.2.2 列表维护子模块
• 4.2.3 缓存维护模块子模块
• 4.2.4 协议解析与封装子模块
• 4.3 数据传输
• 4.3.1 协议消息发送
• 4.3.2 仿真数据发送
• 4.4 仿真配置与统计
• 4.4.1 协议实体参数配置
• 4.4.2 仿真过程数据输出
• 4.5 MTN 点播协议仿真的并行处理
• 4.6 本章小结
• 5. MTN 点播协议仿真性能评估
• 5.1 仿真网络场景
• 5.2 仿真参数选择
• 5.3 MTN 点播算法应用性能评估
• 5.3.1 随机与突发加入的场景
• 5.3.2 高低码率的系统性能
• 5.4 MTN 点播协议网络性能评估
• 5.4.1 随机与突发加入的系统性能
• 5.4.2 高低码率的系统性能
• 5.5 与P2VOD 的性能比较
• 5.6 本章小结
• 6. 结论与展望
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 进一步的研究工作
• 致谢
• 参考文献