王守彦[1]2006年在《基于P2P网络的流媒体直播系统的设计与实现》文中进行了进一步梳理P2P技术的迅速发展使其成为构建广域网中大型分布式系统的有力工具。P2P采用完全分布式结构，网络中的节点既可以获取其他节点的资源或服务，同时又是资源或服务的提供者。使用P2P技术的系统具有比传统的C／S系统更好的健壮性和可扩展性。P2P流媒体系统作为P2P技术的重要应用之一也成为当前分布式系统领域的一个研究热点。 使用P2P技术进行流媒体直播能有效降低服务器资源和带宽占用，降低运营成本，对异构网络的适应力强，部署的成本和复杂度低。虽然目前基于P2P的流媒体直播系统已经有多种实现，然而现有系统仍然有一些必须解决的问题，这些问题包括：时延、网络不可控、ADSL节点上下行带宽不对称、NAT／FW穿越、安全、可管理性等。 本文对P2P流媒体直播的一些基本内容作了研究，包括用于构造流媒体传输网络的P2P拓扑结构、流媒体数据分发和搜索方法、降低流媒体传输延迟的方法、P2P网络管理和安全等方面。 根据对于P2P流媒体直播的研究，本文设计并实现了一套基于P2P网络的流媒体直播系统，该系统使用定向扩散方法提高流媒体数据扩散效率，降低流媒体数据的传输延迟和带宽；使用双路由方法控制数据传输范围：使用基于责任制的数据补偿方法解决带宽不对称问题；建立了一种安全并且可管理的P2P直播框架。 该系统在大连理工大学网络电视转播过程中得到测试应用，根据测试情况经过多次调整，逐步完善成为一套可靠的P2P流媒体直播系统。该系统在降低流媒体传输延迟、控制网络传输范围、提高P2P网络安全性和可管理性等方面都有显着进步。
夏凤君[2]2007年在《基于P2P网络的流媒体直播技术的研究与实现》文中认为宽带网的飞速发展推动了流媒体直播系统的广泛应用，但传统的基于C／S模式的流媒体直播系统存在服务能力瓶颈，很难适应大规模的应用。为此，研究者们提出了基于P2P网络的流媒体分发技术，将数据分发的中心从流媒体服务器分散到用户网络上，使得基于P2P网络的流媒体服务具有了更好的扩展性、鲁棒性和实用性。本文主要研究P2P流媒体直播系统的相关理论与技术，分析了当前几种比较典型的基于P2P网络的流媒体直播系统的性能，在此基础上提出了一个新的P2P流媒体直播系统模型——PLSMS(P2P Live Streaming-Media System)模型。PLSMS模型是一种混合结构模型，它既结合了基于树状协议模型中便于控制组播树中节点的优点，同时结合了基于网状协议模型中采用多个节点传输数据的方法，避免了基于树状协议模型结构中稳定性差的状况，也减少了系统的延迟。在PLSMS模型中，通过采用计算节点优先级的策略来选取系统中节点的数据发送节点；同时，采用了多个邻居节点的结构形成控制拓扑，减少了因单个节点退出而造成的传输延迟，提高了系统的鲁棒性。在节点的数据传输上，提出了两阶段数据传输调度算法。该算法提高了系统中节点的数据下载带宽，从而提高了视频直播时的连续性。为了进一步减少节点加入时的启动延迟，引入了“虚拟修补”的思想，并在其基础上加以改进，以适应节点的数据传输调度算法。此外，对PLSMS模型中的相关性能指标进行了仿真测试，仿真结果表明PLSMS模型对系统的鲁棒性、可扩展性和数据传输延时性能进行了优化，并且在各个性能之间做出了较好的权衡。最后实现了一个原型系统，并对该系统在局域网中进行了测试。测试结果表明原型系统基本达到了设计要求。
张云平[3]2012年在《基于P2P网络的流媒体系统优化》文中研究说明随着通信技术的飞速发展,基于互联网的应用层出不穷,网络视频更是深受网民喜爱。根据中国互联网发展状况统计报告,中国网络视频用户增至3.25亿,在网民中的使用率达到63.4%。由于P2P模式相对传统C/S模式的优越性,P2P流媒体系统在过去几年用户急剧增长,成为一个很有意义的研究领域。P2P流媒体发展非常迅速,短短几年已经有很多成熟系统。同时,它又是一个快速发展的领域,伴随着新技术的诞生系统本身也在不断的优化。本文正是以此为出发点,对一套成熟的P2P流媒体系统提出了多项优化方案。本文的主要研究内容和所做的工作如下：1针对P2P点播频道号的分配提出了改进方案。新的方案是基于媒体内容对频道号进行分配。同样地媒体内容在不同的时间、不同的地点创建都会返回同一个频道号。频道号相同,P2P节点之间就可以共享媒体数据,优化了点播的P2P效果。2针对P2P点播流媒体网络传输校验、纠错机制提出了改进方案。新的方案把媒体文件按媒体包分成若干存储单元,以存储单元为单位做数据校验。新方案改进了原有的纠错流程,大大提高了纠错效率。3针对P2P直播节点发现机制提出了改进方案。新的方案按P2P节点种类,按照节点的重要性、数量分别提供了多层获取伙伴节点的机制。把节点表的管理分散到多层节点,大大提高了节点管理的可靠性和扩展性。4针对P2P直播节点的启动点选取提出了改进方案。新的方案按节点在P2P网络中的贡献大小来决定他的启动点选取,尽量让能为其他节点提供更多数据的优秀节点在直播节点树的前边。优化了直播节点树的结构,大大提高了直播的P2P效果。5P2P流媒体系统增加了节点下行、上行网络限速功能。一方面用户可以根据自己的网络条件设置限速,提高了用户体验；另一方面通过限制下载速率可以控制直播的播放进度,解决了观看直播时越播越快导致的大部分客户端节点都向服务节点请求数据的问题。最后通过实验,验证了论文中针对原P2P直播的改进效果。通过对实验数据列表、分析、比较,发现改进后的系统优于原P2P系统,实现了预期的设计目标。
张建伟[4]2013年在《P2P网络内容分发关键技术研究》文中研究指明P2P(Peer-to-Peer)内容分发技术已发展成为当今互联网上最具影响力的技术之一。相较于传统的C/S架构及CDN架构的内容分发技术,P2P技术具有性能优越、扩展性强、易于部署等优势。其中,BitTorrent已成为应用最为广泛的P2P系统,基于P2P技术的文件共享与实时流媒体服务均已成为互联网流量占用最大的应用类型之一然而,由于P2P网络中节点上传带宽有限且各不相同,不同类型的应用或终端用户对带宽、延迟、业务持续时长等有不同的要求,如何为终端用户提供较高的服务质量仍面临着诸多挑战和难题。基于上述原因,本文围绕如何分析和优化P2P网络中一点到多点的内容分发效率这一问题,针对BitTorrent系统以及文件共享与流媒体直播应用中所涉及的重迭网络拓扑构建、带宽分配、数据调度等关键技术展开了研究,主要工作和研究成果体现在以下叁个方面：首先,以节点的上传带宽信息为基础,推导出片段扩散模型及上传带宽利用率模型,并提出了改进的拓扑构建机制和激励机制。推导出的模型有助于更深刻理解BitTorrent系统中TFT周期、最大并行上传数、片段大小等重要参数的作用；提出的基于上传带宽的拓扑构建机制UC-track算法有利于提高BitTorrent网络的拓扑特性和传输效率；提出的包含带宽限制策略与带宽分配策略的激励机制PU算法不仅提高了BitTorrent系统的公平性,同时也大幅度减小了源服务器的负载。其次,将BitTorrent系统泛化为一般的P2P系统。针对文件共享应用,以最终完成时间为系统性能优化目标,在节点带宽异质的情况下,研究了如何合理利用辅助节点的空闲带宽及数据资源以提高系统性能,为任意给定的目标节点集合提供最优的下载服务。针对文件共享的区分服务问题,在节点带宽完全异质的情况下,对P2P网络中的文件传输机制建立了扩展的均等服务模型和区分服务模型,得出了最终完成时间的最优值,并且提出了达到此最优值的优化算法。另外,从分析和仿真两方面对比了基于流的传输模型与基于块的传输模型应用于P2P文件传输中的主要区别,得出了扩展模型的适用条件。利用得出的扩展模型,可实现在P2P网络中对任意划分的节点集合进行任意等级的文件共享区分服务。最后,针对实时性要求更高的流媒体直播应用,以播放延迟与播放概率为系统性能优化目标,在节点带宽同质的Mesh形拓扑条件下,将传输方案分为片段优先方案、节点优先方案与Epidemic方案叁类,建立了基于Pull方式的流媒体传输方案分析框架,提出了片段选择策略、节点选择策略、请求选择策略精确的模型；通过改进的分段选片策略与随机推送策略,提出一种基于Push方式的流媒体直播优化策略LR2,使得流媒体直播与文件共享可以在同一框架下优化。本文的结论有着重要的理论和应用价值,一方面可以对P2P网络内容分发问题中带宽分配及数据调度技术提供深入的认识,另一方面可以对提高P2P系统的性能提供有价值的参考。
王希忠[5]2006年在《基于P2P网络的流媒体直播系统设计》文中认为近年来，由于互联网的广泛普及和宽带网络的高速发展，对网络带宽要求较高的网络多媒体技术也发展迅猛，其中基于流媒体技术的相关开发与应用成为当前热点之一。传统的流媒体系统几乎都是基于客户端／服务器(C／S)模式，但由于服务器性能及服务器端的带宽资源有限，严重阻碍了流媒体服务质量的提高。P2P模式则是解决服务器瓶颈问题的理想模式，将P2P网络引入流媒体服务中，可直接减轻服务器端负载并支持更大范围的流媒体发布，因而具有广阔的应用前景。 本文首先介绍了流媒体和P2P网络的相关技术，并对P2P网络中流媒体的传输调度进行了详细的研究，在协议的复杂性、容错性和可靠性等方面，对几种不同的协议模型进行了对比和分析。 其次，本文设计并实现了一种基于Gossip协议的P2P流媒体直播系统。该系统融合了P2P网络和传统C／S技术的优点，能够支持大量用户实时接收流媒体数据，用户节点之间实现了基于数据驱动模式的数据交换，节点的自组织能力有效地减轻了对服务器的压力，避免了网络拥塞的发生，提高了流媒体直播系统的服务质量。 最后，本文对所设计的流媒体直播系统进行了测试，并对测试数据进行了分析。大量的实验数据表明，该系统具有易于实现、可靠性高、易于扩展、传输效率高和成本低等特点，因而可以得到大规模的推广和应用。
左聪[6]2018年在《基于HTML5的点对点流媒体系统研究与设计》文中研究说明随着二十一世纪通信与互联网技术的飞速发展,通过互联网观看在线直播成为越来越多人娱乐生活的一部分。使用“客户端/服务器”架构的传统流媒体技术无法满足当下视频直播网站大规模、高码率的要求,基于P2P点对点技术的流媒体直播架构应运而生。P2P技术具有高可扩展性、强鲁棒性、低成本等众多优点,并在文件下载、分布式数据库、比特币区块链等领域得到了广泛应用。同时,由于P2P网络具有异构性、波动性等特点,如何在P2P网络中保证用户的观看体验成为P2P流媒体直播系统发展的关键。本文首先对国内外P2P流媒体直播系统架构进行了研究,并对其优势与不足进行了分析。在此基础上,本文设计了一个基于HTML5技术的P2P流媒体直播系统——HLive。HLive采用一种结合树状结构与网状结构的混合架构,它结合了两者各自的优点,达到了优化播放延时、提高系统稳定性的目的。在HLive系统中,上层为系统中稳态节点构成的树状拓扑,数据块的分发采用推机制保证了系统的低延迟,同时设计了一种名为“备份父节点”的机制应对树状网络中父节点丢失的情况;下层为系统中非稳态节点构成的网状拓扑,本文设计了一种基于流言机制的节点采样协议对网络进行管理与维护。为优化流媒体数据的分发,本文提出了一种基于任务分配问题的数据调度模型,并提出了一种启发式算法对模型进行求解。此外,本文基于浏览器HTML5技术对HLive系统进行了设计与实现,并对实现的原型系统进行了测试与仿真,结果表明HLive系统基本达到了设计要求。
庄芳芳[7]2015年在《P2P-TV系统中节点速率控制算法的研究与应用》文中指出P2P技术能够有效的利用网络中节点的上行带宽资源来弥补服务器带宽资源的不足。P2P技术目前被广泛的应用到流媒体直播系统中,形成了P2P-TV(P2P网络电视)。但现有的P2P-TV仍存在不足,从用户体验的角度来看画面会出现清晰度较低,视频不够流畅,暂停播放等现象,严重影响用户的观看质量。其原因有以下几点:上行带宽没有得到有效利用,数据的传输延迟过大,丢包等。针对以上问题,国内外相关研究人员做了大量研究工作,本论文在分析研究前人成果的基础上,提出了一种基于缓存数据反馈的速率控制算法,有效的改善视频播放不连贯等问题。首先,本文介绍了无线Mesh网络和P2P网络的概念和基本体系结构,流媒体的特点,以及P2P-TV的特点和应用现状,详细阐述了HRC算法所存在的不足。其次,本文提出了一种新的策略,即通过缓存数据反馈来有效控制上传速率。通过在缓存区内设置一个阈值,将缓存区内的数据量控制在阈值附近,随着数据量的变化,将信息反馈给滑动窗口,从而控制并行发送节点数量,有效防止缓存区内数据溢出。在此基础上,缓存区采取了动态预警的策略,有效防止因为瞬时速率过大或过小,而导致缓存区内数据偏离目标阈值过远,造成数据“溢出”和“下溢”。最后,本文在P2P直播客户端架构下,完成速率控制模块的设计与实现,并在局域网下进行实验测试,之后在Peer Sim仿真平台上进行了仿真验证。实验结果表明,缓存数据反馈算法和预警算法能够有效地降低丢包率,提高多媒体的传输质量。
公福君[8]2008年在《基于P2P网络的视频直播系统设计与实现》文中指出当前,基于对等网络(P2P)模式的业务和应用给互联网的发展带来了巨大影响,一方面基于P2P模式的业务推动了互联网宽带业务的快速发展;另一方面各种P2P流量大量占用网络带宽资源,网络升级扩容的速度跟不上P2P流量增长的速度,大客户的网络质量难以得到切实的保障,网络增量不增收。在对P2P流量的增量采取措施适度控制、疏导的同时,如何有效利用P2P技术来发展新的增值业务,为用户提供新的增值服务,实现新的盈利增长点,成为运营商迫切需要解决的问题。同时广大的企业用户怎样通过有限的网络带宽条件去实现海量用户的并发访问,尽量节省硬件和网络资源投入也是值得考虑的问题。本文从实际应用出发,首先全面讨论了视频直播系统在目前的商业环境中的组网方式;然后从逻辑架构、类的设计、系统时序图、网络命令接口等方面详细描述了系统每个功能模块的设计和实现;同时深入阐述了P2P通讯网络的实现方法和算法;最后详细设计了系统为用户提供的管理功能。在论文的最后给出了视频直播系统的典型应用实例,从而为运营商和广大企业用户提供一个完善可行的解决方案。
李如平[9]2010年在《基于P2P网络的流媒体直播技术研究》文中指出随着计算机网络技术的快速发展和个人计算机性能的增强,流媒体直播系统在互联网上广泛应用,但传统的基于C/S模式的流媒体直播系统存在服务能力瓶颈,很难适应大规模的应用。为此通过将P2P网络技术与流媒体技术相结合,充分利用各个节点的资源,减轻了流媒体服务器的压力,使得基于P2P网络的流媒体服务具有了更好的扩展性和实用性。
胡雷淦[10]2008年在《一种基于P2P网络的流媒体传输系统的设计与实现》文中指出基于对等网络(P2P)模式的业务和应用给传统互联网带来了巨大的影响,如何更有效地利用P2P技术来发展新的业务,是P2P业务开展各方都需要解决的问题。新兴P2P流媒体业务实现方案及部署思路各不相同。对于现有的承载网来说,目前网络上P2P应用最成熟的模式为P2P直播业务。在用户越来越接受的情况下,可逐步尝试开展P2P下载和点播业务。本文研究的基于P2P网络的流媒体传输系统,系统利用现有的承载网业务平台,融合P2P技术,能为用户提供有服务质量保证的数字流媒体服务。与传统单纯的客户端/服务器和内容分发网络(CDN)架构的数字媒体系统相比,其利用了P2P技术,充分挖掘了用户终端共享资源,大大地降低网络和平台建设投资,具有低成本、高可靠性、强扩展性等优势。基于P2P网络技术的流媒体传输系统可以激活整个数字媒体产业价值链,具很好的发展前景。根据各种流媒体网络中典型模型的分析总结,论文设计并实现了一种基于流媒体源服务器、域管理服务器、peer节点叁层结构的流媒体传输网络模型。通过流媒体源服务器、域管理服务器参与流媒体网络的管理,整个系统一方面可以有效缓解流媒体服务器的压力,另一方面可以对局部范围内的资源信息进行集中管理,起到提高资源检索覆盖范围与流媒体传输高可靠性保障的作用。最后,对所设计的流媒体系统进行了测试,实验结果表明,原型系统具有高可靠性、易实现、易扩展等优点,更可作为IPTV的试验原犁进行进一步研究。
参考文献：
[1]. 基于P2P网络的流媒体直播系统的设计与实现[D]. 王守彦. 大连理工大学. 2006
[2]. 基于P2P网络的流媒体直播技术的研究与实现[D]. 夏凤君. 南京理工大学. 2007
[3]. 基于P2P网络的流媒体系统优化[D]. 张云平. 北京邮电大学. 2012
[4]. P2P网络内容分发关键技术研究[D]. 张建伟. 浙江大学. 2013
[5]. 基于P2P网络的流媒体直播系统设计[D]. 王希忠. 哈尔滨工程大学. 2006
[6]. 基于HTML5的点对点流媒体系统研究与设计[D]. 左聪. 北京邮电大学. 2018
[7]. P2P-TV系统中节点速率控制算法的研究与应用[D]. 庄芳芳. 辽宁大学. 2015
[8]. 基于P2P网络的视频直播系统设计与实现[D]. 公福君. 南京理工大学. 2008
[9]. 基于P2P网络的流媒体直播技术研究[J]. 李如平. 铜陵学院学报. 2010
[10]. 一种基于P2P网络的流媒体传输系统的设计与实现[D]. 胡雷淦. 暨南大学. 2008
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