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1、P2P在在流媒体体中的应应用摘要：随随着现代代网络技技术的不不断发展展，流媒体体服务得得到了广广泛的应应用，目前主主要有两两种方式式可以实实现提供供流媒体体音视频频的服务务，即客户户端/服务器器模式和和对等网网络模式式。其中中对等网网络作为为一种传传输技术术，使得得大范围围的音视视频在线线直播和和点播成成为可能能，成为为当前大大规模并并发流媒媒体服务务的主要要技术。虽然对等网络技术推进了流媒体服务的应用，但是仍然存在着许多问题和挑战，限制了流媒体服务性能的提高。本文介绍绍了P22P模式式的流媒媒体服务务技术，它它采用智能能节点弹弹性重叠叠网络流流媒体分分发模型型来合理理利用服服务器性性能和服服
2、务端的的网络资资源，以以及用户户计算机机的空闲闲能力和和用户端端的空闲闲带宽，突突破了现现有流媒媒体系统统面临的的障碍，同同时使得得流媒体体系统以以更低的的成本提提供更高高质量和和更大容容量的流流媒体服服务。最后对对引入PP2P技技术的升升级版PP4P，保证了了流媒体体的高速速通信，让让现有的的网络变变得越来来越畅通通。关键词：对等网网络；流流媒体；P4PP；用户户端；服服务器The Apppliccatiion of P2PP inn Sttreaaminng MMediiaAbsttracct:WWithh thhe ddeveeloppmennt oof nnetwworkk teech
3、nnoloogiees, strreammingg seerviicess haave beeen wwideely appplieed. Nowwadaays theere aree twwo bbasiic aand efffecttivee meethoods to impplemmentt thhis apppliccatiion: Clliennt/SServver (C/S) andd Peeer-Peeer (P2PP). As onee kiind of traansmmisssionn teechnnoloogy, P22P mmakees sstreeamiing serr
4、vicces on a llargge sscalle pposssiblle aand beccomees tthe poppulaar sstreeamiing tecchnoologgy. Howweveer, theere exiist somme pprobblemms aand chaalleengees ffor P2PP sttreaaminng fframmewoork to imppactt thhe ddeveeloppmennt oof sstreeamiing.In tthiss paaperr, wwe iintrroduuce thee P22P mmodee o
5、ff sttreaaminng mmediia sservvicees ttechhnollogyy, itt addopttsthhe iinteelliigennt nnodee fllexiibillityy ovverllap nettworrktoorattionnallly uuse thee seerveer-ssidee peerfoormaancee annd sservvicee neetwoork ressourrcess, aas wwelll ass thhe uuserrs commputter andd thhe ssparre ccapaacitty oof i
6、idlee clliennt bbanddwiddth,breeaktthrooughhs thhe oobsttaclles in thee exxisttingg sttreaaminng mmediia ssysttemss，at tthe samme ttimee alllowws sstreeamiing meddia sysstemms tto lloweer tthe cosst oof pprovvidiing higgherr quualiity andd grreatter cappaciity of thee sttreaaminng mmediia sservvicee
7、. Fiinallly, wee inntrooduccean upggradded verrsioon PP4P of P2PP teechnnoloogy, too ennsurre aa hiigh-speeed commmunnicaatioons in strreammingg meediaa annd mmakee suure thee exxisttingg neetwoork is beccomiing cleear bettterr annd bbettter.Keywwordds: peeer-tto-ppeerr,sttreaaminng ssysttem, P44P,
8、cliientt, sservver1 概述述基于单播播C/SS 结构构的媒体体服务器器容易成成为系统统瓶颈，其其扩展性性不高，不不适合流流媒体大大规模数数据的分分发。相相应的IIP 组组播11技术术存在固固有限制制难以部部署、CCDN2分分发网络络成本过过高、只只是将瓶瓶颈转移移而非消消除等问问题。因因此，PP2P 流媒体体技术成成为研究究热点。PP2P 网络是是一个动动态构建建的自主主网，节节点会随随时加入入或离开开网络，节节点间的的处理能能力、存存储能力力和带宽宽存在异异构性。且且流媒体体本身具具有其独独特性质质，如数数据存储储量大、传传输持续续时间长长、带宽宽占用高高以及高高QoSS
9、要求求等。可可见，在在P2PP 流媒媒体技术术中，需需要解决决如何充充分利用用节点资资源并减减少节点点启动延延时，保保证播放放的连续续性并有有利于系系统的扩扩展性、稳稳定性等等问题。文献33提出单单树结构构的P22P 流流媒体服服务体系系，采用用单发送送者方式式进行媒媒体分发发。文献献4与文献献5都提出出了构造造多棵组组播树(mullticcastt trree)来传输输流媒体体文件，但但系统只只适用于于小规模模网络。文献66提出出建立多多个分发发树来传传输流媒媒体文件件，类似似于Naapstter，搜搜索效率率比较高高，但存存在单点点失效问问题。引起以上上问题的的原因是是多方面面的：首首先，
10、PP2P技技术自身身发展就就有很多多问题(如安全全、版权权、隐私私保护、网网络带宽宽吞噬)需要解解决，随随着P22P技术术的其他他方面应应用日趋趋广泛，在在提高系系统效率率的同时时，势必必将这些些问题引引入其他他系统；更重要要的是，PP2P技技术在给给Intternnet 用户带带来方便便的同时时，也给给网络运运营商和和内容提提供商带带来了棘棘手的问问题。各各类P22P应用用的日渐渐增多，加加剧了网网络性能能的恶化化，降低低了其他他合法用用户的服服务质量量。另外外，P22P网络络流通的的内容缺缺乏有效效的管理理，大量量的影音音、文件件被非法法传播，给给内容提提供商带带来了巨巨大的经经济损失失。
11、因此此，如何何提出一一个安全全、可控控、可管管理、可可运营的的P2PP应用模模型，为为Intternnet 用户、网网络运营营商和内内容提供供商三方方提供共共赢的解解决方案案，是PP2P技技术长期期发展要要解决的的头等大大事。2 P22P智能能节点弹弹性重叠叠网络模模型本文采用用基于移动动CDNN与P22P网络络融合方方案的智能节节点弹性性重叠网网络流媒媒体传输输模型如如 图11所示。系系统总体体上分为为3层：用户层层，管理理层，控控制层。为为实现系系统规模模可扩展展的目的的，系统统采取按按域划分分的思想想，根据据地域、机机构、用用户规模模等准则则在不同同地域设设置管理理域主节节点，通通过各管
12、管理域主主节点管管理本域域内的各各终端(Peeer)，各各域主节节点之间间交换管管理信息息，使系系统内各各Peeer节点点按一致致策略在在系统内内最优的的路线上上进行通通信，提提高系统统的通信信效率，监监测并对对网络中中出现的的各类异异常作出出反应；控制层层根据用用户终端端的节点点属性、用用户属性性等信息息配置用用户到相相应的管管理域，并并监控管管理域内内各节点点，用户PPeerr端所实实现的各各项业务务则在管管理域的的控制下下完成。图1 基于移移动CDDN与PP2P的的智能弹弹性重叠叠网络3 P22P流媒媒体的数数据传输输策略一个好的的数据调调度算法法可以有有效节约约网络资资源。目目前，典典
13、型数据据调度算算法有22 种模模式：推推模式和和拉模式式。在推推模式中中，节点点收到数数据后不不考虑其其他节点点的动态态行为而而直接转转发。在在拉模式式中，数数据的调调度先由由邻居节节点请求求驱动，然然后节点点根据一一定算法法响应用用户请求求。P22P 是是一种动动态异构构网络，它它需要更更智能的的调度算算法。在在已有PP2P 流媒体体服务体体系中，较常常用的媒媒体传输输策略为为补丁流流算法和和DONNet 中基于于数据驱驱动的拉拉模式调调度。3.1 补丁流流调度算算法补丁流调调度算法法系统中中的节目目流一般般分为22 类：(1)包含完完整节目目信息的的数据流流，称为为Reggulaar 流流
14、；(22)只包包含节目目开始部部分很短短的一个个片断，称称为Paatchhingg 流。图图2 显示示了补丁丁算法的的基本调调度策略略，具体体如下：在t00 时刻刻，系统统为用户户请求rr0 生成成Reggulaar 流流，其长长度为VV。设用用户可缓缓存长度度为B的的数据，新新用户请请求r 在t 时刻到到达。如如果(ttt0)B，则则系统生生成一个个包含媒媒体开始始部分0, tt0的PPatcchinng 流流，长度度为tt0。用户户同时接接收Reegullar 流和PPatcchinng 流流数据，并并立即播播放Paatchhingg 流数数据，而而将Reegullar 流的数数据暂存存到
15、缓冲冲区。当当用户播播放完PPatcchinng 流流后，播播放缓存存的Reegullar 流数据据，并将将接收到到的Reegullar 流数据据不断加加入缓冲冲区。只只要生成成一个长长度很小小的Paatchhingg 流，就就可以让让2 个个用户共共享一个个Reggulaar流。图2 补补丁流调调度文献77提出出的P22Casst 采采用上述述算法。在在P2CCastt 中，节节点加入入后，从从父节点点处获得得基本流流，采用用推模式式。补丁丁流从服服务器或或之前加加入的任任何节点点处获取取，采用用拉模式式。P22Casst补丁丁流应用用实例如如图3所示，其其中，阴阴影部分分表示CClieen
16、t11已经缓缓存的内内容。CClieent22 在tt2 到到达时，可可以从CClieent11 处获获取补丁流流。该类类用户利利用本地地缓存同同时接收收2条或或多条媒媒体流的的补丁流流策略，实实现了无无延迟的的服务。系系统尽可可能用组组播流合合并用户户，以维维持较高高效率。但但上述方方法较适适用于树树状结构构的P22P 媒媒体服务务模型，难难以应用用于DOONett 无结结构覆盖盖网络。图3 P2CCastt 补丁丁流应用用实例3.2 DONNet 中的数数据传输输策略DONeet 采采用基于于数据驱驱动的拉拉模式调调度策略略，节点点用一个个缓存映映射(BBufffer Mapp, BBM)表
