P2P流媒體QoS優(yōu)化策略研究.pdf

1、視頻流媒體應用已成為如今互聯(lián)網(wǎng)的主要應用之一，占據(jù)著絕大部分網(wǎng)絡流量。P2P流媒體己得到大量的理論研究，其有效性也被PPLive，PPStream等實際商業(yè)應用驗證。P2P傳輸模式可以有效提高系統(tǒng)擴展性，減少服務器負載，提供良好的用戶體驗。P2P傳輸方式最早應用于文件下載，近年來擴展到視頻流媒體服務，如視頻直播，點播系統(tǒng)和視頻會議。但是在實際中部署的大部分P2P流媒體系統(tǒng)，其性能遠遠不能令人滿意，例如，構建的網(wǎng)絡拓撲不是最優(yōu)，節(jié)點的上傳

2、帶寬沒有得到充分利用，實時流媒體系統(tǒng)存在著較大的播放延時，VoD系統(tǒng)的視頻間切換延時，VoD系統(tǒng)中節(jié)點本地緩存也未有效利用等等。關于這些問題采取的算法及策略，限制著P2P系統(tǒng)的擴展性及流媒體服務質量的提高。本文提出了兩種QoS優(yōu)化方案，分別對應于P2P流媒體系統(tǒng)的兩個核心部分，即數(shù)據(jù)調度及拓撲優(yōu)化，對如何減少播放延時和平滑視頻間切換兩個問題給出了解答。本文的內容及創(chuàng)新點如下所述：
　　 1)針對網(wǎng)狀拓撲結構下P2P實時流媒體數(shù)據(jù)

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

4、已成為互聯(lián)網(wǎng)主流的業(yè)務之一，使用P2P模式可以有效減小服務提供商所需提供的帶寬資源。但是視頻分享服務與傳統(tǒng)的VoD業(yè)務相比，具有不同的特性，如較短的視頻長度，關聯(lián)性的視頻切換，從而導致現(xiàn)有的P2P算法的效率較低。在視頻分享網(wǎng)絡中，視頻數(shù)據(jù)不是獨立的，兩個相關視頻之間存在著推薦鏈接關系，且相關的視頻存在聚簇現(xiàn)象。本文考慮利用視頻間的這種關聯(lián)性，通過設計一個分布式的鄰居選擇算法，使網(wǎng)絡拓撲呈現(xiàn)為一個“小世界”型網(wǎng)絡。在此網(wǎng)絡中，“相似”的節(jié)