p2p流媒体传输策略.ppt
57-p2p流媒体传输策略.
节点MemList的维护
周期性的发送四元组<id,address, tlive,常退出
Gossip中消息的处理过程
推拉结合的流传输策略 纯拉策略，采用数据驱动方式，节点之间首先互 相交换各自缓存中存在的媒体数据的指示信息 （buffer map,BM）然后将缺失的的数据从其他声 名拥有该数据的节点处请求过来，以补全自己缓 存中的数据。 不足之处，数据包传递的延迟较大，网络流量中 控制信息比重较高，导致系统开销较大。典型模 型：DoNet
p2p流媒体分发拓扑结构
树状拓扑 单组播树拓扑
代表SpreadIt、EMS、Peercast、Zigzag、NICE、 ALMI
多组播树拓扑
代表有CoopNet、Splitstream
网状拓扑
代表Bullet、Donet
p2p流媒体分发技术
基于树状拓扑的协议及扩展 基于Gossip的协议
推拉结合策略，继续沿用纯拉策略，增加了推模 式。在推模式下，节点收到数据包后不需要向邻 居节点发送BM或收到明确请求，而是直接将数据 包发送给需要该数据包的邻居节点。降低了平均 延迟和系统开销。 工作原理：一、推拉模式的工作时间。节点将时 间分成连续的时间片，在不同的时间片内分别采 用推模式或拉模式。有新的邻居节点加入或者有 邻居节点退出后的下一个时间片内，节点工作在 拉模式下。其他时间片内，节点工作在推模式下。
p2p流媒体传输策略研究
哈尔滨理工大学网络中心 李卿
主要内容
流媒体的工作原理 p2p流媒体分发拓扑结构 p2p流媒体分发技术 Gridmedia直播系统 总结
流媒体工作原理
流媒体概念：流媒体是指在 Internet/Intranet中使用流式传输技术的连 续时基媒体。
基于P2P覆盖网的流媒体高质量传输策略
Ｗ ＡＮＧ ｅ ＬＩ Ｚｈ － ｉ Ｋ ， Ｕ ｉ ｎ ｑ
（ｃｏ ｌ ｆ ｏ ￣ｅ Ｓ ｉ ｃ ， ｏ ￣ｗｅｔ ｎｖ ｒｉ ｆ ｃｅ ｃ ｎ ｅｈ ｏｏ ｙ Ｍｉ ｙ ｇ ２ ０ ｎ Ｓｈ ｏ ｏ Ｃ ｍｐ ｒ ｃｅ ｅ Ｓ ｕ ｎ ｓＵ ｉｅｓ ｙｏ Ｓ ｉ ｅａｄＴ ｃｎ ｌｇ ， ａ ａ ６ １１ ｔ ｎ ｎ ｎ
容易造成丢包和延迟现象 ，降低流媒体的传输质量 。该文提出了一个流媒体高质量传输策 略，从质量控 制的差错控 制与拥塞控制两方面来 降低丢 包率 ，保证可靠的流媒体传输。 关键词 ：Ｐ Ｐ覆盖 网；流媒体传输 ；差错控制 ；拥塞控制 ２
Ｓ ｒｔｇ ｆ ｔｅ ｍ ｄａＨｉｈＱｕ ｌｙＴｒ ｎ ｍｉｓ ｎ ｔａｅ ｙｏ ｒ ａ Ｍｅ ｉ ｇ ａｉ ａ ｓ ｓｉ Ｓ ｔ ｏ
中图分类号： Ｐ９・ Ｔ ３３ ２ ０
基 于 Ｐ Ｐ覆 盖 网的流媒 体 高质 量传输 策略 ２
王 珂 ，刘志勤
（ 西南科技大学计算机科学学 院，绵 阳 ６ ｌ ｌ ） ２ Ｏ Ｏ
摘
要 ：目 ，在 Ｉ ｅ ｅ 上传输流媒体还存在许 多困难 ，因为大量 的媒体文件传输 要求较 高的带宽 ， 以在网络环境无法满足 的情况下 ， 前 ｎｒｔ ｔｎ 所
媒体高质量传输策 略。 如图 １所示 ，从两方面进行流媒体传输的质量控制 ：（） １ 在对等覆盖网中建 立一个基于覆盖 多跳 的 Ｆ Ｃ设计 。 Ｅ 该设计 根据 覆盖 路径 上的错误 特征 把对 等覆 盖 网络路径分成几个部
如果 网络发 生拥塞导致端到端 的Ｆ Ｃ Ｅ 设计不能够完全恢复丢 失 的包 ，那么设计就转变成基于 多跳 的 Ｆ Ｃ模式。 Ｅ
一种基于P2P技术的多媒体传输方案
一种基于P2P技术的多媒体传输方案一种基于P2P技术的多媒体传输方案随着互联网的快速发展以及多媒体技术的不断革新，人们对于多媒体内容的需求越来越高。
然而，传统的多媒体传输方案在处理高负载和高并发的情况下面临着严重的瓶颈和性能问题。
为了解决这些问题，基于P2P技术的多媒体传输方案应运而生。
P2P（Peer-to-Peer）技术是一种分布式计算和网络传输技术，它允许互连设备之间直接交互，而无需通过中心服务器进行中转。
在传统的客户端-服务器模式中，当用户请求访问多媒体内容时，服务器需要一次性向所有客户端发送数据，这就导致了带宽和服务器资源的浪费。
而基于P2P技术的多媒体传输方案则可以把用户设备作为节点，让用户之间直接交换媒体内容，从而提高传输效率和降低服务器负载。
下面是一种基于P2P技术的多媒体传输方案的详细步骤：1. 节点发现：每个设备都可以充当一个节点，当设备加入网络时，它会向其他节点发送查询请求，以便找到其他在线节点。
这样，设备可以建立一个节点列表，用于后续的数据传输。
2. 文件查询：每个设备都可以分享和下载多媒体文件。
当用户需要访问某个多媒体文件时，它可以向节点列表中的其他节点发送查询请求，并在节点列表中进行文件搜索。
如果找到了匹配的文件，节点会向请求设备发送响应，并提供下载链接。
3. 数据传输：一旦设备找到了要下载的文件，它可以直接与拥有该文件的节点进行数据传输。
这种直接传输的方式避免了通过中心服务器传输的瓶颈，并提高了传输速度和效率。
4. 数据管理：为了保证传输数据的完整性和可靠性，可以使用纠删码等技术对数据进行分块和冗余编码。
这样，即使某个节点发生故障或离线，其他节点仍然可以根据冗余数据重建丢失的数据块。
5. 资源共享：除了多媒体文件的传输，基于P2P的系统也可以允许用户共享其他资源，例如带宽、存储空间和计算能力。
这样，节点之间可以相互补充资源，提高系统的整体性能。
基于P2P技术的多媒体传输方案具有许多优势和潜在的应用场景：1. 高效性：P2P传输方案可以更好地利用网络带宽和设备资源，提高传输效率，减少延迟和拥堵问题。
p2p流媒体技术及原理[1][2]
![p2p流媒体技术及原理[1][2]](https://img.taocdn.com/s3/m/4c63d8ea856a561252d36f42.png)
1 P2P流媒体系统1.1P2P流媒体系统播送方式P2P流媒体系统按照其播送方式可分为直播系统和点播系统，此外近期还出现了一些既可以提供直播服务也可以提供点播服务的P2P流媒体系统。
1.1.1直播在流媒体直播服务中，用户只能按照节目列表收看当前正在播放的节目。
在直播领域，交互性较少，技术实现相对简单，因此P2P技术在直播服务中发展迅速。
2004年，香港科技大学开发的CoolStreaming原型系统将高可扩展和高可靠性的网状多播协议应用在P2P直播系统当中，被誉为流媒体直播方面的里程碑，后期出现的PPLive和PPStream 等系统都沿用了其网状多播模式。
P2P直播是最能体现P2P价值的表现，用户观看同一个节目，内容趋同，因此可以充分利用P2P的传递能力，理论上，在上/下行带宽对等的基础上，在线用户数可以无限扩展。
1.1.2点播与直播领域相对应，在P2P流媒体点播服务中，用户可以选择节目列表中的任意节目观看。
在点播领域，P2P技术的发展速度相对缓慢，一方面是因为点播当中的高度交互性实现的复杂程度较高；另一方面是节目源版权因素对P2P 点播技术的阻碍。
目前，P2P的点播技术主要朝着适用于点播的应用层传输协议技术、底层编码技术、以及数字版权技术等方面发展。
与P2P流媒体直播不同，P2P流媒体点播终端必须拥有硬盘，其成本高于直播终端。
目前P2P点播系统还需在技术上进一步探索，期望大规模分布式数字版权保护(DRM)系统的研究，以及底层编码技术的发展能为P2P点播系统的实施铺平道路。
1.2P2P流媒体系统网络结构目前存在很多P2P流媒体的研究成果及实际系统，它们在其覆盖网络的组织结构上可以被大体分成两大类，即基于树(Tree-based)的覆盖网络结构和数据驱动随机化的覆盖网络结构[1]。
(1)基于树的方法大部分系统都可以归类为基于树的方法。
在这种方法中，节点被组织成某种传输数据的拓扑(通常是树，如图1所示)，每个数据分组都在同一拓扑上被传输。
计算机网络课件P2P
●
●
15/10/30
李芝棠 HUST 8
C/S
C/S 模式严重限制可用带宽和服务的利用
●
流行的服务器和搜索引擎已成为流量瓶颈 但许多高速网络连接的客户端却很空闲 客户端的计算能力与信息被忽视
●
●
15/10/30
李芝棠 HUST 9
Content Delivery Networks模式
● ● ●
●
Ch4. P2P原理与技术
4.1 4.2 4.3 4.4 P2P网络基本概念 混合式P2P网络（第一代） 无结构P2P网络（第二代） 结构化P2P网络（第三代）
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李芝棠 HUST 1
4.1 P2P网络基本概念
What is P2P ? (Peer-to-Peer)
Ø 对等(网络，计算)…;端到端… Ø 经系统间直接交换来共享计算资源和服务的应用模式 Ø 以非集中方式使用分布式资源来完成关键任务的一类 系统和应用
电信网趋势 部署难度大、可靠性高、辅助设备多 End-End QoS (Overly) CDN ALM 互联网趋势 辅助设备少、可靠性低、部署难度小 P2P文件共享 P2P流媒体直播 传输层 IP单播 IP组播 P2P 点播
15/10/30
李芝棠 HUST 5
P2P 与 C/S
Peer Server Peer
15/10/30
李芝棠 HUST 13
P2P 的目标与优势
◆
只要不存在网络的物理断开，目标文件总是可以 找到！ 信息可扩展：往P2P系统加入更多内容将不影响其 性能！ 系统可扩展：加入或离开，将不影响P2P 系统的 性能！
◆
◆
15/10/30
李芝棠 HUST 14
P2P网络概述(ppt 31张)
四、P2P网贷对我国金融业发展的影
（一）规范民间借贷，抑制高利贷
（二）促进直接融资发展、加速“影子银行 （三）推动征信系统建设
•1
第二节 2014年我国 P2P网络行业发
2011-2014年网贷行业成交规模（单位：亿元）
2014年1-12月各月份成
•1
成交量
按标的种类成交额占比情况
•1
各个级别成交规模
•1
二、纯线上模式与线上线下相结合模式
（一）纯线上模式
纯线上模式，亦成为全线上模式。
作为单纯的网络中介，负责制定规则和
从用户开发、信用审核以及合同签订到
个业务都在线上完成。
•1
（二）线上线下相结合模式
线上线下相结合的模式，一般指
在线上主攻理财端，吸引投资人，
息，而线下则主要强化风险控制，
•1
（二）线上线下相结合模式 （1）线下信用审核 （2）线下开发借款人
这一阶段，网络借贷平台开始发生变化，采取线上
的模式，有效降低了借款风险。随着平台数量的剧增，
争日渐激烈，相关风险也在不断积聚，导致平台出现挤
（3）政策调整发展期（2016至今）
目前，网贷行业进入清理整顿阶段，竞争力不足的 色，对监管的推进起到了关键性作用。
•1
加速退出市场。在这个阶段中，地方互金协会也扮演了
P2P平台面临的法律风险主
的风险和非法吸收公众存款的 中的债权转让模式。
可能涉及到非法集资风险主
可能涉及到非法吸收公众存
存在于P2P网贷的资金存管方式
•1
2
流 动 性 风 险
• （2）流动性风险。
P2P网贷的流动性风险在
线下对线上的补充有三个方面
P2P原理与技术PPT课件
Napster,Groove , Aimster , Magi , Softwax ,iMesh 以及华中科技 大学的5Q…;Anysee
某些有SuperPeers的中间形式：如Kazaa，超级Peers拥有其他 Peers没有的信息，它们常常在不能发现时查找这些超级Peers
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eMule
WarezPiPol2ePt
XoloX Find MP3
AresBlGualbastxeyr
市场/工业 金融 生物… 通信 企业 娱乐
应用实例 水平技术
仿真 市场 计算 人口 分析 ….
基因 系列 分析 蛋白 折叠 ….
分布式计算
即时 消息
白板
….
进程 管理 在线 存储 ….
协同与通信
游戏 文件共享 ….
内容共享
平台
JXTA , .NET 服务
2019/11/9
18
2 P2P分类
所有的计算机系统可分为集中式和分布式两类 分布式可进一步划分为C/S和P2P模式 C/S模式可划分为
扁平：所有的客户端仅仅和单个服务器（含重复服务器）通信，如 传统的中间件
分层：提高可扩展性，某层的服务器又作为更高层的客户端：如 DNS服务器和文件系统
p2p协议ppt课件
Domain Detecting Protocol (DDP)
支持自治域发现与优化的P2P管理协议—DDP 一套轻量级的协议流程 附加于现有P2P协议，不改变原有协议 一套开放式的系统框架 自动发现、即插即用，以P2P厂商与运营商协同 的方式运行 一套标准化的管理接口 支持基于内容、用户、区域的流量及内容管理 一套全局化的互联标准 支持跨域组网和互联，提供全网优化管理支撑
私密性 P2P厂商不需要开放其私有协议细节给运营商 运营商不需要直接开放其拓扑信息给P2P厂商
开放性 应支持普适性系统框架，可支持各种不同类型的P2P协议 应支持标准化设备在网络中的即插即用和自动发现，避免复杂配置
全面性 应支持形成覆盖全互联网的整体管理方案
低成本 应支持较低的系统部署成本和渐进式的实施方案
支持一个协议由多台设备集群式提供 服务
服务管理模块
接受PPR管理，启动相应的服务模块
接收PPR发来的控制命令，控制对应模 块运行
收集必要的信息，供统计使用
Interface to Peer
BT
eMule
其他 私有协议
…
Service Management Module
Interface to PPR
未来计划与国家相关部门合作，利用行 业自律形成的基础，为政府治理互联网 提供有力的技术支撑手段。
精品课件
设计原则
轻量化 应保持原有P2P协议不变 支持管理和不支持管理的客户端之间互通不受影响
灵活性 应支持运营商根据需求和成本，灵活调整部署方案 应支持peer引导、流量代理、流量缓存等多种流量优化功能 应支持自治域的分级管理，协助P2P厂商分级别、分层次管理peer的 互联行为
整体方案支持渐进式灵活部署
P2P技术基础概述ppt课件
（三） P2P的特点
1 可扩展性
分布式网络， 不存在单点性能 上的瓶颈，随着 用户增加，需求 和资源服务能力 同步增加，理论 上可拓展性是无 限的
2 健壮性
由于服务分布 在各个节点之间 进行，部分节点 或网络遭受破坏 对其他部分的影 响很小，通常以 自组织形式建立 连接，部分节点 失效后能够自动 调整整体拓扑
22
（三） 结构化P2P网络的算法
文件名（或文件的其他 描述信息）的哈希值
<key,value>
高度随机，全局唯 一性
存储文件节点IP地址（或节 点的其他描述信息）哈希值
文件索引的表述方法
23
（三） 结构化P2P网络的算法
N56 K54 N51
N1
N8
节点随机分布
N48
seen
ID
N42
K38 N38
25 私密性
信息的传输分 散在各节点之间 进行而无需经过 某个集中环节， 用户的隐私信息 被窃听和泄露的 可能性大大缩小。
36 自组织、低成本
P2P网络环境下，一般 没有中心管理者，普通用 户也缺乏高级的计算机知 识，因此P2P网络采用了 自动计算技术，大大降低 了人为干预的需要，同时 降低了系统的部署维护成 本，降低了出现人为配置 错误的可能性。
8
总结
P2P技术产生以及能够发展的原因
1.服务器存储空间、处理速度、网络带宽受限，承担任 务过重负载不均衡,传统C/S模式遇到系统瓶颈；
2.计算机硬件技术的快速发展； 3.P2P网络对比传统C/S模式有明显的技术优势，并且兼 顾C/S特点，传输处理速度快，安全性高，交互性好，成本 较低，只要有一台个人计算机就可以加入P2P网络实际上是 把权力交还给了用户； 4.用户想要更快、更安全地查找资源、获取资源，P2P 网络刚好满足了用户的需求。
P2P技术简介PPT课件
❖ 为了解决扩展问题,引入了混合式结构,把查询请求集中到超级节点,这样 就减少了网络带宽的消耗。
构造特殊的结构化拓扑结构等。
❖ 后面两代是分布式的和结构化的覆盖网
发展历程第四代
❖ 此种说法未必准确。 ❖ 任何网络技术的发展，最终目标是面向用户、面向应用的。第四
代应该是P2P网络技术走向应用的阶段。因此，综合考虑影响结 构化P2P网络可用性的多方面因素，分析其成因，研究相应的解 决方案来增强P2P网络的可用性是当前P2P技术走向实用阶段的 研究重点。 ❖ 主要目标是提出的增强P2P网络可用性的解决方案能够同时维护 网络本身的自组织特性及网络规模的可缩放特性，且方案易于部
super peer ...
...
拓扑结构示例
Content Delivery Networks
Server
e.g. Akami
Duplicated Server
Pure P2P e.g. Freenet & Gnutella
e.g. Napster
Hybrid P2P directory
拓扑结构示例(cont’)
The index server does not scale its P2P system.
Unstructured P2P: Gnutella
flooding query
Super Node based P2P: KaZaA (Morpheus)
基于P2P的流媒体监控传输系统的设计与实现
文章编号：（ ４ ４ ２ ２ １ ）２ １６ ４ １０ —５２ （０ ０ ０ —０ ４ —０ ／
基 于 Ｐ Ｐ的 流 媒 体 监 控 传 输 系统 的 设 计 与 实 现 ２
蒲 石
（ 内江师 范学院 现代教 育技 术中心 ，四川 内江 ６ １０ ） ４００
摘 要： 利用半 同步／ 半异 步的模 式进行框架设计 ， 结合任务池和 线程 池等技 术设计和 实现 了基 于 Ｐ Ｐ的 Ｃ Ｎ ２ Ｄ
是 该应 用技 术领域 持 续 关 注 的 热点 之 一 ． 随着 网络 技术 的迅猛 发展 ， 流媒 体 内容在 互联 网中大量传 播 ， 对 于 高质量 的流媒 体 分 发 服 务体 现 得 越 加 明显 ， 因 而为 大量用 户提供 快 速 ， 质 量 的流媒 体 分发 服 务 高 已成 为该领 域研究 的 热点 和难 点 ． 常 ， 通 在流媒 体监
了 Ｃ Ｕ的负载 ， Ｐ 有效提 高了系统效率和网络吞吐量 ．
关键词 ： 同步／ 半 半异 步； 任务池 ； 线程池
中 图 分 类 号 ：Ｐ ０ ． Ｔ３ ８ ２ 文献标识码 ： Ａ
０ 引 言
目前 ， 用流媒 体 技 术 的流 媒 体 实时 监控 系统 采
和计算 压 力成 为 了系统 的瓶 颈 ， 了减 轻 原 始 服 务 为 器 的存 储压 力 ， 需 将 存储 功 能 转 移 到 专 门 的媒 体 必 资源 服务 器上 ． 因此 ， 当边缘 服 务器 向原 始服 务器 请
控系统中所要传输的数据量相当大 ， 其主要包括： 控 制信息和反馈信息 、 视频 和音 频、 其他如文本信息 等． 对于传统 的基于 ＣＳ 式或 ＢＳ ／模 ／ 模式的流媒体 监控 系统 ， 监控 点 和 监控 中心 之 间 进行 这些 大量 在
计算机网络P2P ppt课件
ppt课件
31
优势一
有效消除纯分布式P2P结构 中使用泛洪算法带来的网
络拥塞、搜索迟缓
优势二
确保些恶意的攻击行为在 网络中得到局部控制，一 定程度提供网络负载平衡
劣势一
对超级结点依赖性大，易 于受到集中攻击，容错性
也受到影响
ppt课件
32
BitTorrent
BT俗称变态下载，是一个多点下载的源码公开的点 对点软件，可以让用户快速地上传和下载有庞大数 据量的各类文件。
结构，而是一个随机生成、松散组织的普通图， 但总是符合某种模型的一种结构。 a.小世界模型： 指任一两个网络节点间的距离很 短，并且对每个节点而言，其邻居节点相识 （互相连接）的频率很高，所以节点集群现象 明显。 b.幂律模型： 网络中拥有连接数L的结点占网络 结点总数的份额正比于L-a ,a是取决于网络本身 的常数因子，因此网络中大多数结点连接数很 少，少数结点连接数很多。
ppt课件
34
BT下载的部署
BitTorrent
要完成一个BT下载过程，至少需要一个静态的“元信息”文件（由发 布者建立），一个跟踪（tracker）服务器和终端下载者。这里，终端 下载者指的就是用户的PC，也就是BT的下载客户端。
ppt课件
35
BitTorrent
BT工作原理
BT的工作是从解析元信息文件（.torrent文件）开始的，从.torrent文件里得到 Tracker信息，然后与Tracker交互得到Peer信息，在Peer间进行交互实现下载。
Bram Cohen BT下载创始人
ppt课件
33
传统下载方法与BT下载比较
BitTorrent
HTTP、FTP下载原理
在线视频流媒体平台的内容分发和加密保护
在线视频流媒体平台的内容分发和加密保护随着互联网的快速发展，越来越多的用户选择在线视频流媒体平台作为观看视频的主要方式。
然而，这些平台不仅需要提供高速、高质量的内容分发服务，还需要采取措施保护视频内容免受盗版、盗播和非法下载等威胁。
本文将探讨在线视频流媒体平台的内容分发和加密保护策略。
一、内容分发1. 内容分发网络（CDN）内容分发网络是在线视频流媒体平台的核心基础设施，通过将视频内容缓存在全球分布的服务器上，提供就近访问服务，实现高速内容分发。
CDN可以极大地提升用户体验，减少视频加载时间和卡顿现象。
2. 边缘计算边缘计算是一种新兴的网络架构，它将计算能力和存储资源分布到网络的边缘，使得视频内容可以直接在用户终端附近进行处理和分发，减少了网络延迟和带宽占用。
通过边缘计算，流媒体平台可以更好地满足用户的需求，提供高质量的视频内容。
3. P2P传输P2P传输是一种点对点的传输方式，通过将视频内容分成多个小块，逐段传输给其他用户，减少了服务器的负载压力和网络带宽消耗。
P2P传输可以提高视频播放的稳定性和抵御流量攻击的能力。
二、加密保护1. 数字版权管理（DRM）数字版权管理是一种保护视频内容不被非法拷贝和分发的技术手段。
流媒体平台可以通过DRM技术对视频内容进行加密，只有经过授权的用户才能解密和观看。
DRM可以有效防止盗版和盗播行为，保护创作者的权益。
2. 视频水印视频水印是在视频内容中嵌入特定的标识符号或图像，起到对视频内容的唯一标识和溯源的作用。
即使视频被非法下载或盗播，通过水印可以追踪侵权者，降低盗版的风险。
3. 加密传输协议（HTTPS）加密传输协议是一种通过SSL/TLS协议对视频内容进行加密传输的网络通信协议。
通过使用HTTPS协议，流媒体平台可以防止内容被未经授权的第三方窃听和篡改，确保视频内容的安全性。
4. 缓存和内存加密流媒体平台可以对视频内容进行缓存和内存加密，确保视频在传输和存储过程中的安全性。
基于P2P的流媒体技术
! 引言
宽带的普及和通信网络技术的发展 ! 网络中多媒体服 务得到 了广泛的应用 ! 例如 !"#$视频会议 ! 远程教学 ! 远程医疗等 " 流媒 体 # 等为网民 提供了文 字 ! 视频和音频 三位一体 化信息和娱 乐服 务 $ 但是 ! 视频和音频资源数据量大 ! 对服务器网络的带宽 ! 服务 器的性能要求都很高 !严重阻碍了 "流媒体 %业务的发展 $ 例如 ! 一 个比特率为 % && ’( )* 的视 频节目 ! 如果同时 +& && 人访问 ! 那么服 务器端网络带宽必须达到 % && ,( 的数据 ! 能够满足这些条件的网 络和服务器少之有少 ! 如果 支持更多的用户数据更是难上加难 $ 针对这 些问题 ! 现在有两 种解决方法 &方 法一 ! 使用服务 器集群 ! 提高整个流媒体服务体系的 性能 !网络方面增加光纤提高 出口带 宽 $ 方法二 ! 使用分布式 系统 ! 通过 -#./-012312 #4* 254( 62401 .32! 705’ 8技术将流媒体数据分布到各地 ! 用户就近访问 $ 这两种方法 都从一定程度上增大了流媒 体服务系统的容量 !但是仍然 不能满 足目前 庞大的用户 群 ! 而且 ! 这两种方 法都以昂 贵的硬件成 本和 系统复杂度为基础 !使流媒体的成本太高 $ 9:9/9335;20;93358 技术 的发展 !为解 决流媒体 服务器的瓶 颈问题提 供了新的途 径 ! 其充 分利用每个节点的空闲资源 分担服务器负载 !并且具有良 好的扩 展性 ! 能支持大数量级的用户同时在线 $
基于
!"! 钟宝荣
" 长江大学计算机科学与技术学院 $湖北 荆州 - ,-& %, ) 摘要 "在 ./012/10 视频直播服务中 $ 受宽带限制 $ 服务器难以支持大规模并发客户 * 针对该问题 $本文提出了采用 3%3 方式 $ 提高并发 节点的数目 * 即采用多点下载和文件分块重组方法 $一边下载一边播放 $能够保证视频流完整而流畅地播放 * 关键词 "3%3 技术 %流媒体技术 %3%3 节点 中图分类号 "&#$’ 文献标识码 "( 文章编号 "!))*+$)%%,"))’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
基于P2P覆盖树网络的流媒体传输技术
受到用户的青睐 。 但在传统的基于 ＣＳ ／ 模式 的流媒体服
务 系统 中 ， 务 器有 时要 为 多个 客户 端 同时提 供 相 同的 服
网络模 型 ，如 Ｎ ｐｔ ， ｎｔ ｌ，Ａ ， Ｈ Ｒ ， ａｔ ， ａｓ ｒＧ ｕ ｌ Ｃ Ｎ Ｃ Ｏ Ｄ Ｐ ｓｙ ｅ ｅａ ｒ Ｔ ｐｓ 等 。 ａｅ ｒ ｔ ｙ 在这些网络模型 的基础上， 开发 了如文件共 享、 分布式数 据存储 、 据管理 、 数 数据 集成等等应用 系 统。Ｓ ｎ公司 以 Ｊｖ 技术为背景 ，开展 了 Ｊ Ｔ ｕ ａａ Ｘ Ａ项 目：
媒体流 ， 造成服务器和 网络 宽带的极大浪费。而 Ｐ Ｐ网 ２
络 可 以通 过数 据 在 对 等 节 点 间 的相 互 传 送 解 决 这 个 问
题。
引入 Ｐ Ｐ后 ， 以使服 务 器端 的资源 得 到 有效 的利 ２ 可 用 ， 以充 分利 用 客户 端 的 资源 ， 可 这样 ， 户 在 享受 流 媒 客
主要工作是在应用层设计一个覆盖树 网络 ， 然后通过该
网络 实 现对 流 媒 体数 据 的 分发 。
１国内外 同类研究水平
随着互联网的普及和 宽带技术的发展 ， Ｐ Ｐ技术 以 ２
为 核心 的软 件 产 品正 在 为 越 来 越 多 的 网 民所 接 受 和 喜
爱 。 白 ２０ ０ ０年 开始 ， 内外 多家 Ｐ Ｐ产 品 纷 纷 问世 ， 国 ２ 其
Ｊ ｎ．０ ８ ｕ ２０
文 章编 号 ：６ ３ １ ４ ２ ０ ０ — ０ ０ ０ １ ７ — ５ ９（ ０ ８） ３ ０ ６ － ３
基于 Ｐ Ｐ覆盖树 网络 的流媒体传输技术 ２
王永 乐 ， 书 欣 徐
（ 昌职 业技 术 学 院信 息 工程 系 ， 南 许 昌 ４ １０） 许 河 ６ ００
P2P流媒体业务技术分析与设计
P2P流媒体业务技术分析与设计日期：2008-07-24 来源：通信世界网马少武唐雄燕字体：大中小摘要：基于对等网络(P2P)模式的业务和应用给传统互联网带来了庞大的阻碍，如何更有效地利用P2P技术来进展新的增值业务，是P2P业务开展各方迫切需要解决的问题。
新兴P2 P流媒体运营商、主流数字媒体运营商、电信运营商业务实现方案及部署思路各不相同。
关于电信运营商，目前网络上P2P应用最成熟的模式为P2P直播，初期开展业务容易，用户同意程度较高。
建议运营商结合自身的带宽资源对业务流量采纳“疏”、“堵”、“用”相结合的手段，先期实现P2P直播业务，逐步尝试开展P2P下载和点播业务，同时加强P2P流媒体业务的安全保证系统方案及开展该业务可能的盈利模式的研究，使P2P流媒体业务成为的电信运营商转型和进展的重要支撑业务。
关键词：对等网络；流媒体；内容传送网络；数字版权治理Abstract:P2Pservicesandapplications bring enormous impact to the current Internet. U sing P2P technology to more effectively create new value-added services is a key pr oblem that each part of the P2P industrial chain has to solve. There are different s ervices realization plans and formal operation deployment thoughts among new P2P streaming media providers, mainstream digital media carriers and telecommunication s carriers. On-line live broadcast based on P2P is the most popular business model for telecommunications carriers now. It is easy to be deployed at the initial stages and to be accepted by user. According to the present situation of network resource s, telecommunications carriers should comprehensively adopt "redistributing", "control " and "using" approaches to deal with P2P traffic. Firstly, telecommunications carrier s should realize P2P living broadcast services, and then develop P2P downloading a nd Video on Demand (VOD) services. Meanwhile researching the security infrastructu re about P2P streaming media services and its profit model, telecommunication carri ers could make P2P streaming media services become important supporting services during carriers' restructuring and developing.Keywords:P2Pnetwork;streaming media; CDN; DRM当前，基于对等网络(P2P)模式的业务和应用给互联网的进展带来了庞大阻碍，一方面基于P2P模式的业务推动了互联网宽带业务的快速进展；另一方面各种P2P流量大量占用网络带宽资源，网络升级扩容的速度跟不上P2P流量增长的速度，大客户的网络质量难以得到切实的保证，网络增量不增收。
基于P2P模式的流媒体传输技术
基于Ｐ２Ｐ模式的流媒体传输技术作者：杨旭士王羡欠来源：《硅谷》2008年第12期[摘要]传统流媒体系统受带宽和服务器限制，难以支持大规模并发客户。
而在P2P网络中，每个接收数据的用户同时向外转发数据，这就充分利用了以往忽视的客户机资源。
介绍传统C/S架构的缺陷和P2P流媒体系统的关键技术，指出P2P流媒体的未来研究方向。
[关键词]P2P 流媒体架构中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0620022－01现有的流媒体系统一般是基于客户机/服务器模式和IP组播技术的，这限制了用户数量，且IP组播需先得到ISP支持，因此发展受到很大限制。
而在P2P网络中，每个接收数据的用户同时向外转发数据，这就充分利用了以往忽视的客户机资源，减轻了服务器的压力，能够同时满足大量用户的访问，并能使用户得到高质量的服务质量[1]。
因此P2P流媒体技术近年来得到了迅速的发展。
一、传统C/S模式存在的问题随着网络多媒体服务需求的增加，使流媒体系统的应用逐步扩大规模。
传统的流媒体系统一般是建立在C/S模式上。
C/S模式的流媒体系统在管理上具优势，但存在以下问题：多客户单服务器构架难以应付大规模并发客户；资源集中于服务器易形成瓶颈，客户端资源利用率低；难以实现信息被传播越广、获取越方便。
解决这些问题的方案有两种：服务器集群方式（Media Server Farm）和CDN(Content Delivery Network，内容分发网络)方式。
（一）服务器集群为了解决服务器对外流量的瓶颈问题，流媒体运营商在服务器端会采用服务器群集(Server Cluster)，即以多个影音服务器来提供流媒体服务。
此架构通常会伴随使用负载平衡(load balancing)机制平均地将用户导向到每台影音服务器，另外当其中一台影音服务器出现问题当机时也能有其他影音服务器来替补以增加整体服务的稳定性，这样的架构称为“Media Server Farm＂。
第三节 P2P流媒体
不同！
P2P流媒体网络与P2P文件共享
• 对实时性的要求比较高，每段数据需要在 一定时限内到达终端节点，否则该数据失 去意义 • P2P文件共享不需要
1 3 4 5 6
抱歉，我来晚了
2
不同！
P2P流媒体网络与P2P文件共享
• 要求持续数据传输，尽可能的不发生中断 • P2P文件共享不需要
• 增加CAN的空间维数
– 2维CAN变成4维CAN – 2维CAN网络拓扑 – 2维多播组
组结构代 价更大 在另外两维空间中进行 洪泛式多播
基于DHT的多播网络
太复杂，不可行
Berkeley 的东西也 不是个个 都有用
随机连接的多播网络
• 基于树的多播网络的构造方式
– 先随机构建一个随机Mesh网络，用以传输路由 和控制信息 – 在Mesh基础上再构建多播树
相同！
P2P流媒体网络与P2P文件共享
• 网络的终端节点即个人电脑既是数据接收 者又是数据转发者
相同！
P2P流媒体网络与P2P文件共享
• 原始数据切分成段，分别传送，终端接收 之后重新组装
发送者
接收者
相同！
P2P流媒体网络与P2P文件共享
• 对带宽有最低要求，一般每个用户需要保 证每秒几百kbit的下载带宽 正在缓冲，估 • P2P文件共享不需要 计需要5个小
• 每个节点周期性的与它的邻居交换BM，在 其中寻找自己需要的块，并发出请求
缓冲区映射表（Buffer Map）
缓冲区
1
3
4
6
8
缓冲区映射表
10110101
播放中的缓冲区映射表
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23
24
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哈尔滨理工大学网络中心 李卿
主要内容
流媒体的工作原理 p2p流媒体分发拓扑结构 p2p流媒体分发技术 Gridmedia直播系统 总结
流媒体工作原理
流媒体概念：流媒体是指在 Internet/Intranet中使用流式传输技术的连 续时基媒体。
流媒体工作方式：
集中点服务器（rendezvous point，RP）
➢ 节点MemList的维护
周期性的发送四元组<id,address, tlive,nhop>
➢ 节点的退出
正常退出与非正常退出
Gossip中消息的处理过程
推拉结合的流传输策略
➢ 纯拉策略，采用数据驱动方式，节点之间首先互 相交换各自缓存中存在的媒体数据的指示信息 （buffer map,BM）然后将缺失的的数据从其他声 名拥有该数据的节点处请求过来，以补全自己缓 存中的数据。
恳请各位老师同学批评指正 谢谢大家！
➢ 工作原理：一、推拉模式的工作时间。节点将时 间分成连续的时间片，在不同的时间片内分别采 用推模式或拉模式。有新的邻居节点加入或者有 邻居节点退出后的下一个时间片内，节点工作在 拉模式下。其他时间片内，节点工作在推模式下。
二、数据包丢失情况。推模式下节点转发数据包的 次序与它接受数据包的次序直接相关，不能确保 按数据包序号的大小顺序发送，因此难以根据接 收到的数据包顺序来判断中间是否有丢包现象。
PlanetLab实验及分析
➢ 性能延迟 上行带宽无限制
➢ 上行带宽限制为500Kbps
总结
Gridmedia使用Gossip协议构建无结构的网状应用 层覆盖网络，并采用了一种推拉结合的流传输策 略。该策略减小了传输延迟，改善了直播系统的 实时性，降低了系统的控制开销。对于大规模的 视频直播有很好的应用前景。
p2p流媒体分发拓扑结构
树、Peercast、Zigzag、NICE、 ALMI
➢ 多组播树拓扑
代表有CoopNet、Splitstream
网状拓扑
代表Bullet、Donet
p2p流媒体分发技术
基于树状拓扑的协议及扩展 基于Gossip的协议
Gossip是一种分布式协议，在p2p系统中分发 消息。良好的可扩展性，更强的健壮性。
Gridmedia直播系统
无结构的节点组织方式
➢ 无结构的概念 ➢ 优点：
① 减小了系统复杂性 ② 适应节点的动态性
基于Gossip协议的覆盖网络构建方法
➢ 新节点的加入
标识符id、列表MemList<id,address,tlive>、系统同 步时钟tsys
不足之处，数据包传递的延迟较大，网络流量中 控制信息比重较高，导致系统开销较大。典型模 型：DoNet
➢ 推拉结合策略，继续沿用纯拉策略，增加了推模 式。在推模式下，节点收到数据包后不需要向邻 居节点发送BM或收到明确请求，而是直接将数据 包发送给需要该数据包的邻居节点。降低了平均 延迟和系统开销。