基于小世界聚类的P2P流媒体传输机制的研究

发布时间：2017-04-29 23:02

  本文关键词：基于小世界聚类的P2P流媒体传输机制的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：流媒体业务将成为未来互联网主流业务。但其对节点带宽要求较高且服务时间较长,在传统的服务器/客户端模式下容易造成系统瓶颈。国内外对P2P流媒体传输机制进行了深入研究并推出了各种P2P流媒体应用,但依然存在诸多问题,主要体现为互联网业务量波动性、网络拓扑不匹配性、节点负载不均衡性、用户节点性能差异性及用户节点行为随机性等因素对P2P流媒体服务质量(QoS)的影响。针对此类问题,本文对小世界聚类的P2P流媒体传输机制进行研究,并提出了基于小世界网络的优化方法,该方法包括以下三部分内容。 (1)本文对现有p2p流媒体技术进行深入研究,分析当前p2p流媒体技术的优缺点,提出了一种基于距离与兴趣结盟的算法。此算法在动态业务量环境中通过节点间聚类实现小世界网络,有效减少流媒体数据流的平均传输距离,缩短网络传输时延,消减折返流和重复流等拓扑不匹配现象,对基于小世界聚类的p2p流媒体传输结盟机制进行了优化。 (2)小世界网络模型具有平均路径较短和聚类系数较高两大优点,因此本文基于小世界理论基础,设计了一种新型的基于小世界的p2p流媒体网络架构。该架构引入超级节点概念,并结合本文提出的距离与兴趣结盟的算法,进一步提高系统传输速度、缩短系统传输时延,确保了流媒体的服务质量。 (3)本文对缓存模型进行了优化,提出了一种新型的环形缓存模型。该模型设置若干监测点,对缓存中数据存储情况进行实时监测,并设计了传输同步调节机制的四个算法：加速算法、减速算法、淘汰算法以及更新算法。该环形缓存模型提高了系统的稳定性和容灾能力,确保了流媒体播放的流畅性和连续性,优化了p2p流媒体的传输机制。 最后本文通过PeerSim仿真平台进行仿真实验,从系统时延、数据包传输丢包率和到达率、系统健壮性三个方面数据进行对比分析,对本文设计的基于小世界聚类的p2p流媒体系统的合理性和有效性进行验证。实验结果显示,该系统在系统时延、数据包传输丢包率和到达率、系统健壮性三个方面具有明显优势,充分证明了本文对基于小世界聚类的P2p流媒体传输机制的优化效果。
【关键词】：P2P 小世界 流媒体 结盟算法 缓存模型 传输同步调节机制
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.02
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 目录9-12
• 1 绪论12-23
• 1.1 课题研究背景与意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-18
• 1.2.1 国外研究现状13-15
• 1.2.2 国内研究现状15-18
• 1.3 发展动态与分析18-20
• 1.4 论文主要工作20-21
• 1.5 论文组织结构21-23
• 2 P2P流媒体概述23-35
• 2.1 P2P网络技术23-28
• 2.1.1 集中式中央服务器管理的P2P网络23-24
• 2.1.2 无结构P2P网络24-26
• 2.1.3 结构化P2P网络26
• 2.1.4 半分布式P2P网络26-28
• 2.2 基于小世界理论的P2P网络技术28-30
• 2.2.1 小世界理论研究28
• 2.2.2 WS小世界网络模型28-29
• 2.2.3 NW小世界网络模型29-30
• 2.3 流媒体技术30-33
• 2.3.1 流媒体概述30-31
• 2.3.2 流媒体传输协议31-32
• 2.3.3 流媒体工作过程32-33
• 2.4 P2P流媒体的主要应用33-34
• 2.5 本章小结34-35
• 3 基于小世界的P2P流媒体结盟算法优化35-45
• 3.1 基于小世界的P2P流媒体网络架构35-36
• 3.2 基于兴趣与距离的结盟算法36-44
• 3.2.1 兴趣度36-37
• 3.2.2 兴趣成员表的建立37-38
• 3.2.3 距离混合算法38-40
• 3.2.4 结盟算法策略40-44
• 3.3 本章小结44-45
• 4 P2P流媒体系统传输机制的优化45-56
• 4.1 基于Polling的P2P流媒体协同机制45-46
• 4.2 缓存模型46-47
• 4.3 传输同步调节机制47-55
• 4.3.1 加速算法50-51
• 4.3.2 减速算法51-52
• 4.3.3 淘汰算法52-54
• 4.3.4 更新算法54-55
• 4.4 本章小结55-56
• 5 系统测试与性能分析56-67
• 5.1 实际测试环境56
• 5.2 运行测试56-61
• 5.2.1 服务器运行效果57-58
• 5.2.2 客户端运行效果58-61
• 5.2.3 性能分析61
• 5.3 仿真实验与分析61-66
• 5.3.1 PeerSim模拟器介绍61-62
• 5.3.2 系统时延62-63
• 5.3.3 丢包率和到达率63-65
• 5.3.4 强壮性65-66
• 5.4 本章小结66-67
• 6 总结与展望67-69
• 6.1 总结67-68
• 6.2 展望68-69
• 参考文献69-72
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果72-74
• 学位论文数据集74

【共引文献】

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1 朱丹浩;王东波;Saeed-Ul Hassan;Peter Haddawy;;知识组织视角下关键词网络中的小世界现象[J];图书与情报;2013年06期

2 李婵婵;蒋国平;宋玉蓉;;动态小世界社团网络上的病毒传播研究[J];复杂系统与复杂性科学;2014年03期

3 王先培;田猛;董政呈;龙嘉川;代荡荡;朱国威;;通信光缆故障对电力网连锁故障的影响[J];电力系统自动化;2015年13期

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8 王爽心;杨成慧;;基于层连优化的新型小世界神经网络[J];控制与决策;2014年01期

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10 吴洪;;出口风险与预警——基于食品出口的案例分析[J];河南社会科学;2014年05期

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本文编号：335746