基于P2P-CDN的网络自适应分片及调度

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基于对等网络(P2P)的内容请求由于其灵活性、分发负载小、有效性高等众多优点而被广泛使用。但是,由于网络和系统环境变化,仍存在一些问题,如服务有效性、稳定性和自适应性等。这些问题的解决,可以进一步提高系统性能和服务质量,改善用户的观看体验。  当前P2P网络系统,主要分为有结构、无结构和混合型三种。其中混合型兼具结构和无结构模型优点,查询有效性高且系统稳定性强。本文基于混合型P2P网络,并结合内容分发策略设计了一种流媒体服务系统结构,通过设立局部对等网络自治域以提高系统服务性能,减少骨干网的流量负载。  在基于P2P网络的系统中,为适合网络传输,对内容进行分片。常用的内容分片算法有等大小算法、等时长算法和变大小算法,它们在不同的网络环境下性能差异较大,并且不能适应网络变化。为此,本文提出一种自适应分片算法,来增强系统服务稳定性。该算法根据网络传输速率、丢包率、文件分布和不同节点的处理性能,来设计分片大小。实验结果表明,在大多数网络环境下,这种自适应分片算法比其它分片算法性能更好。  现有分片调度算法有基于时间的顺序调度、稀有分片优先调度和基于权值的分片调度等,这些算法没有综合考虑视频的播放紧急程度、稀缺分片、用户与视频交互等因素。为了进一步提高系统服务性能,本文提出一种基于标签优先级的分片调度算法,根据视频当前播放时间点,将需要下载的分片根据优先级顺序打上不同标签:紧急分片、锚点分片、稀缺分片、普通分片和失效分片。当优先级一致,则根据时间先后来排序。实验结果表明,相对于基于时间顺序、稀缺分片优先和基于权值的调度算法,该算法性能提高显著。  最后,在安卓系统的机顶盒上,对该系统中核心的内容分片和分片调度模块进行了验证。
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