P2P流媒體QoS優(yōu)化策略研究.pdf

1、視頻流媒體應(yīng)用已成為如今互聯(lián)網(wǎng)的主要應(yīng)用之一，占據(jù)著絕大部分網(wǎng)絡(luò)流量。P2P流媒體己得到大量的理論研究，其有效性也被PPLive，PPStream等實(shí)際商業(yè)應(yīng)用驗(yàn)證。P2P傳輸模式可以有效提高系統(tǒng)擴(kuò)展性，減少服務(wù)器負(fù)載，提供良好的用戶體驗(yàn)。P2P傳輸方式最早應(yīng)用于文件下載，近年來(lái)擴(kuò)展到視頻流媒體服務(wù)，如視頻直播，點(diǎn)播系統(tǒng)和視頻會(huì)議。但是在實(shí)際中部署的大部分P2P流媒體系統(tǒng)，其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能令人滿意，例如，構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳皇亲顑?yōu)，節(jié)點(diǎn)的上傳

2、帶寬沒(méi)有得到充分利用，實(shí)時(shí)流媒體系統(tǒng)存在著較大的播放延時(shí)，VoD系統(tǒng)的視頻間切換延時(shí)，VoD系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)本地緩存也未有效利用等等。關(guān)于這些問(wèn)題采取的算法及策略，限制著P2P系統(tǒng)的擴(kuò)展性及流媒體服務(wù)質(zhì)量的提高。本文提出了兩種QoS優(yōu)化方案，分別對(duì)應(yīng)于P2P流媒體系統(tǒng)的兩個(gè)核心部分，即數(shù)據(jù)調(diào)度及拓?fù)鋬?yōu)化，對(duì)如何減少播放延時(shí)和平滑視頻間切換兩個(gè)問(wèn)題給出了解答。本文的內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下所述：
　　 1)針對(duì)網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下P2P實(shí)時(shí)流媒體數(shù)據(jù)

3、分發(fā)延遲較大的缺陷，分析了單跳數(shù)據(jù)塊調(diào)度延時(shí)，提出Mesh-Push，一種新穎的調(diào)度策略：首先通過(guò)數(shù)學(xué)建模的方式，得出系統(tǒng)在每個(gè)調(diào)度周期所能達(dá)到的最大數(shù)據(jù)吞吐量；考慮到算法的實(shí)際可行性，提出一種分布式的數(shù)據(jù)調(diào)度算法。此算法從理論上可以有效減小數(shù)據(jù)分發(fā)延時(shí)，同時(shí)保證節(jié)點(diǎn)的播放率。最后通過(guò)仿真驗(yàn)證算法的有效性，分別從數(shù)據(jù)塊的平均延時(shí)，節(jié)點(diǎn)的播放率，以及控制開(kāi)銷等方面與另外兩種算法進(jìn)行比較。
　　 2)視頻分享服務(wù)（如YouTube）

4、已成為互聯(lián)網(wǎng)主流的業(yè)務(wù)之一，使用P2P模式可以有效減小服務(wù)提供商所需提供的帶寬資源。但是視頻分享服務(wù)與傳統(tǒng)的VoD業(yè)務(wù)相比，具有不同的特性，如較短的視頻長(zhǎng)度，關(guān)聯(lián)性的視頻切換，從而導(dǎo)致現(xiàn)有的P2P算法的效率較低。在視頻分享網(wǎng)絡(luò)中，視頻數(shù)據(jù)不是獨(dú)立的，兩個(gè)相關(guān)視頻之間存在著推薦鏈接關(guān)系，且相關(guān)的視頻存在聚簇現(xiàn)象。本文考慮利用視頻間的這種關(guān)聯(lián)性，通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)分布式的鄰居選擇算法，使網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涑尸F(xiàn)為一個(gè)“小世界”型網(wǎng)絡(luò)。在此網(wǎng)絡(luò)中，“相似”的節(jié)