基于小世界聚類的P2P流媒體傳輸機(jī)制的研究.pdf

1、流媒體業(yè)務(wù)將成為未來互聯(lián)網(wǎng)主流業(yè)務(wù)。但其對節(jié)點(diǎn)帶寬要求較高且服務(wù)時間較長，在傳統(tǒng)的服務(wù)器/客戶端模式下容易造成系統(tǒng)瓶頸。國內(nèi)外對P2P流媒體傳輸機(jī)制進(jìn)行了深入研究并推出了各種P2P流媒體應(yīng)用，但依然存在諸多問題，主要體現(xiàn)為互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)量波動性、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳黄ヅ湫?、?jié)點(diǎn)負(fù)載不均衡性、用戶節(jié)點(diǎn)性能差異性及用戶節(jié)點(diǎn)行為隨機(jī)性等因素對P2P流媒體服務(wù)質(zhì)量(QoS)的影響。針對此類問題，本文對小世界聚類的P2P流媒體傳輸機(jī)制進(jìn)行研究，并提出了基于小世

2、界網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化方法，該方法包括以下三部分內(nèi)容。
　　(1)本文對現(xiàn)有P2P流媒體技術(shù)進(jìn)行深入研究，分析當(dāng)前P2P流媒體技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了一種基于距離與興趣結(jié)盟的算法。此算法在動態(tài)業(yè)務(wù)量環(huán)境中通過節(jié)點(diǎn)間聚類實(shí)現(xiàn)小世界網(wǎng)絡(luò)，有效減少流媒體數(shù)據(jù)流的平均傳輸距離，縮短網(wǎng)絡(luò)傳輸時延，消減折返流和重復(fù)流等拓?fù)洳黄ヅ洮F(xiàn)象，對基于小世界聚類的P2P流媒體傳輸結(jié)盟機(jī)制進(jìn)行了優(yōu)化。
　　(2)小世界網(wǎng)絡(luò)模型具有平均路徑較短和聚類系數(shù)較高兩大優(yōu)點(diǎn)

3、，因此本文基于小世界理論基礎(chǔ)，設(shè)計了一種新型的基于小世界的P2P流媒體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。該架構(gòu)引入超級節(jié)點(diǎn)概念，并結(jié)合本文提出的距離與興趣結(jié)盟的算法，進(jìn)一步提高系統(tǒng)傳輸速度、縮短系統(tǒng)傳輸時延，確保了流媒體的服務(wù)質(zhì)量。
　　(3)本文對緩存模型進(jìn)行了優(yōu)化，提出了一種新型的環(huán)形緩存模型。該模型設(shè)置若干監(jiān)測點(diǎn)，對緩存中數(shù)據(jù)存儲情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，并設(shè)計了傳輸同步調(diào)節(jié)機(jī)制的四個算法:加速算法、減速算法、淘汰算法以及更新算法。該環(huán)形緩存模型提高了系統(tǒng)

4、的穩(wěn)定性和容災(zāi)能力，確保了流媒體播放的流暢性和連續(xù)性，優(yōu)化了P2P流媒體的傳輸機(jī)制。
　　最后本文通過PeerSim仿真平臺進(jìn)行仿真實(shí)驗，從系統(tǒng)時延、數(shù)據(jù)包傳輸丟包率和到達(dá)率、系統(tǒng)健壯性三個方面數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，對本文設(shè)計的基于小世界聚類的P2P流媒體系統(tǒng)的合理性和有效性進(jìn)行驗證。實(shí)驗結(jié)果顯示，該系統(tǒng)在系統(tǒng)時延、數(shù)據(jù)包傳輸丟包率和到達(dá)率、系統(tǒng)健壯性三個方面具有明顯優(yōu)勢，充分證明了本文對基于小世界聚類的P2P流媒體傳輸機(jī)制的優(yōu)化效果