P2P流媒体服务索引技术的研究与实现

论文摘要

近年来,以BitTorrent和eMule为代表的P2P文件共享技术在应用领域获得了很大的成功;另一方面,传统流媒体系统的服务能力越来越不能满足需求。于是应用P2P模式解决流媒体服务系统的瓶颈问题成为当前研究的热点。资源定位是任何P2P模式首要解决的问题。本文在分析P2P系统、流媒体系统体系的基础上,深入研究了各种资源定位方法,详细阐明了索引服务是适合P2P视频点播系统的资源定位技术。本文主要研究P2P视频点播系统的索引服务技术,其中创新性的研究工作主要包括两大部分:(1)索引源的快速检索算法;(2)基于软件流水线的索引服务技术。这些工作针对P2P视频点播系统,但这些技术本身可以适用于任何P2P环境,甚至其他更广泛的领域。对于检索算法,本文首先分析了索引源检索的重要性;然后提出了索引源的快速检索算法;最后通过实验模拟验证了本算法能降低P2P网络中节点间平均延迟,也通过基准性能测试验证了本算法的时空开销可以被服务系统接受。对于索引服务技术,本文首先分析了已有服务器结构模型的不足;然后提出了索引服务器的两种软件流水线技术:非对称处理流水线、旋转式同步操作数据流水线;最后通过实验验证了这种软件流水线技术的有效性,实验中我们在不同的坏境下观测其性能提升。本文还对基于P2P方式的视频点播系统进行了总体设计,并应用本文提出的技术实现了其中的索引服务器。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 已有技术研究现状
• 1.2.1 传统媒体流传输方式
• 1.2.2 内容传送技术
• 1.2.3 P2P 网络环境下媒体流传输
• 1.2.4 实际使用中的P2P 系统
• 1.3 本文的主要研究工作
• 1.4 论文结构
• 第二章 基于 P2P 流媒体网络的相关理论
• 2.1 P2P 的发展
• 2.1.1 Napster
• 2.1.2 Gnutella
• 2.1.3 KaZaA 和 Morpheus
• 2.2 P2P 的分类
• 2.3 P2P 流媒体系统的拓扑结构
• 2.3.1 中心化拓扑结构
• 2.3.2 全分布式非结构化拓扑
• 2.3.3 半分布式拓扑结构
• 2.3.4 完全分布式结构化拓扑
• 2.4 DHT 算法
• 2.4.1 Tapestry 算法
• 2.4.2 Pastry 算法
• 2.4.3 CAN 算法
• 2.4.4 Chord 算法
• 2.5 小结
• 第三章 P2P 流媒体系统资源定位技术
• 3.1 已有的 P2P 资源定位方法
• 3.2 P2P 流媒体系统的特点
• 3.3 P2P 流媒体系统资源定位分析
• 3.4 小结
• 第四章 索引源快速检索算法
• 4.1 区域划分
• 4.2 节点的良好度
• 4.3 快速检索算法
• 4.4 实验测评
• 4.5 小结
• 第五章 基于软件流水线的索引服务技术
• 5.1 非对称处理流水线
• 5.2 旋转式同步操作数据流水线
• 5.3 软件流水线性能测试
• 5.4 基于 P2P 超节点的分布式索引技术
• 5.5 小结
• 第六章 P2P 视频点播系统TroyVoD 的设计
• 6.1 系统组成及原理
• 6.2 TroyVoD 组件及功能模块划分
• 6.3 信息流程设计
• 6.4 数据传输
• 6.5 索引服务器软件
• 6.5.1 原始信息数据结构
• 6.5.2 可查询信息数据结构
• 6.5.3 节点位置信息数据结构
• 6.6 Peer 节点软件
• 6.6.1 功能模块的划分及其依赖关系
• 6.6.2 基础功能层
• 6.6.3 逻辑功能层
• 6.6.4 主要逻辑功能时序流程
• 6.7 小结
• 第七章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的研究成果