基于P2P技術的文件共享系統(tǒng)與VOD系統(tǒng)性能研究.pdf

1、隨著網絡技術的迅猛發(fā)展，以Internet為代表的各種IP分組交換網已經開始對人們的日常工作與生活產生越來越深刻的影響。在當前網絡中，用戶業(yè)務的種類和數據量都出現了急劇的增長，這就要求網絡提供更高的服務容量和較強的可擴展性。然而，當前網絡的應用模式主要是客戶機/服務器(Client/Server，C/S)模式，資源和服務全部由服務器提供，沒有能有效利用網絡帶寬和客戶端資源，可擴展性和容錯性能不好。對等網絡(Peer-to-Peer，P2

2、P)技術正是基于解決當前網絡中存在的上述問題而提出的。 P2P技術最顯著的特點就是弱化了服務器的概念。P2P網絡中的節(jié)點通常既是客戶機，又是服務器，服務提供是分散的而非集中的，這樣大大提高了網絡中信息，帶寬和其它資源的利用率；同時用戶之間可以直接通信、共享資源和協(xié)同工作，其可擴展性和容錯性能較好。P2P網絡是在物理網絡之上構建的一層覆蓋網絡(Overlay)，因此不需要改變現有的網絡底層結構，可以根據需要靈活應用。 基于

3、P2P技術產生的應用很多，其中有些已經比較成熟，如文件共享系統(tǒng)。通過一個P2P文件共享系統(tǒng)，用戶以對等的方式直接交換文件，方便的實現共享，很好的克服了C/S模式下文件共享系統(tǒng)的可擴展性和網絡流量均衡問題。而文件共享系統(tǒng)正是P2P技術最基礎的應用，很好地體現出P2P技術的思想。本工作的第一個部分，完成了一個基于P2P的文件共享系統(tǒng)設計，參照開源代碼用JAVA語言編程實現了一個具有基本功能的文件共享系統(tǒng)軟件，并能夠方便的在局域網內部正常使用

4、，體現了P2P的基本思想。故此部分的研究主要是集中在系統(tǒng)模型的搭建和掌握P2P軟件編程實現的方法，在此基礎上設計了一個支持流媒體應用的功能模塊的流程，為后續(xù)工作中添加新的功能模塊實現新的應用打下基礎。 隨著網絡中一些新的大容量的業(yè)務需求相繼出現，比如視頻點播(VideoOnDemand，VOD)，使得原本強大的集中式服務器不堪重負，服務質量(QualityofService，QoS)也難以保證。本工作的第二部分，設計和構建了一個

5、基于P2P技術的VOD系統(tǒng)框架及各部分功能模塊，在OMNET++仿真平臺上，用C++語言完成了對該P2P-VOD系統(tǒng)的仿真實現；同時，對其中的關鍵技術—傳輸指派算法進行了研究，提出一種新的動態(tài)數據指派算法DMDAP2P，并在前期已經實現的P2P-VOD仿真系統(tǒng)中驗證了算法的性能。由于傳統(tǒng)的傳輸指派算法只提供給點播用戶播放速率所需的傳輸帶寬，這在網絡穩(wěn)定的時候是可行的，但是在一個動態(tài)性很強的P2P網絡中，提供服務的節(jié)點很有可能在還沒有完成

6、服務的情況下就已經退出了，這時需要臨時對其未完成的傳輸任務重新進行指派，這個過程會導致用戶在播放過程中的緩沖中斷。與傳統(tǒng)指派算法不同的是，本文提出的DMDAP2P算法在探測服務源節(jié)點負載的基礎上，對用戶的服務帶寬進行動態(tài)分配而不是靜態(tài)指派，更充分的利用了帶寬資源，將數據提前下載并保存到用戶緩存中，以此來提高用戶在網絡波動性較強條件下的節(jié)目收視性能。 本工作的第三部分，是在DMDAP2P算法的基礎上設計了一個保障QoS的傳輸指派算