P2P流媒體點(diǎn)播系統(tǒng)緩存替換機(jī)制設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的普及、流媒體技術(shù)的發(fā)展,人們在休閑時(shí)間可以通過互聯(lián)網(wǎng)隨時(shí)點(diǎn)播自己喜愛的影視節(jié)目。然而用戶規(guī)模的不斷增長使得流媒體服務(wù)器往往不堪重負(fù)。為了降低流媒體服務(wù)器的負(fù)載,P2P(Peer-to-Peer)技術(shù)被廣泛采用。P2P技術(shù)能夠有效利用分布在互聯(lián)網(wǎng)邊緣廣大節(jié)點(diǎn)端的存儲(chǔ)、帶寬、計(jì)算能力等資源。然而,如何有效地利用節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)、帶寬資源來降低服務(wù)器壓力是值得深入研究的關(guān)鍵問題。當(dāng)節(jié)點(diǎn)端緩存空間已滿時(shí),緩存替換機(jī)制能將最有價(jià)值的資源保

2、留在客戶端緩存中,增加了節(jié)點(diǎn)端緩存的利用率。因此,本文針對(duì)P2P流媒體點(diǎn)播系統(tǒng)中的緩存替換機(jī)制展開深入研究,綜合考慮影片級(jí)和影片內(nèi)數(shù)據(jù)塊兩個(gè)層次,設(shè)計(jì)了兩級(jí)緩存替換機(jī)制,并在實(shí)際系統(tǒng)中加以實(shí)現(xiàn)。
　　本文的主要工作如下:
　　第一,本文深入研究了現(xiàn)有的P2P網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了一個(gè)穩(wěn)定的P2P流媒體點(diǎn)播模型。該模型突出的特點(diǎn)是利用目錄服務(wù)器和超級(jí)節(jié)點(diǎn)共同為普通節(jié)點(diǎn)提供資源索引?；谠撃Ｐ?本文針對(duì)緩存替換問題展開了深入研究。

3、
　　第二,設(shè)計(jì)了緩存替換指數(shù)RI(Replacement Index)。本文在深入研究現(xiàn)有緩存替換策略的基礎(chǔ)上,并結(jié)合國內(nèi)外學(xué)者對(duì)大規(guī)模流媒體點(diǎn)播系統(tǒng)日志的分析,設(shè)計(jì)了緩存替換指數(shù)RI。以RI作為緩存替換時(shí)的重要參考因子,優(yōu)先替換系統(tǒng)中的熱門資源,從而達(dá)到減少系統(tǒng)內(nèi)熱門資源緩存冗余的目標(biāo)。
　　第三,設(shè)計(jì)了兩級(jí)緩存替換機(jī)制,并仿真驗(yàn)證。本文以 RI作為緩存替換時(shí)的參考因子,綜合考慮影片和影片內(nèi)兩個(gè)層次,設(shè)計(jì)了兩級(jí)緩存替換機(jī)

4、制。隨后利用PeerSim對(duì)兩級(jí)緩存替換機(jī)制進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,兩級(jí)緩存替換機(jī)制可以有效地減少熱門資源的冗余緩存,增加的冷門資源緩存能有效減少服務(wù)器的壓力,增加了系統(tǒng)對(duì)P2P部分緩存的利用率。
　　最后,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)兩級(jí)緩存替換機(jī)制。本文將設(shè)計(jì)的兩級(jí)緩存替換機(jī)制在P2P流媒體點(diǎn)播原型系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn),以替換之前的LRU(Least Recently Used)算法。本文分別從節(jié)點(diǎn)端、目錄服務(wù)器端、資源服務(wù)器端進(jìn)行實(shí)現(xiàn),并詳細(xì)說明