P2P流媒体系统中流量统计模型的研究与实现

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近年来,随着大规模存储、高性能工作站以及宽带网络等技术突飞猛进的进步,互联网上传输的信息不再仅仅局限于单调的文本和静态的图像,而是包含了越来越多的更加符合人们通信习惯的多媒体内容(Multimedia Content),即所谓的多媒体通信。多媒体通信可以集视频、音频、文本及图像为一体,为用户提供更为直观的使用体验,因此得到了越来越为广泛的应用。 与传统的C/S(Client/Server)结构相比,基于P2P结构的系统克服了C/S结构的I/O瓶颈,使得服务提供商凭借少量的服务器和有限的带宽就可以支持大量的用户群,因此基于P2P结构的软件得到了广泛的应用。P2P与流媒体的结合,诞生了一系列P2P流媒体系统,如pplive<'[2]>、ppstream<'[3]>等,并在互联网上取得了巨大的成功。P2P流媒体利用P2P的原理来建立播放网络,从而达到节省服务端带宽消耗、减轻服务端处理压力的目的。但是由于P2P网络的高动态性和用户自主性,使得对于P2P用户的管理相当困难,从而导致很多P2P软件遭到封杀,因此基于P2P的系统可管理化,将是关系P2P系统进一步飞跃的关键问题。 在网络管理中,流量统计是获取网络内部信息的关键技术,也是网络管理的基础。所以,如何实时的、有效的统计P2P流媒体系统中的流量也就成为了最先需要解决的问题。在此前提下,本文针对P2P流媒体系统提出了一种流量统计模型FlowSub。 统计模型从实时性、灵活性、有效性等多方面着手,以经典P2P流媒体系统Narada为研究模型,将应用于即时消息服务的消息订阅机制引入流量统计模型中,提出了定时可调的基于流量的主动上传机制,实现了对流量信息的灵活采集,具有很好的实时性和针对单个节点的容错性,对应用本身性能的影响也是非常小的。本文还给出了本模型在实验室环境下的仿真结果,验证了该统计模型的可行性、实时性、完整性和灵活性、容错性以及其对网络性能的影响。
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