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.     

应用网络编码的P2P流媒体技术研究进展

P2P流媒体是一种极具潜力的流媒体内容分发技术。在P2P流媒体系统中采用网络编码,有利于进一步提升系统整体性能。针对目前流行的基于数据驱动覆盖网络的P2P流媒体系统框架,根据直播和点播这两种流媒体播送模式,深入讨论和分析了具有代表性的网络编码P2P流媒体技术方案的实现机制及其优缺点。最后,对该方向的研究趋势进行了展望。     

基于P2P环境的分布式数字签名研究及应用

随着网络安全问题越来越受到重视,数字签名(Digital Sign)技术由于可以提供网络身份认证功能,因而其应用越来越广泛.本文从分析P2P网络的路由算法入手,利用门限密码技术设计了一个基于P2P网络的分布式多重数字签名平台,重点讨论了VSS可验证子密钥的生成和分发,最后对其进行了安全性和密钥分发(VSS)时间的测试.     

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。     

基于P2P的CDN内容分发机制研究

随着在线直播、在线点播、在线游戏、网络电视等大规模网络应用的蓬勃发展,多样化、海量化信息的内容分发需求给传统内容分发技术带来新的挑战.为了解决因特网内容分发中服务质量与服务范围的问题,系统研究基于P2P(对等网络)技术的CDN内容分发机制,同时融合了P2P与CDN这两种模式,以此来提高了内容分发的整体系统性能.     

基于网络编码的P2P应用系统研究进展

将网络编码引入P2P应用系统是当前的研究热点之一。着重介绍基于网络编码的P2P应用系统在国内外的主要研究进展,包括基于网络编码的P2P文件下载系统、基于网络编码的P2P流媒体直播系统和基于网络编码的P2P流媒体点播系统三个方面,并对该方向的研究趋势进行展望。     

基于P2P的高效存储系统

结构化的P2P存储系统使用DHT技术将数据映射到相应的网络节点,从而进行数据的存放与查找[1][3].一些常数跳的路由算法可以取得理论上的两跳,甚至一跳的路由效率,但当网络节点达到一定规模后,庞大的路由表维护开销会极大地降低系统的存取效率和准确度,从而使得类似算法很难在实际中广泛应用.提出了基于路由和存储分开管理的常数跳P2P存储系统,与已有的一些系统相比,本系统在很大程度上降低了数据维护的开销,并且做到了很好的负载均衡性.     

一种P2P和ISPs协作的P2P节点选择机制

引入ISP跳数(IH)来衡量在自治系统(AS:Autonom ous System)拓扑中位于不同位置的AS跳数的开销,并引入了骨干链接开销(CBC)来衡量P2P应用通过的骨干网络数量.借助于IH和CBC两个参数分析了P2P应用对ISPs流量的影响.并且在此基础上设计一个新的机制,命名为ISP-DDHA.在ISP-DDHA中,针对主要参数设计了相应的路由选择算法,用来改进ISPs和P2P系统性能.实验结果表明:在某些P2P流量负载较大的网络场景中,相比[7],ISP-DDHA可以减少约7.4%的DAH开销、12.1%的IH开销和10.4%的CBC开销.     

基于推拉结合机制的P2P流媒体分发算法

随着流媒体直播应用的日益扩大,传统C/S（Client/Server）模式网络构架的服务器负载过重,导致QoS（Quality of Service）得不到保证,而P2P（Peer-to-Peer）网络具有负载均衡、可扩展性、容错性强等优点。目前P2P技术开始逐步走向成熟。大多数P2P流媒体数据分发采用Pull模式或Push模式,本文提出基于推拉结合机制的P2P流媒体分发算法,通过仿真实验,从系统开销、端到端延迟等方面对两者进行了性能对比。实验结果表明,该推拉结合机制有效的降低了数据块传输时延,并且在很大程度上避免了数据块的重复推送,降低了数据冗余。     

一种分层P2 P流媒体系统重叠网的构建策略

基于Peer-to-Peer(P2P)技术的流媒体应用具有部署效率高及可扩展性好等突出优势。而采用分层视频编码技术的P2P流媒体系统把原视频流分解为多个视频层数据进行分发,让节点能够选择与自己带宽资源相匹配的视频质量,使其很好地适应节点的异构性。但是各分层视频数据传输的路径存在较大差异,使重叠网构建策略面临更大的挑战。因此定义了基于分层视频编码技术环境下的P2P流媒体重叠网络构建问题,并证明该问题是一个NP难问题。提出了一种构建重叠网的集中启发式算法,同时还提出了一种基于视频组(Streaming Group)的分布式重叠网络构建策略。通过大规模网络仿真实验验证了基于该分布式重叠网构建策略的分层流媒体系统具备低服务器带宽占用、高数据获取率等优点。     

基于网络编码的对等网络互惠资源共享方法

传统网络消息传播基于存储转发路由机制,网络节点对于网络消息不进行任何处理,网络编码理论允许节点对传播的信息进行编码处理.基于此,利用网络编码数据包能携带更多网络信息的特点,提出一种对等网络环境下的互惠资源共享方法,保证对等网络资源共享的高可靠性和鲁棒性,并通过仿真实验加以实现.仿真实验结果表明,网络编码互惠资源共享方法...     

An efficient ECC-based mechanism for securing network coding-based P2P content distribution

Network coding has been demonstrated to be able to improve the performance of P2P content distribution. However, it is vulnerable to pollution attacks where malicious peers can flood the network with corrupted blocks easily, leading to substantial performance degradation. Moreover, existing corruption detection schemes for network coding are not well suited to P2P systems. Effective scheme to detect the corruption and identify the attacker is required to thwart such attacks. In this paper, we propose an efficient ECC-based mechanism for securing network coding-based P2P content distribution, namely ESNC, which includes an efficient network coding signature scheme and an identity-based malicious peer identification scheme. The two schemes cooperate to thwart pollution attacks on network coding effectively in P2P networks, not only detecting corrupted blocks on-the-fly efficiently, but also precisely identifying all the malicious peers quickly. ESNC is mainly based on elliptic curve cryptography (ECC) and can provide high level of security. It incurs significantly less computation and communication overheads than other comparable state-of-the-art schemes for P2P systems. ESNC can work with arbitrary topologies, as it is the case in P2P networks. Security analysis demonstrates that ESNC can resist hash collision attacks, signature forgery attacks, and collusion attacks with arbitrary number of colluding malicious peers. Simulation results show that ESNC effectively limits the corruption spread and identifies all the malicious peers in a short time under different practical settings.     

rlncBT：随机线性网络编码的P2P内容分发系统

基于线性编码和BT的原理和技术,设计和实现了一个基于随机线性网络编码的P2P内容分发系统,并对Piece选择策略进行了改进.通过仿真实验和理论分析,表明该系统具备下载成功率更高、平均下载时间更短、更好的健壮性、对网络带宽资源与服务器资源的利用率更高、对种子节点和服务器的依赖性更弱等多项优点。     

网络编码及其在P2P网络中的应用

传统网络的中间节点对收到的数据包只简单转发到下一个节点.利用网络编码,中间节点对收到的数据包进行相应编码后再转发出去,这样可以提高网络的吞吐量和可靠性.文章介绍了网络编码的原理,论证了网络编码的优势,分析了线性网络编码理论,提出了网络编码在P2P网络中的应用方案.     

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.     

A P2P streaming architecture supporting scalable media

Peer-to-peer (P2P) streaming solutions are changing the way real-time multimedia transmission is distributed over the Internet. The advances in video coding, like Scalable Video Coding, also turns possible high-quality/definition video distribution and consumption. The recent push in using the standard HTTP protocol for streaming videos in the World Wide Web, is also making converged entertainment services come closer to global deployment across TV, Tablet and mobile devices. The combination of Scalable Video, P2P networks and Web technologies for transmitting high-quality live and time-shifted media contents, is a potential area of innovation and a very actual research topic. This paper describes the architecture of a quality-centric P2P distribution network supporting adaptive and scalable streamable media, that decouples the transport mechanisms from the media content type and structure (video, audio, timed-data, timed-text), irrespective of their encoding schemes. The set of P2P streaming protocols designed for the network enables streaming of live and on-demand media, with very low signaling cost. Prototypes of the P2P network components were implemented and integrated in the streaming platform of EU FP7 SARACEN Project. A suite of tests for evaluation of the performance of the solution demonstrates that it keeps a fairly stable quality level with reduced amplitude and frequency of variations, raising the overall quality perceived by the end-user.     

Network Coding in Live Peer-to-Peer Streaming

In recent literature, network coding has emerged as a promising information theoretic approach to improve the performance of both peer-to-peer (P2P) and wireless networks. It has been widely accepted and acknowledged that network coding can theoretically improve network throughput of multicast sessions in directed acyclic graphs, achieving their cut-set capacity bounds. Recent studies have also supported the claim that network coding is beneficial for large-scale P2P content distribution, as it solves the problem of locating the last missing blocks to complete the download. We seek to perform a reality check of using network coding for P2P live multimedia streaming. We start with the following critical question: How helpful is network coding in P2P streaming? To address this question, we first implement the decoding process using Gauss-Jordan elimination, such that it can be performed while coded blocks are progressively received. We then implement a realistic testbed, called Lava, with actual network traffic to meticulously evaluate the benefits and tradeoffs involved in using network coding in P2P streaming. We present the architectural design challenges in implementing network coding for the purpose of streaming, along with a pull-based P2P live streaming protocol in our comparison studies. Our experimental results show that network coding makes it possible to perform streaming with a finer granularity, which reduces the redundancy of bandwidth usage, improves resilience to network dynamics, and is most instrumental when the bandwidth supply barely meets the streaming demand.     

P2P逻辑网络拓扑结构仿真分析

在深入分析P2P网络协议的基础上,给出了P2P网络仿真系统的设计,并在此基础上实现了该系统。为了确定P2P逻辑网络的拓扑结构,基于开发出的仿真系统进行了大规模仿真实验,仿真实验主要对P2P逻辑网络的三大特征参数进行了考查。实验表明,仿真出的P2P网络都有较小的平均路径长度和较大的聚类系数,而度分布都为 指数分布。根据P2P逻辑网络特征参数的特点并利用复杂网络理论确定,P2P逻辑网络是一个度分布为指数分布的小世界网络。     

P2P和CDN中MDC流媒体的性能对比

文中检测并对比了基于多重描述编码(MDC)的流媒体在对等网(P2P)和内容分发网络(CDN)中的性能。多个服务器同时为一个客户请求提供相同的描述,这样提高了网络传输的可靠性,并增加了服务器的数据传输率。用ns-2网络模拟器实现了这两种方法,实验结果表明:虽然P2P网络存在高度不稳定的情况,但是基于P2P的MDC流视频的质量明显比CDN上的好。