P2P流媒體內(nèi)容分發(fā)與服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展以及寬帶網(wǎng)絡(luò)的普及，流媒體應(yīng)用得到了迅速推廣，據(jù)最新的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計顯示，中國2.1億網(wǎng)民中約八成是網(wǎng)絡(luò)音樂和網(wǎng)絡(luò)影視的用戶，流媒體應(yīng)用已經(jīng)成為當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)的一項主流應(yīng)用。由于流媒體應(yīng)用具有帶寬要求高、占用時間長、QoS要求嚴格等特性，研究具有大規(guī)模承載能力，高可擴展性及魯棒性，高性價比，資源集約，安全，及具有良好QoS保障的，可運營可管理的流媒體內(nèi)容分發(fā)技術(shù)成為一個全球范圍內(nèi)流媒體應(yīng)用領(lǐng)域的一個挑戰(zhàn)性課題。與

2、傳統(tǒng)的中心式服務(wù)或基于CDN架構(gòu)的服務(wù)相比，P2P流媒體具有更好的優(yōu)越性及潛力，但由于P2P本身存在的問題，該領(lǐng)域仍舊是一個有許多待解決的挑戰(zhàn)性難題的活躍研究領(lǐng)域。其需要研究的關(guān)鍵技術(shù)問題主要包括：Peer節(jié)點的動態(tài)性管理，Peer節(jié)點的異構(gòu)性，高效率覆蓋網(wǎng)的構(gòu)建，節(jié)點的調(diào)度算法，內(nèi)容安全等。
　　 本文針對P2P流媒體內(nèi)容分發(fā)與服務(wù)這個課題進行了深入細致的研究，其主要工作和創(chuàng)新點包含如下：
　　 1、提出了一種P2P環(huán)

3、境下的VoD模型-KadStreaming。KadStreaming采用網(wǎng)狀覆蓋網(wǎng)(mesh-based overlay network)，利用改良的分布式哈希技術(shù)(DistributedHash Table)，實現(xiàn)地域感知(locality awareness)，就近服務(wù)，有效地改善了系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互的效率和流媒體服務(wù)質(zhì)量。針對數(shù)據(jù)調(diào)度和節(jié)點選擇，提出QoS激勵的全局能力成長優(yōu)先模型，通過建立節(jié)點的能力模型，節(jié)點一方面能找到最優(yōu)節(jié)點獲取服

4、務(wù)，另一方面系統(tǒng)優(yōu)先吸納最優(yōu)節(jié)點加入，通過節(jié)點間的有效協(xié)商，使系統(tǒng)具有良好的可擴展性及QoS保障，實現(xiàn)有效的Peer節(jié)點服務(wù)能力的聚集，以支撐大規(guī)模流媒體VoD系統(tǒng)的需求。
　　 2、提出了基于組織行為學(xué)的層次網(wǎng)狀P2P直播模型-HimP2P。HimP2P通過采用具有分層特點的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)來構(gòu)建覆蓋網(wǎng)，在異構(gòu)環(huán)境下支持多對一服務(wù)，具有抗抖動性強，延時小的特點，通過引入組織行為學(xué)的概念，建立節(jié)點能力及貢獻模型，根據(jù)節(jié)點服務(wù)能力來動態(tài)調(diào)

5、整普通節(jié)點在P2P架構(gòu)中的層次，優(yōu)化整個系統(tǒng)的覆蓋網(wǎng)，從而最終實現(xiàn)P2P網(wǎng)絡(luò)能力最大化和整體延時最小化。
　　 3、提出了P2P與CDN混合的可運營可管理的流媒體內(nèi)容分發(fā)模型-PeerCDN。PeerCDN繼承了P2P系統(tǒng)與CDN系統(tǒng)的優(yōu)點，通過系統(tǒng)模型的合理架構(gòu)，一方面充分利用商用CDN網(wǎng)絡(luò)前期的巨大軟硬件投資，延續(xù)系統(tǒng)穩(wěn)定可控等優(yōu)點；另一方面，通過P2P技術(shù)的合理采用，提高CDN網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點向邊緣緩存節(jié)點內(nèi)容分發(fā)的效率，同時

6、通過邊緣緩存節(jié)點的協(xié)調(diào)，充分發(fā)掘終端用戶的上行帶寬、存儲和計算資源，在較少投入的情況下，顯著提升系統(tǒng)的并發(fā)能力，實現(xiàn)具有良好QoS保障的大規(guī)模流媒體業(yè)務(wù)的支撐。針對P2P流媒體系統(tǒng)易受內(nèi)容污染攻擊的問題，PeerCDN還提出的內(nèi)容污染免疫算法，特別針對直播環(huán)境，充分利用了CDN的已有架構(gòu)，提出了通過分布式主動檢測和中心式強制隔離相結(jié)合的方法，來保證用戶獲取合法可靠的媒體內(nèi)容，并對惡意攻擊節(jié)點進行懲罰，有效提升了系統(tǒng)的可運營性。
　

7、　 4、針對P2P流媒體內(nèi)容服務(wù)系統(tǒng)目前的小規(guī)模，封閉式等不利于內(nèi)容運營的問題，提出了基于Web service的內(nèi)容聯(lián)盟框架，通過松散耦合的方式實現(xiàn)內(nèi)容的聯(lián)盟，提出了一種面向內(nèi)容服務(wù)特定領(lǐng)域的UDDI擴展注冊和查詢平臺及基于XML的內(nèi)容的注冊和交換標(biāo)準(zhǔn)，以支持異構(gòu)內(nèi)容服務(wù)的統(tǒng)一注冊和高效查詢，打破P2P流媒體內(nèi)容服務(wù)系統(tǒng)的封閉性，使資源共享，產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為可能。
　　 P2P流媒體作為一種新型的流媒體內(nèi)容分發(fā)與服務(wù)方法，具有良