基于P2P和CDN技术的分层流媒体系统及其关键问题研究

论文摘要

多媒体信息已经成为了网络重要的传输内容,而流媒体技术凭借其自身的优势在网络上得到了迅速发展。目前主流的流媒体系统主要有两大类:基于P2P技术的和基于CDN技术的。P2P技术具有扩展成本低的特点,CDN技术具有内容版权可监管性、用户管理的有效性、QoS可保障性和流量有序性等特点。因此,本文提出了一种综合以上两种技术的分层流媒体系统,分析了系统的结构及其工作流程。系统的三层结构包括:源服务器层、代理服务器层和用户层。系统工作时也经历了CDN、CDN/P2P、P2P的三个阶段。在此基础上,本文还对分层流媒体系统的两个关键问题进行了分析:负载均衡和拥塞控制算法。给出了本系统的负载均衡策略,其中包括全局负载均衡策略和本地负载均衡策略,并在JXTA平台上从以下方面对其进行了实现:对等组的建立和对等体的加入、获取服务以及退出。另外,本文在一种已有的拥塞控制算法FCA基础之上,从反馈信息的即时性和参数调整两方面对其进行了改进,并将改进后的算法IFCA在NS2上进行模拟测试,结果在延时抖动和吞吐量方面都有所改进,并较好地保持了TCP友好特性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状及存在的问题
• 1.3 研究内容
• 1.4 论文的组织结构
• 第二章 P2P和CDN技术及流媒体系统关键问题
• 2.1 P2P技术概述
• 2.1.1 P2P技术的特点
• 2.1.2 P2P的拓扑结构
• 2.2 CDN技术概述
• 2.2.1 CDN技术的特点
• 2.2.2 CDN的网络结构
• 2.3 流媒体系统中的两个关键问题
• 2.3.1 负载均衡（Load Balance）
• 2.3.2 拥塞控制（Congestion Control）
• 2.4 本章小结
• 第三章 仿真平台JXTA和NS2
• 3.1 JXTA
• 3.1.1 JXTA简介
• 3.1.2 JXTA平台的核心概念
• 3.1.3 JXTA协议
• 3.1.4 JXTA平台的软件框架
• 3.2 NS2
• 3.2.1 NS2简介
• 3.2.2 NS2仿真组件
• 3.2.3 OTcl实现仿真的过程
• 3.3 本章小结
• 第四章 基于P2P和CDN技术的分层流媒体系统及其负载均衡策略
• 4.1 系统模型
• 4.1.1 系统结构
• 4.1.2 系统请求及响应过程
• 4.2 负载均衡策略
• 4.2.1 全局负载均衡策略
• 4.2.2 本地负载均衡策略
• 4.3 负载均衡的实现
• 4.3.1 节点信息协议
• 4.3.2 对等组的建立
• 4.3.3 对等体的加入及信息注册
• 4.3.4 对等体获取服务
• 4.3.5 对等体的退出
• 4.4 本章小结
• 第五章 改进的流媒体拥塞控制算法IFCA
• 5.1 FCA算法介绍
• 5.2 改进的IFCA算法
• 5.3 实验结果
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结和展望
• 6.1 主要研究工作总结
• 6.2 后续研究
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表的论文