SIP终端中拓扑感知的P2P中继查找机制实现

论文摘要

SIP是当今主流多媒体通信应用层控制协议,SIP通信系统采用C/S网络架构,各用户之间的媒体流都需SIP媒体中继服务器来路由,这就使得系统负载过于集中,极易出现“性能瓶颈”。P2P网络采用的是分布式架构,它拥有高扩展性、健壮性和高容错性的特点,P2P网络中各个节点都是对等的通信实体。把SIP系统和P2P系统结合起来,可改善网络体系结构,解决“性能瓶颈”问题,从而提升媒体交换质量。此外,由于Internet提供的是尽力而为的服务,SIP系统存在QoS问题。为改善QoS问题,人们提出了“应用层路由”解决方案。该方案的关键问题之一就是如何查找最优的中继节点。一旦找出对通信的两个端点最优的中继节点,那么,通信的双方就可以借助中继节点来转发他们的媒体流。这样,一方面使系统数据负载更为均衡,另一方面,也使得通信两端的媒体流转发更为流畅。本文结合实验室已提出的SIP+P2P架构,首先提出了单边最优的中继查找算法。在这种方案中,通信的发起端从自己缓存的节点中选出一个和自己路径质量最优的节点作为中继节点,然后发起端和目的端之间建立一条经过这个中继节点的通信链路。这个方案在一定程度上提高了媒体交换质量,采用此方案查找出的中继节点虽然对通信的发起端是最优的,但是从通信的双方总体上考虑却不是最优的。为了改进这种单边最优的中继查找方案,作者提出了基于SIP的拓扑感知的P2P中继查找算法。在这种方案中,首先构建一个Cluster Overlay网络来模拟真实的Internet拓扑;在Cluster Overlay网络上设计一种拓扑感知的P2P中继查找算法。这种方案可以找出对通信两端总体最优的中继节点,进一步提高了通信路径质量。本文详细介绍了拓扑感知的P2P中继查找方案,并在实验室软终端SIPHello上实现了这种方案。最后在NS2平台上对Cluster Overlay网络和拓扑感知的P2P中继查找方案进行了仿真实验,并对实验结果做了分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题研究的目的和意义
• 1.4 本文的主要工作和论文结构
• 第二章 SIPHello 及SIP P2P 相关技术研究
• 2.1 SIPHello 的结构
• 2.2 协议分析
• 2.2.1 SIP 协议
• 2.2.2 SDP 协议
• 2.2.3 RTP 协议
• 2.3 SIP 系统简介
• 2.4 P2P 网络简介
• 2.5 SIP P2P 系统简介
• 第三章 SIPHello 中中继查找方案的分析与设计
• 3.1 SIPHello 中单边最优的中继查找方案的设计
• 3.2 SIPHello 中拓扑感知的P2P 中继查找方案的设计
• 3.2.1 P2P Overlay 网络的组建
• 3.2.2 P2P 模块的设计
• 3.2.3 拓扑感知的P2P 中继查找算法的设计
• 3.3 Relay 请求模块设计
• 3.4 媒体栈管理模块设计
• 第四章 SIPHello 中拓扑感知的P2P 中继查找功能的实现
• 4.1 SDP 协议的扩展
• 4.2 P2P 模块的实现
• 4.2.1 P2P 协议的制定
• 4.2.2 消息体定义和操作接口
• 4.2.3 Client 逻辑实现
• 4.2.4 Relay Server 逻辑实现
• 4.2.5 Cluster Manager 逻辑实现
• 4.3 Relay 请求模块实现
• 4.4 媒体栈管理模块实现
• 第五章 测试与评价
• 5.1 测试环境介绍
• 5.2 测试结果与分析
• 结束语
• 参考文献
• 发表文章
• 致谢