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对基于结构化的Peer-to-Peer 覆盖网络的流媒体服务而言,如何构造一个拓扑感知、结点加入和退出时维护开销较小的流媒体体系是一个关键问题。DHT算法的最大问题是DHT的维护机制较为复杂,尤其是结点频繁加入、退出造成的网络波动会极大地增加DHT的维护代价,另一方面使用DHT 技术会破坏结点间的物理位置信息,有可能导致结点间产生“路由绕路”问题。基于此,拟对传统DHT 算法进行改进,采用分层DHT的技术,构造一种拓扑感知、维护开销较小的结构化P2P系统,并将其应用于流媒体系统中,以提高流媒体系统的传输效率和服务质量。具体的研究的内容及取得的成果如下:
(1)深入分析了当前用于对等网络的分布式哈希查找系统。它们的共同特点是利用DHT 算法实现Peer-to-Peer 覆盖网络及其动态哈希路由机制,保持了结构化Peer-to-Peer 网络支持大规模、支持成员动态变化的优点,但也存在DHT 算法固有的缺点。
(2)提出了一种拓扑感知的层次化DHT流媒体体系TA-chord2。它让不同的结点尽其所能地改善应用层的路由性能,降低系统的维护开销,减轻结点频繁加入和退出系统所造成的影响。媒体对象以段为单位缓存在该体系的结点中,结点之间有效地进行协同,并参与流媒体分发。在此基础上提出的的消息路由查找机制将媒体数据段的访问和持有数据段的结点定位抽象成一个跨越P2P 网络的分布式哈希表来实现系统中媒体内容的准确定位和管理。多个邻近的发送者可以同时给一个请求者提供流服务,以便请求结点能得到更好的流媒体服务质量。实验结果表明,和基于传统的Chord 体系相比较,TA-chord2 体系具有更少的平均路由跳数、更低的平均路由时延以及更小的维护开销。
(3)提出了一种基于TA-chord2系统架构的播放缓存方案。该方案由两部分组成:一是从对等端结点出发,确定启动播放延迟的时间。二是提出一种基于服务器缓存的流队列模型。此外,设计了一种缓存替换策略,它考虑到媒体段的流行度和在其它结点的缓存情况,同时也预测了该媒体段未来被访问的可能性。实验结果表明,这些方法能够有效改善并提高流媒体系统的服务质量。
(4)最后,使用java语言实现课题设计的模型,结合eclipse 实现GUI,利用JMF&RTP/RTCP 对视频进行实时传输和同步回放。并进行模型系统的运行测试。本论文的研究内容源于广西教育厅基金项目“网格下的流媒体关键技术研究”。