P2VoD协议仿真与分析

论文摘要

对等网络技术在不改变原有网络配置的前提下,通过有效利用网络节点的资源和带宽,具有良好的性能,有效减少了服务器负载,提高了资源利用率。为更好的认识基于对等网络技术的点播协议,对相关算法的功能做出评估,对性能做出分析,通过网络模拟器,对一种基于可控对等传输技术,适应于大规模用户的视频点播协议视频点播协议P2VoD作出仿真。本论文主要研究P2VoD视频点播协议算法的并行仿真实现与分析。通过对网络仿真系统平台ns2及其并行版本pdns进行扩展,实现了P2VoD视频点播协议的控制消息交互以及数据传输,对等节点、视频源服务器等不同类型网络节点之间不同关系的维护和节点行为的管理,以及资源的管理和调度。并提供相应的协议算法和节点行为参数配置接口和协议及数据交互记录输出。完成后的仿真实体能够实现在多台服务器的基础上并行仿真。在仿真过程中,对于P2VoD视频点播协议算法进行了一定规模节点的仿真分析。在对仿真实现代码的功能和性能进行测试的同时还对其应用和网络性能进行了科学的评估。通过对仿真结果的分析得到结论,P2VoD协议中节点缓存和服务器最大连接节点数对系统的应用性能和网络性能影响并不显著,而系统的传输码率将会对系统的性能作出较为显著的影响。本论文的研究结果可进一步用于新的视频点播协议算法的设计和仿真分析评估。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 P2P 流媒体简介
• 1.1.2 P2P 流媒体发展现状
• 1.2 课题来源和意义
• 1.3 本文内容与组织
• 2 技术背景与需求简介
• 2.1 P2P 点播发展情况
• 2.2 P2VoD 协议
• 2.3 网络仿真平台
• 2.3.1 P2P 仿真平台发展情况
• 2.3.2 NS2 与pdns 仿真平台
• 2.4 仿真需求分析
• 2.5 本章小结
• 3 P2VoD 协议仿真总体设计
• 3.1 总体架构
• 3.1.1 功能模块划分
• 3.1.2 类的接口描述
• 3.2 控制协议
• 3.2.1 节点角色定义
• 3.2.2 算法协议设计
• 3.3 中断恢复算法
• 3.3.1 节点维护模块
• 3.3.2 资源调度模块
• 3.3.3 数据传输模块
• 3.3.4 数据结构设计
• 3.4 仿真配置与统计模块
• 3.4.1 仿真场景配置
• 3.4.2 统计参量
• 3.5 本章小结
• 4 P2VoD 协议仿真功能模块实现
• 4.1 节点中断恢复算法
• 4.1.1 中断节点恢复流程
• 4.1.2 节点维护模块
• 4.1.3 资源调度模块
• 4.1.4 数据传输模块
• 4.2 仿真配置与统计模块
• 4.2.1 仿真配置
• 4.2.2 仿真统计
• 4.3 大规模并行仿真扩展
• 4.3.1 Pdns 扩展原理
• 4.3.2 Pdns 扩展实现
• 4.4 本章小结
• 5 仿真性能评估
• 5.1 点播应用性能
• 5.1.1 稳定场景中缓存影响
• 5.1.2 稳定场景中连接数影响
• 5.1.3 动态场景的性能分析
• 5.1.4 高低码率性能比较
• 5.2 网络性能
• 5.2.1 稳定场景与动态场景比较
• 5.2.2 高低码率性能比较
• 5.3 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献