基于激励机制的P2P流媒体节点调度研究

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P2P技术去“中心化”的特性及“对等、共享”理念使网络资源得到了合理配置,带来了P2P应用的蓬勃发展。尤其是随着网络技术的不断升级,P2P流媒体应用的发展尤为迅速,逐渐取代了传统网络视频的应用,成为人们享受多元化网络服务的主要方面。P2P流媒体解决了传统C/S模式下系统部署时需要大规模的服务器,高性能的带宽,不能够大规模的响应高并发式请求的状况。通过利用网络中的闲散资源,将系统负载转嫁到系统节点中,使得用户拥有资源共享者与服务应用者两种功能。然而,并不是所有系统用户都愿意贡献出自身的资源,共享给其它用户使用,而是都存在着自私的特性。这就出现了大量的搭便车行为的节点。这种节点的行为直接违背了P2P网络设计的初衷,使得P2P系统的优势不能够充分的发挥出来,系统压力只能集中在少数节点上,严重影响了系统性能。同时,在传统的P2P流媒体系统中,为了达到系统最大吞吐量,现有算法存在着对节点的调度不公平、切换延时较大的问题。本文针对上述问题,提出了一个新的P2P流媒体系统。并对其总体架构和节点组成模块进行了阐述分析。着重对现有的激励机制和节点调度方法进行了研究对比,吸收借鉴现有机制的优点,提出了积分激励机制。通过对节点自身的有效上传带宽、在线时长、上传流量的统计等参数大致将系统中节点分为两种群体。对节点采用积分策略,给与对外提供服务的优良节点提供更高品质的服务。在积分的基础上提出了改进的基于积分机制的节点调度方法。该方法根据节点的下载数据量、贡献值以及节点本身的一些特性,如丢包率等为节点进行打分,根据分数对节点进行相应的调度,并采用优良节点优先的方式减小其切换延时,改善优良用户的体验。最后,分析对比了现有P2P网络的仿真工具,挑选了最合适的工具PeerSim作为仿真工具。通过系统实验分析对比,总结得出本文提出积分激励机制与节点调度算法具有一定的优势,运行效果良好。由于实际环境中,需要考虑的因素更多,需要研究的问题还比较多,诸如有关积分过程中的欺骗行为等,仍有大量的工作需要完成。
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