IMS 可管理P2P 流媒体应用服务器的设计与实现

基于IP多媒体子系统的流媒体系统采用的都是传统的客户端/服务器（Client/Server,C/S）架构,当大量用户同时请求流媒体服务时,中心媒体服务器将成为整个系统的性能瓶颈。在参考ETSI TISPAN制定的IMS-based IPTV架构基础上,给出了基于IMS的可管理P2P流媒体系统架构,并根据引入P2P技术的系统需求设计了可管理P2P流媒体应用服务器的软件模块结构及P2P分发树的构建算法。在原有基于C/S架构的流媒体应用服务器基础上,通过扩展集中管理和维护对等节点树P2P模块实现了媒体上传节点的选择,并以直播业务为例进行了原型系统验证。测试结果显示该系统能够有效地将终端节点组织成P2P流媒体分发网络,并有效地降低了媒体服务器的压力,提升了流媒体系统的性能。     

一种基于节点可选度的P2P点播流媒体数据调度算法

当前的P2P(Peer-to-Peer)点播流媒体系统中数据调度算法未能充分利用每个用户节点自身的特性.在分析典型数据调度算法基础上提出一种基于节点可选度的数据调度算法(SSP算法).该算法一方面在调度下载数据块时综合考虑了邻居节点带宽能力及其所拥有的数据信息.另一方面对服务节点的请求处理过程进行了优化.SSP算法有利于提高用户节点播放视频的连续性,降低流媒体服务器的负载压力,从而改善P2P点播流媒体系统的整体服务质量.仿真结果和实际应用表明算法性能良好,适用于用户节点能力差异较大的P2P点播流媒体环境.     

基于P2P网络的流媒体传输系统的设计与实现

随着网络规模的不断扩大和上网用户的大量增加,流媒体服务器难以支持大规模并发客户;基于这个背景,该文设计了基于P2P网络的流媒体传输系统。首先概述了P2P流媒体技术,之后讨论了流媒体传输系统设计方案,最后阐述了流媒体传输系统关键技术。     

一种P2P环境下的VoD流媒体服务体系

在Internet上提供大规模的VoD服务是一项具有挑战性的工作.提出了一种基于P2P(peer to peer)方法的VoD服务体系PeerVoD,它能够以较小的服务器代价实现大规模的VoD应用.PeerVoD中的每个节点均使用定长的FIFO缓存队列来保存其最近所接收到的数据,以便为后续到达的节点提供服务.它具有如下特点:1) 采用分布式控制协议以支持节点的加入和离开,系统具有良好的可扩展性;2) 服务被中断的节点在进行中断恢复时,考虑了节点对目标节目接收的完整性.仿真实验表明:同等条件下,PeerVoD体系在服务器负载、节点加入时被拒绝的概率、网络资源利用率以及节目完整性等性能指标上,均优于同类体系P2VoD.     

基于响应延时预测的流媒体集群服务器负载调度策略

随着流媒体应用的指数级增长,提高流媒体服务器的性能越发重要。本文提出一种流媒体集群服务器的负载调度策略。综合运用多级模糊系统和人工神经网络技术,对用户请求响应延时进行模糊预测,并考虑节点服务器的流媒体节目前缀缓存和补丁预取技术,提出基于响应延时阈值和请求流媒体节目在节点服务器的缓存情况的负载调度算法,并对该算法进行仿真验证。     

基于应用层组播的高清流媒体直播原型系统的实现和测试

将应用层组播技术应用在高清流媒体直播系统中,设计并实现了一个支持大并发、高性能、小延时的高清流媒体直播原型系统,同时创造性地提出了分布式时移技术并集成在系统中,使用户能随时收看直播或延时直播的节目。该系统在2006年夏世界杯期间在复旦大学校园网内进行了长达一个多月的大规模测试,最高在线人数460。测试数据表明该系统很好地解决了服务器出口带宽瓶颈以及普通P2P技术延时较长等缺点,为国家科技部重点项目高清电视的直播系统提供了一条可行的技术方案。     

基于节点能力度的P2P流媒体资源调度算法

传统流媒体网络因流媒体数据量较大的特点,使服务器的负载重、主干网压力大,从而导致网络吞吐量降低。为此,提出P2P流媒体资源调度算法。通过引入节点能力度和数据块优先级概念,构建多层管理流媒体系统模型。在此基础上,给出多源节点协同调度算法。实验结果表明,与基于数据块优先级的资源调度算法、先来先服务算法相比,该算法能有效缩短系统启动时延,提高播放连续度。     

分布式VoD系统中一种分层的缓存管理策略

相对于传统网络服务系统的客户端/服务器构架,分布式VoD系统通过系统中节点问的协作能够获得更好的性能.而节点的存储空间和网络带宽是有限的,因此缓存管理的研究对流媒体服务系统的研发具有重要的意义.该文基于一种灵活的热度估计方法对系统中的存储资源进行分层分析,给出一种减小服务器磁盘I/O负载的优化式及其次优解,同时针对客户节点的不稳定特性提出一种以二次规划为基础的数据置换算法.仿真实验结果表明热度的计算能够较好的反映用户行为的变化,而缓存管理策略有利于减小服务器磁盘数据的读写以及增加系统的可利用资源.     

基于网络编码的对等网流媒体传输模型和算法

在对等网(peer-to-peer,简称P2P)流媒体系统中,节点(用户)的输出带宽(上行带宽)容量利用率的提高能够降低服务器的带宽开销.网络编码可以实现组播的最大吞吐率,因而具有提高系统中节点输出带宽容量利用率的潜力.将随机线性网络编码应用到P2P流媒体系统中,建立了基于随机线性网络编码的P2P流媒体传输过程模型,并据此建立传输算法的优化模型,比较研究了贪婪式算法、最少者优先算法和随机算法等.优化结果表明,随机算法可以平等均匀地获取数据包,能够最充分地利用节点的输出带宽容量,降低服务提供商的运营成本.通过对优化模型解的分析对实际系统中的传输算法给出了设计指导原则.     

基于云计算的P2P流媒体服务器集群部署算法

针对云计算数据中心网络(DCN)环境下,P2P流媒体服务器集群部署引起的较高带宽占用问题,提出了一种基于云计算的P2P流媒体服务器集群部署方法。该方法将P2P流媒体服务器集群部署建模为一个二次分配问题,并基于蚁群算法,寻找每个虚拟流媒体服务器与每个部署点之间的映射关系,实现基于云计算的P2P流媒体服务器集群部署。通过仿真实验证明,基于云计算的P2P流媒体服务器集群部署算法可以有效地减少云计算平台DCN网络带宽占用。