基于动态Mesh网络的流媒体P2P QoS传输机制研究

本课题面向大规模P2P流媒体应用中由于客户端的异构性、分布式和用户行为的个性化、随机性带来的QoS维护问题和扩展性问题，通过建立具有位置意识的基于超网的P2P Mesh 拓扑管理机制,解决传统的P2P网络的拓扑不匹配问题,实现小世界网络功能。通过建立具有QoS意识、代价意识、贡献意识、同步意识和信任意识的基于的Mesh的P2P Peer选择和调整机制、基于Mesh的P2P的信息同步、基于Mesh的P2P超级管理节点同步机制,解决P2P网络管理信息的QoS保证问题和大型P2P网络的扩展性问题。通过建立基于Polling的P2P业务调度机制，解决在动态Internet环境中流媒体传输的QoS保证问题。

提出了一个基于Polling的P2P分布式流媒体传输机制，研究了组播和点播的P2P流媒体的缓存的同步特点以及和文件共享P2P的区别，提出了一个可复用的环形内存机制，在此基础上，提出了一个能满足P2P流媒体节点同步要求的的同步协议，能满足QoS要求的传输协议。所提出的具有位置意识的Serving Peer选择算法、子流带宽定义算法能够实现了量才而用，从而降低了用户的参与门线，提高了系统的扩展性和和用户业务的QoS保证能力。提出了基于周期请求的业务量控制机制，它的追赶算法和制动算法能有效消除互联网随机业务量波动的影响、抵抗用户随机上下线异常、节点传输能力的变化，实现流媒体的平稳流式下载，它的业务量汇聚机制能有效消除重叠流业务量不匹配问题。. 针对流媒体P2P中Serving Peer选择和结盟算法对测距机制实时性的要求，提出了一个动静结合的自适应测距算法，算法包括基于静态IP的距离评估值和探测包测距值两个分量，当用户间的时延增加时，让前者的权重增加，充分发挥静态评估法不受业务量扰动影响、效率高的优点；当用户间的时延较小时，让后者发挥显性作用，它充分发挥探测包测距法在网络业务量正常时客观性强的特点。通过对Internet的业务量的研究发现，国际节点之间的具有时延长、波动大的特点，国内节点之间的时延具有时延小、波动小的特点，因此，所提出的算法可以有效克服国际节点之间的波动和充分发挥国内节点间业务量稳定的优点，显示出在作用域优化的优点。 . 研究了在用户间合作重复率低和实时性强的流媒体环境用户间的公平性特点，并提出了一个流媒体P2P用户的公平性算法。在研究了"BitVimpire"、“ColdFusion”、“BEAM”的随机结盟、内容相似结盟和带宽相似结盟的优缺点的前提下，提出了能能实现距离汇聚的小世界网络的结盟算法，把用户间的单向Client-Server关系变成双向的同步互助关系，提高了用户的实时公平性，有效地消除了“吸血鬼Vampire”、“搭便车Free-riding”、“糊弄White Brush”、“联合作弊Collision”等用户恶意网络行为。距离汇聚的结盟算法可以有效消除折返流业务量不合理问题。