数字视频中的P2P网络拓扑结构研究与应用(硕士研究生学位论文).pdf

北京大学硕士研究生学位论文数字视频中的 P2P 网络拓扑结构研究与应用


硕士研究生学位论文
题目:数字视频中的P2P网络拓扑结构研究与应用



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二零零七年五月
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北京大学硕士研究生学位论文数字视频中的 P2P 网络拓扑结构研究与应用
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北京大学硕士研究生学位论文数字视频中的 P2P 网络拓扑结构研究与应用
摘要
P2P(Peer to Peer)技术在分布式系统和资源共享应用领域中得到迅速的发展,在视频
应用领域,近几年国内外涌现出大量的使用 P2P 技术的产品。当前非结构化 P2P 网络主要
使用集中式查找、洪泛式查找和混合式查找,随着网络规模的扩大,非结构化 P2P 网络暴
露出扩展性能较差的问题。本文针对 P2P 视频系统中的一些基本问题进行了研究和实验,
包括:节点的路由和查找算法、数据调度和节点选择策略、网络通讯等。本文的主要研究工
作和贡献如下:
(1)节点的路由和查找算法。查找的效率一直是分布式 Hash 表一个备受关注的指标,
在分布式哈希表中,比较著名的协议包括 Chord、Pastry、Tapestry 和 CAN(Content Addressable
Network)等。本文结合具体的应用系统的特点和需要修改或者精简了路由查找算法,使它
更适合 P2P 视频点播的应用。
(2)数据调度和节点选择策略。提出了节点学****历史经验的数据调度方法和超时数据
的紧急调度方法。为了充分利用节点的资源能力、最大程度地减小中心服务器的压力,设计
并实现了节点学****历史经验的自适应的数据调度和节点选择算法;另一方面,为了保证数据
在规定的时间内到达,设计并实现了一种超时数据的紧急时刻调度算法。
(3)网络通讯。用户的网络环境多种多样,有些位于公网,有些位于各种各样的网关
之后,为了使所有用户平等地使用系统的服务,设计并实现了 UDP(User Datagram Protocol)
打洞方案解决了部分网关之后的用户的通讯问题,使它们达到和公网上的用户平等的地位。
实验证明,本文提出的数据调度策略和网络通讯方法都是有效的,DHT 在较小规模的
实验环境中可行,目前还没有推广到大规模的网络环境中。

关键词:非结构化,结构化,分布式哈希,数据调度,穿越网关
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北京大学硕士研究生学位论文数字视频中的 P2P 网络拓扑结构研究与应用
Abstract
P2P(Peer to Peer) technology has been developing rapidly in fields of distributed system and
resource sharing system. VOD(video on demand) based P2P technology es one of the
hotspots. More and more software and products developed recent years. Centralized and flooding
search are widely used in current non-structural P2P system. With the growth of the scales of P2P
users, the extension capability es weaker. This paper pays attention to several basic issues
and design in P2P VOD system, including routing and searching algorithm, choosing sending
peers, communication through work Address Translator) and so on. The main issues and
contributions of this paper are as following:

The first is routing and searching algorithm. Speed is the most import