基于P2P的實時流媒體系統(tǒng)的研究和設(shè)計.pdf

1、隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和圖像處理技術(shù)的飛速發(fā)展，流媒體系統(tǒng)也越來越普及。這類系統(tǒng)中最主要的問題之一就是多媒體內(nèi)容的傳輸，這里的多媒體內(nèi)容主要包括屏幕數(shù)據(jù)、視頻和音頻等等。目前的流媒體系統(tǒng)大多采用C/S或B/S架構(gòu)，這類架構(gòu)比較簡單、高效，在用戶數(shù)量不是很多時，可以很好地滿足要求，但是當(dāng)用戶數(shù)量不斷增大時，由于帶寬和處理能力的限制，服務(wù)器很容易成為瓶頸，從而影響到系統(tǒng)的可擴展性和服務(wù)質(zhì)量。服務(wù)器的瓶頸問題和服務(wù)質(zhì)量問題一直都是流媒體系統(tǒng)中非常

2、有挑戰(zhàn)性的問題。 P2P是英文Peer-to-Peer的縮寫，稱為對等網(wǎng)絡(luò)或者點對點技術(shù)。P2P是一種網(wǎng)絡(luò)模型，在這種網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點是對等的（稱為對等點），各節(jié)點具有相同的責(zé)任與能力（同時擔(dān)當(dāng)客戶端和服務(wù)器）并協(xié)同完成任務(wù)。在Bittorrent等基于P2P的文件共享軟件大規(guī)模的應(yīng)用成功之后， P2P引起了人們的高度重視。它可以很好地解決服務(wù)器瓶頸的問題，而且下載速度也有保證。但目前的P2P軟件大多是用于文件共享的，如Bitt

3、orrent、eMule等，應(yīng)用于流媒體領(lǐng)域的P2P很少，而且大多數(shù)處于理論研究階段，實際應(yīng)用的比較少。CoolStreaming是一款投入到實際應(yīng)用的流媒體系統(tǒng)，去年春節(jié)晚會使用的網(wǎng)上直播系統(tǒng)用的就是CoolStreaming，使用人數(shù)超過8000，而且視頻效果非常流暢，可見P2P對于流媒體領(lǐng)域有著極大的吸引力。 基于上述背景，我們通過對當(dāng)前一些P2P架構(gòu)以及實用的P2P系統(tǒng)進行研究和分析，設(shè)計出一個新穎的適用于實時流媒體領(lǐng)域

4、的分層式P2P架構(gòu)。在這個分層架構(gòu)中，上層的結(jié)構(gòu)是一個Chord環(huán)，我們對Chord協(xié)議做了一些修改，并結(jié)合緩存策略設(shè)計出可應(yīng)用于流媒體內(nèi)容分發(fā)的協(xié)議—StreamingChord，處理能力高的超級節(jié)點被放置在這一層。下層的結(jié)構(gòu)是Arrangement Graph（AG），AG是數(shù)學(xué)中提出的一種圖形結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)有很好的對稱性和魯棒性，我們可以從AG中得到多個獨立的多播樹，這非常適合流媒體多播的應(yīng)用，普通節(jié)點被組織在這一層。接著我們使用P