P2P高清流媒体系统中数据存储策略的研究与实现

发布时间：2020-01-28 08:23

【摘要】：互联网的发展日新月异，各种新技术如雨后春笋般不断出现，互联网已经成为人们日常生活中不可分割的一部分。以往互联网中那些单一的、刻板的交互方式已经很难吸引广大互联网用户的眼球，人们更希望互联网中的内容能够以一种更新颖、更生动的形式呈现，于是高清流媒体、电子商务、基于位置的社交等互联网新兴的应用和服务受到越来越多互联网用户的青睐。高清流媒体播放系统是本文研究的重点，多年来，，高清流媒体产业已经得到了蓬勃的发展，在移动互联网领域，流媒体产业更是受到了前所未有的关注。传统的流媒体系统基于C/S或B/S架构，这种架构具有结构简单、通用性好的优点，但存在明显的系统瓶颈，而且成本较高、可扩展性较差。P2P架构能够较好的解决这些问题，因此被许多流媒体服务商采用。本文首先设计了一个半结构化的P2P高清流媒体播放系统，并在此基础上研究资源服务器集群和普通客户端节点的存储策略，创新性地提出了三个普遍适用于P2P流媒体播放系统的算法，包括：一、改进的MMPacking算法，该算法基于服务器综合评分，并使用最小二乘法进行二次曲线拟合，以实现流行度预测；二、基于阀值的环形副本复制算法，该算法与MMPacking算法结合使用，实现服务器集群的负载均衡；三、在普通客户端节点的缓存策略中，使用两段式存储策略，保证用户正常播放行为的同时，尽可能为网络上其他节点提供服务。本文还在P2P流媒体播放系统中，对流媒体分片文件的格式和大小，LRU、LFU、FIFO数据淘汰策略，数据加密、防篡改等算法进行了研究。最后，本文通过实验验证算法的可用性和性能。实验结果表明，本文提出的存储策略在多个测试项目中表现良好，达到了预期的效果。在服务器集群方面，服务器能够获得很好的负载均衡能力，系统的服务拒绝率被控制在一个较低的水平。在普通客户端节点方面，存储策略能够有效利用个节点的存储空间，充分发挥P2P的优越性能，极大地缓解了服务器集群的压力。
【图文】：

曲线,量变,曲线,媒体流

华南理工大学硕士学位论文体系统的用户访问行为，结果表明，视频文件排列的访问集中性并不严格符合 Zipf 分布。文献[25]在此基础上进一步研究，结果显示：在一个拥有 2383 个流媒体文件的系统中，用户访问具有比 Zipf 分布更明显的偏向性，85%的访问只集中在其中的 100 个文件上，即 85%的用户只访问了约 4.2%的资源。3）媒体流行性的变化媒体的流行性不会一成不变，某些热门视频在一开始的时候可能会受到很多关注，但一段时间后，用户的新鲜感消失，媒体的流行性也会随之下降。媒体流行性并无绝对规律可循，文献[26]指出大部分多媒体文件的点播率变化过程可分为增长、平稳和下降三个阶段。

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第三章 P2P 高清流媒体系统存储策略的研究可以查询到各资源服务器的资源列表以及各 tracker 服务器所维护的网络拓扑信息。中心服务器是半结构化 P2P 的重要特征，它在整个网络中起着核心的作用，如果目录服务器崩溃，整个 P2P 系统将不可用，所以目录服务器是系统的瓶颈，但是通过超级节点技术、热冗余等方式，可以充分保证其可靠性。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP333;TN919.8

【参考文献】