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基于P2P的可运营MDN的实现与内容分发策略的研究

基于P2P的可运营MDN的实现与内容分发策略的研究

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作者：孔柏汉中国科学技术大学

学位级别：硕士

随着技术的进步与用户体验要求的提高,互动式高清晰视频点播已经成为互联网的一个重要服务。在以best-effort方式进行数据传输的互联网上开展可靠的高质量流媒体服务,需要一套网络方案解决流媒体内容从源服务器到用户之间的数据可靠传... 详细信息

随着技术的进步与用户体验要求的提高,互动式高清晰视频点播已经成为互联网的一个重要服务。在以best-effort方式进行数据传输的互联网上开展可靠的高质量流媒体服务,需要一套网络方案解决流媒体内容从源服务器到用户之间的数据可靠传输问题。为了满足实际运营的需要,对数据传输、内容缓存系统的灵活性与可配置性、内容分发的智能性与可适应性、目录搜索效率等方面提出了很高的要求。论文从可运营性的设计思路出发,描述了MDN的总体架构设计,在此基础上,详细讨论了系统的实现:采用结构化的思想设计MDN管理模块,以相对独立的方式实现部署算法模块,以动态链接库的方式实现统计信息搜集模块。采用集中式主目录服务器与分布式分目录服务器相结合的方案,利用哈希式目录搜索、内存双目录映像轮流服务策略,实现目录搜索。基于文件流行度权值配置与文件分段流行度权值配置的双层配置方案,采用内容分块根据主存储服务器顺序存储,尾部增删的策略,以DHT方式实现了内容部署分发模块。系统引进了CDN与P2P的混合架构,以CDN集中式控制为基础,将边缘缓存服务器集群以P2P方式组织,实现了作为影片发行平台的基于P2P的可运营MDN,对上为媒体内容发行商提供内容发行服务、对下为媒体运营商提供内容服务,为开展高质量流媒体服务奠定了基础。原型系统已经在上海3TNet上稳定运行了一年,为一万用户提供高质量视频服务,效果良好。针对原型系统的改进也已经基本完成。

关键词： P2P MDN 内容分发算法可运营

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一种内容分发系统的设计与实现

一种内容分发系统的设计与实现

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作者：吴车海电子科技大学

学位级别：硕士

目前,内容提供商提出了利用互联网传播大尺寸块式内容(如游戏软件)和流式内容(如高清流媒体)的需求。而传统的CDN(Content Distribution Network,内容分发系统)面对这样的需求,存在两个问题:第一,很难同时支持块式内容和流式内容的分发... 详细信息

目前,内容提供商提出了利用互联网传播大尺寸块式内容(如游戏软件)和流式内容(如高清流媒体)的需求。而传统的CDN(Content Distribution Network,内容分发系统)面对这样的需求,存在两个问题:第一,很难同时支持块式内容和流式内容的分发,分发算法对于两种内容性能差距很大;第二,对于分发系统中边缘服务器上内容存储可靠性的保证涉足较少,一旦内容失效,恢复效率低下。为了能够满足最新的需求,解决上述问题,本文在研究了当前CDN的基础上,设计并实现了SmartCDN内容分发系统。首先,本文介绍了一个简单的分布式哈希表服务SmartDHT(Smart Distributed Hash Table),为SmartCDN提供了分布式可靠存储和快速查询平台。然后,本文考察了当前的内容分发算法,并根据SmartCDN的特点,在SmartCDN一级分发网络上,设计了一个通过参数自适应调整,能同时支持块式内容和流式内容的内容分发算法SmartCDA(Smart Content Distribution Algorithm)。SmartCDA依赖于SmartDHT,结合了BitTorrent的优点,采用同自治域优先的聚类算法和紧急内容分片优先下载策略,可以最小化块式内容平均分发时间并满足流式内容的分发实时性要求。接着,在总结了常见内容存储可靠性保证机制的优缺点后,考虑到SmartCDN的实际需求,实现了一套内容失效恢复机制SmartCRM(Smart Content Recovery Mechanism)。SmartCRM在SmartDHT上维护系统全局状态,采用“软状态”探测内容丢失,并通过P2P(Peer-to-Peer,点对点)互传恢复内容。这样可以及时发现内容失效,并快速恢复,减少了平均故障恢复时间,提高了内容的可用率。另外,为了能够高效地实现SmartCDN的各个服务器模块,本文在Linux2.6 epoll高性能IO事件通知机制的基础上,采用面向对象的思想,建立了一个在复杂业务逻辑中能处理与多种通信实体交互的内容服务器架构SmartCSF(Smart Content Server Framework)。SmartCDN中所有的服务器模块都采用了SmartCSF。最后,通过功能测试和仿真性能对比测试,不仅得出了SmartCDA算法参数的最佳值,而且表现了SmartCDA和SmartCRM的性能优势。实际部署中用户的积极反馈也进一步验证了SmartCDN的优良性能。

关键词：内容分发系统 DHT 内容分发算法存储可靠性网络服务器架构

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