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近年来,基于P2P视频点播技术的研究越来越受到重视,其目的是通过P2P技术减轻服务器的压力,同时支持更大的用户规模和提供更好的用户体验。目前的基于Mesh结构的P2P视频点播系统能利用客户端资源提高系统可扩展性,但是仍然没有充分促进邻居之间的数据共享。本文从如何提高P2P视频点播系统中用户节点的数据共享程度出发,深入分析了当前国内外现有的P2P视频点播技术以及方案,提出了几个提高系统用户节点数据共享程度、提高视频节目观看的流畅程度以及改善用户体验的解决办法。主要研究内容及结果如下:
(1)提出了一种邻居节点之间潜在共享能力的评价方法。通过分析邻居的数据缓存情况得出节点之间数据共享的有效程度。基于该方法的邻居管理策略能够有效的促进用户节点之间的数据共享。
(2)提出了一种基于最小处理时间的数据调度策略。该策略通过动态估算邻居节点的服务带宽,综合考虑节点的动态性与异构性来进行数据调度。该算法不仅能动态适应P2P环境下复杂的网络情况,还能提高数据下载效率,缩短VCR操作后的缓冲时间。
(3)研究并分析了现有的P2P视频点播系统中有限磁盘缓存替换机制的研究现状,发现已有的机制没有考虑P2P环境下磁盘缓存替换对邻居数据共享以及跨域流量的影响,并提出了适用于P2P视频点播系统的磁盘缓存替换算法。该算法通过考察磁盘缓存中每个数据块在邻居节点中的分布情况和邻居节点对每个数据块的需求情况,同时根据网络拓扑信息来进行优化选择。仿真实验结果表明:相比已有的磁盘缓存替换算法,提出的算法更适合用于P2P视频点播系统,可更有效的提高系统网络中节点之间的协作性,减小媒体源服务器的压力,降低跨越自治系统的骨干网流量。
(4)给出了P2P视频点播系统QVod的详细设计与实现。