基于P2P流媒體直播系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸研究

趙根銀

【摘要】對于P2P流媒體直播體系中的數(shù)據(jù)傳輸主要采取了退火算法對其進行一定的優(yōu)化。并以全局規(guī)劃為主，建立了P2P流媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)學模型VMDTSA-P2P，該模型將可用出口帶寬以及可用性時間等因素對其所造成的影響進行了充分的考量，并將其作為獲取最優(yōu)解的主要因子，這也傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸體系相比，在大量用戶的狀況下，很大程度上加快了新節(jié)點從伙伴節(jié)點中選擇數(shù)據(jù)的速度，并且對于近似最優(yōu)數(shù)據(jù)塊所提供的節(jié)點的組合方面進行保證，從而有效的提高了直播的流暢性以及連續(xù)性等，充分的保障了畫面的播放質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】退火算法P2P流媒體數(shù)據(jù)傳輸帶寬

一、引言

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)用戶也越來越多，而流媒體以其特有的作用以及交互性等特點而成為了推動寬帶發(fā)展的主要動力。而傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)寬帶以及服務(wù)器的性能，已無法滿足于目前的網(wǎng)絡(luò)需求，雖然組播技術(shù)可以有效的解決流媒體直播中的所出現(xiàn)的服務(wù)器以及網(wǎng)絡(luò)超負荷等問題，但是其可擴展性、可靠傳輸、擁塞控制以及部署的復(fù)雜性等問題，還是無法得到有效的解決。

二、P2P流媒體直播概況

P2P也被稱之為對等網(wǎng)絡(luò)，它的每個節(jié)的地位都是相同的，即資源的主要供應(yīng)者，又叫做資源獲取者，對等節(jié)點之間可以采取信息共享、存儲以及計算資源等方式，無需集中于服務(wù)器，而完成各自的任務(wù)或是資源。

如果參與到了某一特定的P2P會話的Peer以及它與服務(wù)連接之間的聯(lián)系，就可以邏輯方面實現(xiàn)覆蓋網(wǎng)絡(luò)（Overlay Network）。覆蓋網(wǎng)絡(luò)也屬于計算機網(wǎng)絡(luò)的范疇，它是在一個網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上建立了另一個網(wǎng)絡(luò)，由此而形成的一種疊加式網(wǎng)絡(luò)，而疊加式網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點之間的邏輯連接也采取了虛擬的方式，并在同一路徑上進行了信息交互，而該路徑也可能已經(jīng)具有很多的物理鏈接。

流媒體直翻對于數(shù)據(jù)的傳輸?shù)囊笫欠浅栏竦模⑶宜掷m(xù)的時間也相對較長，它與以服務(wù)器為核心的C/S模式有所不同，P2P中的對等節(jié)點聽自治性以及隨意性都非常的高，它可自由的加入或是退出。因此，如何組織覆蓋網(wǎng)絡(luò)的拓撲，并充分的滿足于流媒體所提出的傳輸以及播放要求，與此同時，還能夠有效的減少節(jié)點動態(tài)行為所造成的影響，這對于P2P流媒體直播體系的相關(guān)性能起到了決定性的作用。而P2P流媒體直播覆蓋網(wǎng)絡(luò)拓撲主要分為單樹以及多樹等兩種形式。

三、基于單樹的P2P直播體系

在進行單樹P2P流媒體直播體系中，所有在同一流媒體直播會話的Peer，并由此構(gòu)成了一個、棵以媒體源服務(wù)器為主的樹。

基于單樹的P2P流媒體直播體系中的優(yōu)點如下所示：1、結(jié)構(gòu)較為簡單，并且數(shù)據(jù)的流向具有單一性特點；2、隨著可以進行加入或退出，并且速度也非常的快；3、信令也較為簡單，使得管理以及控制操作都非常的方便快捷。而其缺點則主要包括以下幾個方面：1、對于樹的深度非常的難掌握，當其深度達到一定的程度時，根節(jié)點直通葉子節(jié)點所需的時間難以掌握；2、當加入了過多的線節(jié)點或是退出過多線節(jié)點時，組播樹的平衡就很難維持了。

四、基于多樹的P2P直播體系

在多樹P2P直播體系中，數(shù)據(jù)在源服務(wù)器端時，就已經(jīng)被細分為多條子流，而每條子流采取了單獨的組播樹進行信息的傳輸，并且每個Peer節(jié)點也可以根據(jù)自身的資源狀況而自行的加入到單棵或是多棵組播樹中。

多樹P2P直播體系的優(yōu)點如下所示：1、有效的提高了節(jié)點的帶寬利用率；2、當帶寬不對稱時，并且該節(jié)目的播放碼率比上傳碼率大，可以使其服務(wù)能力進行一定的降低，僅僅只是向其他的節(jié)點提供少量的數(shù)據(jù)，對于整體的節(jié)點服務(wù)質(zhì)量不會產(chǎn)生影響。而其缺點為：1、組播森林使得組播結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度大大的提高了；2、其樹的深度也非常難以掌握，并且在深度到達一定程度之后，使得組播森林中的各個組播樹之間很難維持平衡；3、當加入或退出大量的線節(jié)點時，組播樹的平衡難以掌握，一個組播樹的不平衡，就可能使得整個組播木森林體系產(chǎn)生崩潰；4、在組播森林中，如果其關(guān)鍵節(jié)點產(chǎn)生了意外而退出或是不能正常的運行時，那么后繼的節(jié)點服務(wù)質(zhì)量也很難得到保障。

五、結(jié)論

綜上所述，P2P流媒體直播體系的相關(guān)性能受覆蓋網(wǎng)絡(luò)拓撲的直接性影響，而本文也主要從P2P流媒體的各種直播方式進行了深入的分析與探討，并將流媒體直播的特點相結(jié)合，將其進行了一定的對比與分析，并以此為基礎(chǔ)，為進一步研究奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]孫知信，陳亞當，任志廣.基于P2P流媒體直播系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸策略[J].通信學報，2011，（06）：1-9.

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