对等点播技术论文-陈俊

对等点播技术论文-陈俊

导读:本文包含了对等点播技术论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:对等网络,视频点播,索引结构,服务容量

对等点播技术论文文献综述

陈俊[1](2011)在《对等视频点播数据分发关键技术研究》一文中研究指出近年来,宽带互联网基础设施建设的不断发展带来了网络应用的迅猛增长和不断丰富。其中,视频点播业务以其内容丰富、获取便捷等特征得到飞速发展并吸引了广大用户,已成为互联网上的“杀手级”应用。然而庞大的用户规模,海量的业务数据以及用户对服务质量追求的不断提高使得以较低成本构建高效的分发系统成为视频点播业务发展过程中最迫切的需求之一。对等网络技术的发展为视频点播服务带来了新的契机。研究如何利用对等网络的灵活性、高可扩展性等优势构建低成本、高效率的视频点播系统的具有重要的理论和实际意义。然而在点播系统中,用户行为不同步,影片连续播放对数据到达时间有严格的时序要求,用户动态性以及系统对交互式操作等因素给上述问题带来了很大挑战。本文针对对等网络点播系统中的数据分发策略展开深入研究,旨在通过协调和利用终端节点间的相互协作来提高数据分发效率和服务质量。从服务的角度出发,研究当用户产生数据需求时,如何帮助其快速、准确的定位能够提供服务的节点;研究点播同一部影片的用户应如何以较小代价来优化服务容量供给进而提高相互共享的效率;研究如何借助于系统中空闲节点帮助并通过高效管理来提升系统服务容量减少对媒体服务器的需求。本文工作主要包括如下叁个方面:对等网络点播系统中,用户行为不同步以及系统对交互式应用的支持使得传统的结构化和非结构化的服务定位策略不能很好的满足需求。为此,本文第叁章中提出了一种半结构化的索引结构来帮助用户提高服务定位的效率。索引结构的骨干部分由系统中自适应选择出的稳定性相对较好的用户参与构建和维护,其他用户选择连接到骨干部分参与索引机制的构建并共享定位服务。同时,基于对服务定位效率、准确性以及鲁棒性等因素的考虑,一种简洁高效的管理策略被提出,用于维护上述结构中的索引关系。仿真实验表明,得益于相对稳定节点间的协作及高效索引关系的组织,提出的索引结构能够高效帮助用户进行快速服务定位。对等网络的核心思想在于充分提升各用户的服务容量从而为彼此的请求提供高效服务。然而点播系统中用户行为不同步,影片连续播放的需求以及对交互式应用的影响使得各用户对影片片段的需求(或兴趣)仅依赖于其当前的播放位置并且同一时刻的用户需求分散,现有点播系统调度策略的研究缺乏对该特征的有效支持。为此,本文第四章中深入分析了点播系统中服务容量需求和供给间的关系,提出分析了如何以最小代价进行服务容量优化的问题并给出了该问题的精确算法以及多项式时间近似算法。进一步实现了一个面向服务容量优化的数据调度策略,在优先满足用户连续播放需求的前提下,通过下载小部分合适的片段对其服务容量进行优化,提升相互共享的效率。仿真实验表明,相对于广泛部署于现有点播系统中的调度策略,提出的策略能够实现用户上行带宽更高效的利用。当点播系统中的用户受接入方式限制或者其他网络应用的影响导致相互间共享已不能满足他们对服务容量的需求时,点播系统的扩展性将受到严重影响。本文第五章中针对该条件下应如何提高系统可扩展性的问题展开研究。在点播系统中,常见的用户行为模式是:一个用户加入系统,选择观看某个影片,完成后退出系统。若通过一个合理的机制激励那些观看完影片的用户在系统中作更长的时间停留,或者即使不观看任何影片也能加入系统,则可充分利用这些空闲节点的上行带宽来提升系统的服务容量:通过合理调度策略,让这部分空闲节点适当下载小部分影片片段,然后利用上行带宽来提供服务。基于上述考虑,文中首先对有空闲节点帮助的对等网络点播系统进行了建模分析,分析了系统各参数间关系及调整准则。同时考虑到空闲节点的不稳定性及其资源的稀缺性,设计了一个帮助节点控制策略对加入的帮助节点进行控制和管理并同时实现了一个服务容量分配和数据调度策略来进行数据分发调度,以达到提升系统可扩展性的目标。(本文来源于《华中科技大学》期刊2011-05-01)

程斌[2](2009)在《对等点播系统数据分发关键技术研究》一文中研究指出互联网的快速发展使得视频点播正逐渐演变为当前媒体内容传播的主流方式,以低成本提供高扩展高质量的媒体点播服务成为其演变过程中最关键最迫切的需要之一。结合对等网络的高扩展优势实现高性价比的大规模点播系统是满足该需要的有效方式,研究对等点播系统中数据分发的核心技术也因此具有重大现实意义。对等点播系统数据分发的核心技术主要包括节点组织、数据调度和数据放置等叁方面的关键问题。现有数据分发技术由于对系统的高动态性特征考虑不足而无法满足点播系统实时性和交互性需求,在此背景下针对数据分发这叁方面的关键问题设计和实现新的策略或方法对于构建低成本的大规模对等点播系统尤为重要。传统基于树状结构和网状结构的节点组织方式均不能适应对等点播系统的高动态性特征。针对该问题,一种基于环状结构的节点组织策略RINDY通过维护一组半径呈指数增长的逻辑环结构来管理邻居节点,使得每个客户端节点既有近跳的邻居节点交换媒体数据,又有远跳节点协助拖动后新邻居节点的快速查找,从而实现对等点播系统中邻居节点的快速定位和数据的有效共享。RINDY的协议开销分析和仿真实验的结果显示,基于环状结构的节点组织策略可明显降低源服务器的带宽开销,减少节点加入系统和拖动查询的交互时延,节点之间具有更好的负载均衡性,而且其查询跳数的上限与系统的节点规模无关,取决于媒体文件的总时间长度,相比现有结构具有更好的扩展性。现有对等点播系统数据调度策略着重于通过不同的分发顺序来最大化数据传输率,缺乏对系统实时性和动态特征(如用户拖动和频繁切换节目等)的考虑,其用户体验并不理想且资源共享效率低。从数据请求服务端的带宽分配策略和数据请求发送端的发送时机两方面入手,一种优先级相关的事件驱动型数据调度策略充分考虑了系统中用户的拖动、节点的加入和离开等动态特性,能够自动适应节点带宽的变化并优先服务最紧急的数据请求,从而保证数据到达的实时性,进一步改善用户播放质量。仿真实验结果显示,该策略不仅提高了客户端节点之间的数据利用率,而且明显改善播放的连续性。定点数据预取策略采用与现有预取策略不同的思路来到达降低拖动延迟、改善用户播放体验的目的。该策略并不预测用户未来可能发生的拖动位置,而是将用户拖动点调整到最近的一个等间距分布的数据预取点,避免了用户行为预测的困难,同时也提高了预取数据的利用率。真实系统的测试结果显示,使用定点数据预期策略后,向前或向后拖动操作的平均等待延迟均明显降低。具体而言,延迟小于2秒的向前拖动的比例从原来的35%提高到80%,延迟低于2秒的向后拖动的比例从原来的65%提高到78%。利用GridCast系统部署的真实日志数据,对单文件和多文件数据缓存策略的性能进行了综合评测。日志分析的结论说明多文件数据缓存策略可同时提高系统整体的扩展性和用户播放质量,另外分析也得出一些对系统设计和性能优化具有指导性意义的结论:(1)更高的访问并发度有利于改善用户平均的播放质量;(2)更大的节点数据缓存空间对于提高系统整体扩展性是有限的,而且会恶化节点间负载的不均衡性;(3)解决“节点离开”导致的数据不命中具有最大的可优化空间。结合数据缓存策略的分析结果,一种基于预测的惰性数据复制策略通过预测数据块的访问热度和节点是否离线,将最可能需要的稀缺数据复制到相对稳定的其它节点,从而减少“节点离开”所导致的数据不命中,进一步降低服务器开销。日志数据驱动的仿真实验结果显示,基于预测的惰性数据复制策略可以减少约50%的“节点离开”导致的数据不命中,最终进一步降低15%的源服务器带宽开销,而且随用户规模的增大,其性能改善的幅度将更大。(本文来源于《华中科技大学》期刊2009-05-01)

彭昭[3](2008)在《非结构化对等点播分发技术研究》一文中研究指出近年来网络流媒体应用日趋普及,媒体分发技术的边下载边播放特性对网络带宽和服务器资源提出了较高的要求,随着日益增加的用户和视频数据,如何在因特网上提供大规模流媒体服务已成为流媒体研究领域的核心问题。传统C/S模式服务器很容易成为系统瓶颈。IP组播采用多个Peer节点共享媒体流的方式减轻服务器和网络负载,但由于部署原因很难在因特网上广泛实施。CDN采用代理缓存节点的方式将服务和内容推向网络“边缘”,但部署昂贵且存在瓶颈。P2P模式的引入为用户提供了高度灵活的交互环境,允许协作节点间共享计算、带宽和存储等资源,彻底改变了视频点播的服务模式,显着地减少了服务器负载,提高了网络资源利用率,但参与节点的动态性制约了P2P系统的扩展与大规模应用。在现有网络条件下,如何提高大规模P2P点播数据分发质量和效率,已成为P2P流媒体研究领域的重要课题之一。针对P2P视频点播系统的数据实时性、节点互动性、资源和请求异构性以及VCR等动态行为,本文研究非结构化P2P点播数据分发技术,主要包括以下叁个问题:(1)非结构化的P2P点播服务体系,解决点播系统中数据资源和剩余带宽利用率低,延时难以控制的问题;(2)高码率视频传输调度方案,用以满足高端用户的高质量视频服务需求;(3)大规模P2P点播分发中的用户激励机制,充分考虑点播系统中视频数据实时性、上下游节点请求异构及资源不对等特性。具体的研究内容如下:非结构化的P2P点播服务体系。基于扩展性考虑,提出非结构化拓扑的P2P点播系统AVoD,以数据驱动构成覆盖网络。采用异步传输策略提高可用节点资源利用率,减少离散资源允布对P2P点播系统性能的影响。鉴于异步传输非实时性特点与视频实时性的矛盾,在满足“多源”节点数据传输以及一定下载速率的条件下,引入优先级策略建立一种基于服务质量与效率平衡的节点选择算法,以期解决由此带来的视频播放连续度问题。基于服务器负载理论分析推导出服务器压力与缓存大小以及高低优先级分配比例的关系,进一步验证基于非结构化P2P点播异步传输系统的扩展性。仿真实验表明系统在随机、突发等动态应用场景中具备较好的应用性能。高码率P2P点播分发中的补偿调度。针对P2P点播系统的高码率视频数据分发问题,该研究点主要侧重于高码率数据传输延迟研究,并基于节点定位和数据传输时延提出解决思路。通过预估节点缓存区间,在保证一定节点定位精确度的前提下,减少定位时可能产生的更新操作,进而更进一步减少由此产生的定位延迟。引入补偿服务器机制,通过补偿服务器对初始视频和部分空缺视频进行补偿,解决大规模网络条件下可能产生的链路阻塞和资源“饥饿”问题。并在此基础上,提出补偿流和正常流的协作机制与流程,以及补偿服务器的缓存策略。仿真实验表明在合理的服务器压力前提下,引入补偿策略能够很好的改善系统播放性能。大规模P2P点播分发中的激励机制。基于点播系统的视频数据实时性、上下游节点请求异构及资源不对等特性的考虑,针对非结构化P2P点播系统的节点自私行为,提出一种激励机制,通过差异服务抑制自私节点并促使更多节点共享资源,给出基于贡献度和请求队列长度的节点选择概率算法,并在此基础上提出源节点和请求节点的激励数据调度策略。此外,分析节点可能的“漂白行为”,通过区分对待新加入节点的贡献度统计,抑制引入激励可能衍生的节点自私现象。仿真实验表明激励机制的引入能够较好的改善系统播放性能,并抑制自私节点获取更多的“免费”资源。本文得到了“下一代互联网(CNGI)示范项目(基于P2P的数字媒体业务研发及应用实验)”项目支持,研究结果可用于点播应用性能和网络性能的统计分析,并为P2P大规模点播应用和示范部署提供参考依据。(本文来源于《华中科技大学》期刊2008-10-01)

对等点播技术论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

互联网的快速发展使得视频点播正逐渐演变为当前媒体内容传播的主流方式,以低成本提供高扩展高质量的媒体点播服务成为其演变过程中最关键最迫切的需要之一。结合对等网络的高扩展优势实现高性价比的大规模点播系统是满足该需要的有效方式,研究对等点播系统中数据分发的核心技术也因此具有重大现实意义。对等点播系统数据分发的核心技术主要包括节点组织、数据调度和数据放置等叁方面的关键问题。现有数据分发技术由于对系统的高动态性特征考虑不足而无法满足点播系统实时性和交互性需求,在此背景下针对数据分发这叁方面的关键问题设计和实现新的策略或方法对于构建低成本的大规模对等点播系统尤为重要。传统基于树状结构和网状结构的节点组织方式均不能适应对等点播系统的高动态性特征。针对该问题,一种基于环状结构的节点组织策略RINDY通过维护一组半径呈指数增长的逻辑环结构来管理邻居节点,使得每个客户端节点既有近跳的邻居节点交换媒体数据,又有远跳节点协助拖动后新邻居节点的快速查找,从而实现对等点播系统中邻居节点的快速定位和数据的有效共享。RINDY的协议开销分析和仿真实验的结果显示,基于环状结构的节点组织策略可明显降低源服务器的带宽开销,减少节点加入系统和拖动查询的交互时延,节点之间具有更好的负载均衡性,而且其查询跳数的上限与系统的节点规模无关,取决于媒体文件的总时间长度,相比现有结构具有更好的扩展性。现有对等点播系统数据调度策略着重于通过不同的分发顺序来最大化数据传输率,缺乏对系统实时性和动态特征(如用户拖动和频繁切换节目等)的考虑,其用户体验并不理想且资源共享效率低。从数据请求服务端的带宽分配策略和数据请求发送端的发送时机两方面入手,一种优先级相关的事件驱动型数据调度策略充分考虑了系统中用户的拖动、节点的加入和离开等动态特性,能够自动适应节点带宽的变化并优先服务最紧急的数据请求,从而保证数据到达的实时性,进一步改善用户播放质量。仿真实验结果显示,该策略不仅提高了客户端节点之间的数据利用率,而且明显改善播放的连续性。定点数据预取策略采用与现有预取策略不同的思路来到达降低拖动延迟、改善用户播放体验的目的。该策略并不预测用户未来可能发生的拖动位置,而是将用户拖动点调整到最近的一个等间距分布的数据预取点,避免了用户行为预测的困难,同时也提高了预取数据的利用率。真实系统的测试结果显示,使用定点数据预期策略后,向前或向后拖动操作的平均等待延迟均明显降低。具体而言,延迟小于2秒的向前拖动的比例从原来的35%提高到80%,延迟低于2秒的向后拖动的比例从原来的65%提高到78%。利用GridCast系统部署的真实日志数据,对单文件和多文件数据缓存策略的性能进行了综合评测。日志分析的结论说明多文件数据缓存策略可同时提高系统整体的扩展性和用户播放质量,另外分析也得出一些对系统设计和性能优化具有指导性意义的结论:(1)更高的访问并发度有利于改善用户平均的播放质量;(2)更大的节点数据缓存空间对于提高系统整体扩展性是有限的,而且会恶化节点间负载的不均衡性;(3)解决“节点离开”导致的数据不命中具有最大的可优化空间。结合数据缓存策略的分析结果,一种基于预测的惰性数据复制策略通过预测数据块的访问热度和节点是否离线,将最可能需要的稀缺数据复制到相对稳定的其它节点,从而减少“节点离开”所导致的数据不命中,进一步降低服务器开销。日志数据驱动的仿真实验结果显示,基于预测的惰性数据复制策略可以减少约50%的“节点离开”导致的数据不命中,最终进一步降低15%的源服务器带宽开销,而且随用户规模的增大,其性能改善的幅度将更大。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

对等点播技术论文参考文献

[1].陈俊.对等视频点播数据分发关键技术研究[D].华中科技大学.2011

[2].程斌.对等点播系统数据分发关键技术研究[D].华中科技大学.2009

[3].彭昭.非结构化对等点播分发技术研究[D].华中科技大学.2008

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