中国高性能宽带信息网环境下视频点播业务模型

针对因特网无法提供电信级服务质量保证的问题,提出了中国高性能宽带信息网(3Tnet)环境下一种大规模视频点播(Video-on-Demand,VoD)业务模型.该模型适应实时播放及高清晰回放需求,在骨干网采用内容分发网络,在接入网采用P2P策略.讨论了该模型的可行性,给出了性能评估.仿真结果证明该模型支持3Tnet上大规模VoD业务.     

P2P技术在云平台内容分发中的应用

随着现代网络用户数量的激增,以往云储存服务中用于内容分发的数据传递协议(HTTP超文本协议)已经不再适用,很容易出现网络拥堵、缓慢的现象,所以现代云平台内容分发需要得到改善。P2P技术的出现为实现该目标提供了契机,该项技术可以实现HTTP与P2P协议的转换机制,加快了内容分发速度,且不会影响性能。基于此,为了了解P2P技术在云平台内容分发中的应用,探讨了云平台内容分发现状、P2P的应用方式和P2P的应用模型。     

一种适用于VoD/P2P的存储调度策略

近年来,基于对等网络的视频点播系统(VoD/P2P)备受人们关注.在这类系统中,存储的难点主要表现为VoD应用中庞大的视频数与P2P网络中有限的存储资源之间的矛盾.提出对等数据随机访问的存储策略(Equivalent Data Random Access,EDRA),并重点研究了如何采用EDRA对VoD/P2P系统的存储进行优化调度,以最小化系统的资源占用或最大化系统的容量.实验表明,EDRA可以达到很高的节点带宽利用率,在相同条件下支持的最大点播数可能比传统方案高出58-73%.     

P2P流量优化

基于peer-to-peer(P2P)技术的内容分发系统已成为互联网内容分发的重要形式,它能大幅减轻P2P内容提供商的分发代价,提高系统的可扩展性.但是,覆盖网络和底层网络的失配导致了网络资源的浪费,产生了大量的冗余流量,激化了P2P内容提供商和网络运营商(ISP)之间的矛盾.因此,如何有效利用底层网络的带宽资源,降低P2P内容分发系统对ISP网络的流量压力,是P2P系统得以良性和可持续发展的关键.本文综述了P2P内容分发系统流量优化的相关技术研究现状.从P2Pcache、位置感知技术和数据调度算法3个维度出发详细阐述了不同的技术在P2P流量优化中的作用,对各种技术进行了详细的综述和对比分析,探讨了各种技术的适用环境,指出了存在的问题和未来内容分发的发展方向.     

推拉结合的P2P VoD数据分发算法P2

提出了一种用于P2P VoD系统的推拉结合的数据分发算法P2.节点采用Pull的方式向合作节点请求数据,同时,在有空闲的上行带宽资源时,用Push的方式向子节点推送数据.间进行实验证明,结合随机选取策略的P2更好的利用节点的上行带宽资源,降低服务器的负载,从而提高整个系统的服务能力.     

基于P2P的视频点播系统综述

近十年来,基于对等网络(Peer-to-Peer,P2P)的视频点播系统(Video-on-Demand,VoD)受到了越来越多的关注.它吸引人的原因在于,与传统的基于服务器/客户机结构的视频点播系统相比,P2P技术具有成本低、扩展性好的优点.但是,由于对等网络内在的不稳定性、异构性,这类系统在实现上面临着诸多挑战.文中对现有的该类系统的体系结构进行模块划分,并对各模块的实现策略进行讨论;特别是对VoD/P2P实现中的3个主要方面,即数据传输、数据存储、激励机制进行了综述.     

基于用户行为的P2P-VoD多路径内容分发策略

通过对现有VoD用户行为的研究分析,认为VoD的用户行为具有一定的可预测性,如果分发中能考虑到用户行为的因素,可以提高分发的效率。提出了一种基于用户行为统计的内容分发方案,预测用户行为;采用提前预取的动态策略,达到系统整体性能的优化。对系统的仿真试验证明,基于用户行为的动态预取策略,相比缓存最新策略和F／CN替换策略,可以降低服务器端的带宽压力,提高用户的节点命中率,更好地发挥P2P的I陛能。     

应用网络编码的P2P内容分发

讨论如何在P2P内容分发系统中应用网络编码技术,结论是网络编码能简化P2P内容分发中的Piece Selection算法的复杂度,提高网络资源的利用率.但是,网络编码,必须结合较好的Neighbor Selection和Choking/Unchoking机制,否则,其优势将无从体现.同时,还详细描述在P2P内容分发中如何应用网络编码技术,并逐一讨论应用过程中所涉及到的主要问题.为了证明基于网络编码的P2P内容分发系统的可行性,在单机上实现主要的编、解码算法,分析其时系统资源的消耗.实验的结果是如果一个peer的上栽速率为50 KBps,则编码操作导致的CPU占用率为2.25%,相应的内存开销在20 MB左右.这些数据说明网络编码的系统开销是较轻的,基于网络编码的P2P内容分发系统是完全可行的.     

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P4P的CDN系统中内容分发节点选择算法

对内容分发网络(CDN)和对等网络(P2P)分别进行了分析对比,指出了它们各自的优缺点,并根据电信运营商主动参与P2P网络(P4P)技术的特点,给出了一种结合P4P、P2P与CDN技术的混合系统的设计方案,以及混合系统中协助CDN节点分发内容节点(伪CDN节点)的选择算法.该算法利用P4P技术获得运营商提供的网络信息,选择合适的边缘节点,贡献出其容量和带宽,为其他节点服务,以减少了系统边缘代理服务器的数量,增大系统容量,同时减少网络骨干网上的负载.模拟实验分析了考虑底层网络情况后,系统在链路花费、时间花费上的改进,结果表明该算法减少了跨网络运营商(ISP)流量,提高了系统性能.     

一种带宽自适应P2P视频点播数据调度策略

在对等网络视频点播系统中,节点的服务能力差异较大,充分利用各类节点的服务能力是一个值得研究的问题。数据请求量是请求周期中向各个邻居节点请求数据包的数量,在数据调度中是一个重要的因素。为此,从数据请求量的角度出发,提出一种带宽自适应数据调度请求策略,当邻居节点具有剩余带宽时,本地节点根据自身的贡献潜力自适应增加相应的请求量,加速数据片段在高带宽节点中的扩散速度,让高性能节点更快地具备更多的内容为其他节点提供服务,从而降低服务器负载压力。仿真实验结果表明,该策略能进一步提高P2P点播系统的整体性能。     

PopCap: popularity oriented proxy caching for peer-assisted Internet video-on-demand streaming services

With the success of Internet video-on-demand (VoD) streaming services, the bandwidth required and the financial cost incurred by the host of the video server becoming extremely large. Peer-to-peer (P2P) networks and proxies are two common ways for reducing the server workload. In this paper, we consider a peer-assisted Internet VoD system with proxies deployed at domain gateways. We formally present the video caching problem with the objectives of reducing the video server workload and avoiding inter-domain traffic, and we obtain its optimal solution. Inspired by theoretical analysis, we develop a practical protocol named PopCap for Internet VoD services. Compared with previous work, PopCap does not require additional infrastructure support, is inexpensive, and able to cope well with the characteristic workloads of Internet VoD services. From simulation-based experiments driven by real-world data sets from YouTube, we find that PopCap can effectively reduce the video server workload, therefore provides a superior performance regarding the video server’s traffic reduction.     

一种基于帮助节点的可扩展P2P VoD服务

提出一种借助于帮助节点提升点播系统服务容量的策略来改善系统的可扩展性.对有帮助节点参与的点播系统进行建模分析,建立了系统对帮助节点的需求与各关键参数间的关系;在此基础上提出一个可行的帮助节点管理策略,该策略基于对系统运行中各关键参数的周期性观测完成对帮助节点的管理维护;并提出一个基于净收益最大化的数据调度策略与帮助节点管理策略配合共同实现在高效利用帮助节点的基础上降低媒体服务器负载,提升可扩展性的目标.     

P2P traffic optimization

Peer-to-peer (P2P) based content distribution systems have emerged as the main form for content distribution on the Internet,which can greatly reduce the distribution cost of content providers and improve the overall system scalability.However,the mismatch between the overlay and underlay networks causes large volume of redundant traffic,which intensifies the tension between P2P content providers and ISPs.Therefore,how to efficiently use network resources to reduce the traffic burden on the ISPs is crucial for the sustainable development of P2P systems.This paper surveys the state-of-art P2P traffic optimization technologies from three perspectives:P2P cache,locality-awareness and data scheduling.Technological details,comparison between these technologies and their applicabilities are presented,followed by a discussion of the issues that remain to be addressed and the direction of future content distribution research.     

P2P点播系统的客户端磁盘缓存策略

在基于有服务器结构对等网络环境的点播系统中,针对客户端需要缓存部分流媒体数据的问题,提出一种新型预测双缓存模型,给出相应的缓存替换算法。仿真实验表明,该模型在用户数目增多时,客户端缓存的命中率大幅提高,服务器的负载得到改善,显著降低了VCR操作时所引起的等待延迟。     

基于P2P的流媒体点播技术研究与展望

视频点播数据传输的离散程度,给P2P流媒体点播技术带来了极大的挑战.分析了P2P流媒体点播技术的基本问题,从媒体资源定位和分发两个方面介绍各种已提出的协议和算法,结合P2P视频点播的特点和网络应用的实际需求分析其优点和不足,并以此为基础提出有待解决的主要问题,为进一步的研究和应用提供有益的参考.     

采用分区缓存调度策略的P2P点播系统

针对在当前的P2P点播系统中,由于节目热度的差异导致数据副本分布不合理的问题,提出一个采用分区缓存调度策略的P2P流媒体点播系统设计方案。该策略将用户节点缓存区分为2个部分,分别考虑节点自身的需求和整个网络的全局需求进行调度,以优化节目数据在各节点间的分布,从而提高播放质量。通过仿真实验,验证了该系统设计与策略的有效性。     

P2PVoD中基于束层的调度策略研究与设计

由于P2P环境的高度动态性和异构性,以及流媒体服务的高宽带和连续性强的特征,P2P点播系统中数据片断的调度便显得尤为重要。本文针对基于数据驱动的网状P2P点播系统提出了基于束层的调度策略,通过合理地分配紧急数据片断的调度和非紧急数据片断的调度以保证视频连续播放。模拟实验表明,该调度策略能够很好地保证视频的连续播放。     

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.