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基于P2P的流媒体技能研讨

文章分类:盘算机 - 盘算机实际 宣布工夫:2016-8-27 10:52:26 作者:车军

盘算机实际:基于P2P的流媒体技能研讨是由第一欧博娱乐站(www.fanwenz.com)为您经心搜集,盼望这篇基于P2P的流媒体技能研讨论文可以给您带来协助,假如以为好,请把这篇文章复制到您的博客或通知您的冤家,以下是基于P2P的流媒体技能研讨的注释:

摘  要  传统的流媒体播放方法基于C/S会合式网络形式,关于高带宽、及时性和突发流量这三大困难很难找到卓有成效的处理方案。而P2P技能接纳散布式网络形式,很好的处理了网络带宽瓶颈等题目。本文提出了一种新的基于P2P技能的流媒体零碎架构使用模子,该使用模子交融了P2P技能和C/S技能的长处,可以在网络带宽服从、延时和牢靠性三者之间做出更好的衡量。并剖析了零碎设计中的一些要害技能。     要害词  P2P;流媒体;分层多描绘编码;异构性  

1  弁言

    随着Internet的迅猛开展和遍及,流媒体技能普遍使用于在线直播、视频点播、近程教诲、视频集会、数字图书馆等范畴。但流媒体的传输对带宽、耽误和包的丧失率等效劳质量QoS(Quality of Service)都有非常严厉的要求,但是随着用户人数的增多,传统的会合式办理使地方效劳器负载过重,使得这些效劳质量得不到保证。而对等网络(Peer-to-Peer,P2P)零碎具有负载平衡、自顺应、自构造和容错力强等长处,因而许多研讨者开端将对等网络运用到流媒体的传输中来[1]。

    本文在参考比年来国际外的相干研讨效果的根底上,提出了一个新的基于P2P的流媒体零碎架构模子—P2PStreaming,该模子交融了P2P技能和C/S技能的长处,可以在网络带宽服从、延时和牢靠性三者之间做出更好的衡量。

2  基于P2P的流媒体零碎

2.1  P2PStreaming零碎构造

    如图1所示,本零碎接纳混淆式P2P网络构造,即接纳交融C/S形式特点和P2P形式特点的模子,一方面易于完成,牢靠性和扩展性高;另一方面,我们可以看出经过把节点办理的功用独立到效劳器的办理模块,节点与节点之间交流的数据越多,效劳器的担负绝对越轻,假如当节点和节点之间交流的数据为零,那么该构造将退步为一个平凡的C/S构造,也便是说,即使在最差的状况下零碎功能也同等于C/S形式的功能[2]。     在零碎中,我们接纳了基于目次效劳的P2P模子,由目次效劳器办理整个“内容传输链”,为新参加的客户提供最适宜的媒体源,来最大限制地包管整个零碎的效劳质量,这一点是自构造的、构造比拟松懈的网络模子很难做到的[3]。图1所示整个零碎是由3局部构成:源节点、目次效劳器和Peer,图中连线的粗细表现了网络流量的巨细,从图中可以看出Peer和目次效劳器之间的通讯流量只占了整个零碎流量的一小局部。次要的通讯流量是会合在Peer之间和Peer和源节点之间。零碎每个局部的次要功用为: 图1 P2Pstreaming零碎构造图     1)源节点:担任提供原始流媒体数据源,并对数据停止分层MDC。源节点逻辑上是与其他节点相反的,只是它是地道的资源奉献者,不用下载数据。为了加重源节点的担负,将源节点的优先级设置为最低,除了最后必需由源节点提供数据外,节点在获取数据时,优先从别的节点获取,除非该节点负荷凌驾了设置值。     2)Peer:下载所需数据,并停止分层MDC解码寓目,同时将本人的数据资源共享给零碎中的其他节点。     3)目次效劳器:次要担任搜集、统计、更新节点信息,而且对节点停止办理;目次效劳器是节点的和谐者,它存储网络中一切节点的信息列表,使得节点可以敏捷地找到其他衔接节点,但是它不克不及处置与媒体流相干的任何数据,只是为发明节点而存在。

2.2  基于分层头脑的P2P流媒体零碎设计

    在P2P网络中,客户节点不只只要客户真个功用,也需求具有局部效劳器的功用。为了把庞大的题目简化,而且利于当前零碎的晋级,我们对P2P流媒体零碎接纳分层的设计办法,如图2所示,从图中可以看出每个客户节点都具有双重的身份,一个是位于理想Internet中,一个是位于假造的P2P网络中,P2P网络是把Internet上有配合兴味的节点归类在一同的一个假造的点对点的网络。 图2  P2P流媒体分层构造
    从图2看出,整个零碎包罗了5层,最底层是Internet,它包管数据包的接纳和传送,网络探测层可以获取网络情况的信息,包罗带宽和时延的估量,防火墙检测等。P2P层完成与别的客户联络或许信息交流。编/解码层停止分层MDC编/解码,零碎应用分层MDC添加数据传输冗余,处理网络异构性的题目[4]。

3  零碎中要害局部的完成技能

3.1  目次效劳器的完成

3.1.1  目次效劳器通讯的完成     本零碎中,节点对效劳器的拜访经过http协议停止,节点参加P2P网络时,先经过HTTP拜访效劳器,普通的零碎中体现为拜访WEB页;接着由节点办理模块将每个参加节点的要求都被逻辑上转化为一个CHTTP恳求工具,该恳求发送给效劳器内的数据库,数据库分派给该恳求一个相应的URL值,同时数据库对恳求停止剖析,发生一个CHTTP应对,将该应对前往给节点办理模块,由它发送给恳求节点[5]。 3.1.2  节点的参加和登记     节点登录时经过挪用该目次效劳器上的登入页面声明它的IP地点和共享资源。效劳器的办理模块把节点的IP地点及共享资源信息记载到数据库中。假如实行乐成,目次效劳器给节点前往代表乐成验证信息:假如失败,则前往包括失败缘由的文档。当节点要从P2P网络登记时,需求挪用该效劳器上的登记页面。效劳器的办理模块依据该节点的IP地点等信息,从数据库中删除该节点的相应记载。 3.1.3  同伴列表的取得     假如节点想理解以后存在的其他节点的状况,先恳求办理模块,由它盘问数据库,把盘问后果前往给恳求节点,包罗其他节点IP地点、一切数据等信息。则节点就可以失掉以后存在的其他节点的衔接信息,进而和其他节点停止间接通讯。节点应用效劳器搜刮盘问特定的节点或共享信息的机制也是云云。

 

3.2  节点的完成

    节点才能或许说异构性级别(Capacity or Heterogeneity Level)的观点至关紧张。我们将节点的才能归纳综合为一个包罗网络拜访带宽、处置器主频、内存容量及外存拜访耽误等参数的向量。关于特定的流媒体使用而言,与效劳质量干系最为亲密的参数便是节点带宽。因而,在我们的模子中,我们把节点的网络拜访带宽作为最要害的参数,并依据这个参数来为节点定级。带宽还能很好的描绘节点的异构性。这里节点的信息被存储在数据库中,当一个节点恳求数据时,节点办理模块经过拜访数据库失掉节点需求的路由信息,并发送给相应节点,恳求节点就向相应的节点提倡恳求,树立衔接,停止数据的传输。 3.2.1  节点间通讯的完成     1) 节点间通讯的树立进程     节点之间的通讯遵照“恳求-应对”的形式。节点乐成登录效劳器后在特定的端口监听来自别的节点的恳求。想要收回恳求的节点依据请

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