基于網(wǎng)絡(luò)編碼和有延遲控制的P2P實時內(nèi)容傳送系統(tǒng).pdf

1、P2P是近幾年來互聯(lián)網(wǎng)流行的一種技術(shù)，被稱為對等通信技術(shù)，由于突破了傳統(tǒng)的C/S集中式架構(gòu)限制，采用P2P技術(shù)設(shè)計的系統(tǒng)大大提高了整體容量和擴展性，因此被視為下一代互聯(lián)網(wǎng)的主流應(yīng)用技術(shù)，目前已經(jīng)取得了巨大的成功，典型的系統(tǒng)如Skype，PPLive，PPStream，Joost等。 實時內(nèi)容傳送系統(tǒng)是互聯(lián)網(wǎng)的一個關(guān)鍵應(yīng)用，通過引入P2P技術(shù)能夠大幅度提升整體容量和擴展性。目前P2P流媒體系統(tǒng)面臨幾個核心問題，其中最核心的問題是如

2、何通過多個節(jié)點有序高效地獲得實時內(nèi)容，在不引入太大延遲的前提下能夠有效降低服務(wù)器的負載。這個問題如果只利用傳統(tǒng)的應(yīng)用層組播技術(shù)很難做到非常高效的內(nèi)容傳送。而在文件下載應(yīng)用領(lǐng)域，由C．Gkantsidis等人提出的“Network Coding for Large Scale Content Distribution”從理論上比較好的解決了多個節(jié)點并行傳送效率的問題，其最主要的貢獻在于用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)替代傳統(tǒng)的原始內(nèi)容傳送。但是考慮到流媒體

3、應(yīng)用具有非常高的實時性要求，網(wǎng)絡(luò)編碼采用的編解碼算法會增加比較明顯的延遲，如果應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)到實時內(nèi)容傳送系統(tǒng)中，必須找到一種機制能夠保證延遲在可控制的范圍內(nèi)，同時仍然能夠發(fā)揮P2P對等傳送的效率。 受小世界網(wǎng)絡(luò)模型啟發(fā)，本文提出如果能夠使得節(jié)點的延遲和節(jié)點的最短路徑成正比，則絕大多數(shù)節(jié)點的延遲將在確定的范圍之內(nèi)，這主要是在小世界網(wǎng)絡(luò)模型中，任何兩個節(jié)點之間的最短路徑平均在六跳左右，這從理論上為解決延遲問題提供了重要的保證。

4、 進一步本文利用貪心算法策略實現(xiàn)了節(jié)點延遲和節(jié)點最短路徑成正比的要求，通過讓新加入節(jié)點主動向鄰居節(jié)點請求全網(wǎng)進度最新的片段保證新加入節(jié)點的延遲與其到根節(jié)點的最短路徑成正比，從而實現(xiàn)進度控制的要求。 在保證延遲不會累積太大的前提下，將網(wǎng)絡(luò)編碼結(jié)合到實時內(nèi)容傳送系統(tǒng)中，將有以下幾個明顯的優(yōu)點： ☆簡化節(jié)點之間的交互控制，消除傳統(tǒng)傳送模式下頻繁的位圖交換以及顯式的內(nèi)容請求帶來的缺點。 ☆可以采用UDP協(xié)議作為傳輸