可控可管的P2P业务平台模型及关键技术研究

本项目主要研究可控可管的P2P业务平台模型及关键技术。可控可管的P2P业务平台能够在多种应用同时支持的基础上，进行资源的控制管理，达到流量的优化和用户QoS的保障，是未来P2P应用持续发展的支撑技术。本项目拟通过对可控可管P2P业务平台基础模型、机理及关键算法的理论研究，为构建更可靠、更稳定、性能更好的P2P网络提供技术基础。为此，本项目将对以下三个方面展开研究：1）P2P平台虚拟化技术及可控可管的体系结构设计；2）基于多方合作博弈的P2P流量控制算法；3）基于业务感知的多用户QoS管理算法。项目中将采用优化建模，合作博弈，半实物仿真等方法对可控可管的P2P业务平台展开研究。

本项目主要针对可控可管的P2P 业务平台模型及关键技术进行了研究。我们主要在以下几个方面展开了研究：1）P2P网络架构及流量优化的相关研究。提出采用带权重的二部图模型来模拟DHT系统的匹配模型，并基于已知查询分布的情况下，采用Kuhn-Munkres算法和遗传算法来实现DHT系统的最优匹配，从而减小系统的开销并提高系统的查询效率。提出了指针Chord结构并以此为基础来实现LISP的映射系统，使得系统达到最优匹配从而达到最优的性能。提出多Chord环结构，采用多种准则对原Chord环进行拆分以实现查询的并发进行，从而提高系统的查询效率。针对于查询本地化问题，提出三层DHT结构，对分层系统的查询量进行理论分析并采用仿真验证了分析的正确性。2）基于转码策略的P2P流媒体系统研究。针对这一问题，我们研究并提出了多种基于转码策略的点对点流媒体系统。在研究中，我们通过数学建模和相关算法对各系统的源节点负载和用户节点上传带宽利用率等性能进行了讨论和优化，并通过仿真实验和数学分析与当前设计作了对比。在此基础上，还对基于转码策略的点对点流媒体系统的最小源节点负载和最优流率分配算法作了讨论和设计，并对动态场景下的系统作了分析和设计，提出了自适应算法。3）P2P 流调度算法研究。该部分从P2P 网络以及各种编码方式的特点出发，通过对现有的SVC视频流分片调度算法的研究，提出了基于网络编码的P2P SVC 流媒体分片的调度算法。实验仿真表明，我们提出的调度方法比起现有的调度方法在保证丢失分片相同或者更少的情况下，能有更快的起始延迟。此外，我们还提出了基于网络编码的P2P 3D 流媒体分片的调度算法，并通过仿真验证了这两种调度方案的可行性。4）底层物理网络虚拟化技术研究。如何有效的实现虚拟网络的映射，是当前网络虚拟化领域中的一个研究重点。高效的虚拟网络映射策略可以提高底层物理网络资源的效用，进而提高InP的收益；同时也可以有效的降低用户的运维成本。我们针对弹性资源需求的虚拟网络映射、规模失效时虚拟网络的抗毁映射问题、动态资源需求的虚拟网络映射、以及虚拟网络的节能映射等问题展开了研究，并提出了相关算法。项目执行3年来，共发表研究论文31篇，其中SCI检索论文7篇、EI检索论文22篇，圆满完成研究任务。