基于網絡編碼的P2P直播數(shù)據傳輸策略研究與實現(xiàn).pdf

1、網絡編碼是一種新興的具有革命性意義的網絡通信技術，它允許節(jié)點在轉發(fā)數(shù)據前先進行編碼，使網絡中傳輸?shù)臄?shù)據具有平等性和可替代性，以提高網絡吞吐量。線性隨機網絡編碼理論的逐步成熟，使網絡編碼的大規(guī)模應用成為可能。而對目前市場上百花齊放的P2P直播系統(tǒng)來說，從存儲轉發(fā)的傳統(tǒng)思路上提升其核心的數(shù)據傳輸性能必然將會遭遇技術瓶頸。在此背景條件下，本文嘗試把網絡編碼技術引入P2P直播系統(tǒng)，開展了理論研究和應用開發(fā)工作，主要工作如下： （1）提出

2、了基于網絡編碼和受控推的P2P直播數(shù)據傳輸策略。本文在分析現(xiàn)有數(shù)據傳輸策略所存在問題的基礎上，提出了一種基于網絡編碼和受控推的NCCP（Network Coding with Controlled Push）策略。該策略綜合發(fā)揮了網絡編碼和推模式的優(yōu)勢，以減小數(shù)據傳輸時延為切入點，以對再編碼數(shù)據冗余的有效控制和對多源推送數(shù)據冗余的徹底消除為工作重點，同時引入了網絡編碼技術帶來的高網絡健壯性與良好的負載均衡性等優(yōu)點。 此外，還設計

3、了NCCP數(shù)據傳輸策略的基礎結構：改進型Gossip網絡和雙隊列流媒體緩沖區(qū)，以及其配套機制：網絡編碼粒度的選擇和固定啟動時延的播放同步機制，從而形成了一套較為完整的新型數(shù)據傳輸策略解決方案。 （2）設計并實現(xiàn)了一個基于網絡編碼的P2P直播原型系統(tǒng)。系統(tǒng)按照軟件工程的標準流程進行開發(fā)，采用簡潔高效的層次化、模塊化設計，具備直播系統(tǒng)的基本功能，為在真實網絡環(huán)境下評價數(shù)據傳輸策略的實際性能提供了良好基礎。 （3）對提出的策略

4、及實現(xiàn)的系統(tǒng)進行了詳盡的測試。本文通過仿真和原型系統(tǒng)測試較全面地分析評價了數(shù)據傳輸策略和系統(tǒng)整體的功能與性能。 利用分布式P2P仿真系統(tǒng)對NCCP策略和傳統(tǒng)策略的關鍵性能指標作了詳細對比測試，仿真結果表明NCCP策略可把數(shù)據冗余率降至僅0．21％，節(jié)點啟動性能和負載均衡性能相比傳統(tǒng)策略均可實現(xiàn)多達60％的顯著提升，體現(xiàn)了網絡編碼與推模式結合后所具備的低傳輸時延、高網絡健壯性和良好的負載均衡性等優(yōu)點。 通過在校園網內實際部