P2P-VoD中媒体源服务器和实时监测系统的设计与实现

论文摘要

近年来,网络视频服务迅速发展成为互联网的主要应用之一,特别是在我国,观看网络视频已经成为我国广大网民的第二大网络行为。视频点播作为主流的网络视频服务之一,拥有广泛的用户。随着用户数的增多,基于传统C/S模式的内容分发模式使媒体源服务器的性能成为提供大规模VoD服务的瓶颈。P2P模式打破了传统的C/S模式,使系统中每个节点兼有服务器和客户端两种身份,充分利用节点空闲存储资源和上行带宽分发数据,提高了资源共享率和利用率,避免了拥塞和瓶颈。P2P技术以其可扩展性、健壮性、低成本、高性能等方面的优势成为提供大规模VoD服务的关键技术,广范的应用于各大VoD系统中。随着P2P技术的成熟,媒体源服务器的压力得以缓解。但是,媒体源服务器仍然是整个系统的瓶颈。一方面,用户对更高质量网络视频的需求给媒体源服务器带来了更大的压力。另一方面,VoD应用场景中,新上线的热门节目会在短时间内被大量的用户点播,在这一段时间内,P2P技术不能有效的为服务器分担流量,媒体源服务器的性能仍然直接关系着用户体验的好坏。所以,设计高性能的媒体源服务器仍然是VoD系统的设计中非常重要的一部分。此外,在VoD系统实际的运行中,需要实时监测系统的各种数据,搜集、统计并分析这些数据,从中挖掘出有意义的信息用来评价和改进VoD系统。设计并实现实时监测系统也具有重要的意义。本文首先介绍了P2P-VoD系统的发展现状、关键技术以及面临的挑战,对当前P2P-VoD的新技术作了跟踪。然后介绍了一个P2P-VoD原型系统——PPlayer的总体架构和各模块功能。设计并实现了该VoD系统中的媒体源服务器和实时监测系统。最后,对PPlayer系统做了测试和实验,从功能上验证了该系统的可用性,从性能上分析了该系统中媒体源服务器的改进和不足,在实际运行实验中用实时监测系统取得了一些有意义的数据,对系统性能、用户行为作了评价和分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 缩略语
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 面临的挑战
• 1.3 本文组织结构
• 1.4 本章小结
• 第二章 P2P流媒体点播技术
• 2.1 P2P技术概述
• 2.1.1 P2P定义及特点
• 2.1.2 P2P网络的拓扑结构
• 2.1.3 P2P技术应用
• 2.2 P2P流媒体
• 2.2.1 流媒体的定义
• 2.2.2 P2P流媒体系统研究现状
• 2.2.3 P2P流媒体系统关键模块和技术
• 2.3 本章小结
• 第三章 PPLAYER视频点播系统概述
• 3.1 系统架构
• 3.1.1 系统架构图
• 3.1.2 各模块简介
• 3.1.3 系统拓扑简介
• 3.1.4 关键工作流程
• 3.2 客户端架构
• 3.2.1 客户端总体架构
• 3.2.2 Windows Media HTTP Streaming协议简介
• 3.3 本章小结
• 第四章 媒体源服务器设计与实现
• 4.1 概要设计
• 4.1.1 功能设计
• 4.1.2 工作流程
• 4.2 详细设计
• 4.2.1 协议设计
• 4.2.2 性能优化
• 4.2.3 类图
• 4.2.4 序列图
• 4.3 本章小结
• 第五章 实时监测系统的设计与实现
• 5.1 需求分析
• 5.2 客户端信息搜集概要设计
• 5.3 客户端信息搜集详细设计
• 5.3.1 信息搜集协议设计
• 5.3.2 类图
• 5.3.3 序列图
• 5.4 日志服务器概要设计
• 5.5 日志服务器详细设计
• 5.5.1 日志服务器协议设计
• 5.5.2 日志服务器信息显示设计
• 5.5.3 日志服务器日志记录设计
• 5.5.4 类图
• 5.5.5 序列图
• 5.6 本章小结
• 第六章 测试及实验验证
• 6.1 功能测试
• 6.1.1 测试环境说明
• 6.1.2 发布节目
• 6.1.3 客户端播放和VCR操作
• 6.1.4 多客户端同节目
• 6.2 性能测试
• 6.2.1 测试环境
• 6.2.2 测试方法说明
• 6.2.3 媒体源服务器性能测试
• 6.2.4 性能改进和分析
• 6.3 实际运行实验
• 6.3.1 系统部署
• 6.3.2 系统运行情况
• 6.3.3 系统关键参数分析
• 6.3.4 用户行为分析
• 6.4 本章小结
• 第七章 总结和展望
• 7.1 本文工作总结
• 7.2 今后研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文和科研情况