P2P CDN流媒体分发技术的研究与实现

论文摘要

随着互联网的发展,互联网应用向协协作性、多媒体方面演变。以音视频、图片为主要内容的应用极大的丰富了互联网应用内容,提高了用户参与的积极性。而多媒体应用增多的同时,对内容和平台提供商在带宽、存储等方面带来了很大的成本压力以及服务能力瓶颈。CDN和P2P是各有所长,在计算模型上的差异具有一定的互补性。如果能够结合P2P的扩展能力、服务效率和CDN的可靠性、可管理性,就可以构建一个可管理的、能够承载电信级内容应用的流媒体内容分发平台。本文介绍了国内外P2P CDN网络的研究和发展现状,并深入研究了P2PCDN网络所涉及到的P2P、内容分发、负载均衡等关键技术。同时探讨了P2P与CDN融合的典型架构,比较分析这些融合架构的优势、存在问题以及适用范围等,对本文提出的P2P CDN架构的设计具有重要的借鉴意义。本文在深入研究CDN、P2P及P2P流媒体技术的基础上,提出了一个基于随机化拓扑的具有流量区域化特性和多层结构的P2PCDN内容分发结构,并针对流媒体直播的特性对该系统的核心网部分进行了设计与实现。其能够结合实际的网络地理位置情况进行恰当的部署,减少跨域流量。其能够更好的加速数据分发,并且能够方便的对节点进行管理以及对网络分发结构进行优化。最后对系统的内容分发策略正确性进行了验证测试。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 普渡大学
• 1.2.2 HDS
• 1.2.3 P2SP直播
• 1.2.4 PCDN
• 1.3 攻读研究生期间的主要工作
• 1.4 论文组织结构
• 第二章 P2P和CDN关键技术概述
• 2.1 CDN相关技术概述
• 2.1.1 数据调度技术
• 2.1.2 负载均衡技术
• 2.1.2.1 全局负载均衡
• 2.1.2.2 本地负载均衡
• 2.1.3 缓存管理技术
• 2.2 P2P相关技术概述
• 2.2.1 P2P网络架构
• 2.2.2 P2P流媒体相关技术
• 2.2.2.1 P2P内容分发策略及其拓扑
• 2.2.2.2 资源发现算法
• 2.2.2.3 分片规则
• 2.2.2.4 缓存管理策略
• 2.2.2.5 数据调度算法
• 2.2.3 P2P流媒体现状
• 2.2.3.1 P2P流媒体产业发展现状
• 2.2.3.2 P2P流媒体技术研究现状
• 2.2.3.3 P2P流媒体技术标准现状
• 第三章 P2P与CDN的融合架构
• 3.1 P2P和CDN融合的可行性
• 3.1.1 融合模式探讨
• 3.1.2 融合模式优势
• 3.2 P2P和CDN融合架构模型
• 3.2.1 切换行模型
• 3.2.2 核心网改造模型
• 3.2.2.1 基于BitTorrent的改造模型
• 3.2.2.2 基于ALM的改造模型
• 3.2.2.3 DHT的改造模型
• 3.2.3 接入网改造模型
• 第四章 基于P2PCDN架构的流媒体分发策略的设计与实现
• 4.1 系统框架
• 4.2 系统关键功能设计
• 4.2.1 内容分发策略
• 4.2.2 负载均衡策略
• 4.2.3 数据分片策略
• 4.2.4 数据调度策略
• 4.2.5 数据缓存策略
• 4.2.6 资源发现算法
• 4.3 系统功能模块设计
• 4.3.1 消息协议
• 4.3.2 SuperPeer节点
• 4.3.3 Tracker节点、索引服务器
• 4.3.4 SourceServer（SS）流媒体发布节点
• 4.4 系统功能模块实现
• 4.4.1 SuperPeer（SP）
• 4.4.2 Tracker Server（TS）/client Tracker Server（cTS）
• 4.4.3 Source Server（SS）
• 4.5 系统功能测试
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文