基于数据驱动的流媒体应用层组播策略研究

　　【 关键词 】 流媒体　应用层组播　覆盖网络　数据驱动　多描述编码　调度算法　 
【 摘　要 】 
　　流媒体技术正在被应用到许多重要领域，如数字图书馆、远程教育、视频点播、实时网络电视和协同通讯。Internet上的流媒体发布技术是当前计算机科学领域的研究热点之1。传统的C/S架构由于服务器的性能瓶颈而无法适应大规模的流媒体发布。针对大规模数据发布设计的IP组播虽然提出多年，由于涉及到网络基础设施的调整，加上技术上存在的很多固有限制，目前尚难以大规模的部署和实施。近年来，针对这个问题研究人员提出了应用层组播策略(ALM)，该策略把组播的功能从网络层移到应用层，比IP组播更灵活且易于部署。 应用层组播策略的性能指标包括传输延迟、带宽利用效率、负载分布性和健壮性等。策略本身的实现复杂度也是需要考虑的问题。现有的典型策略都试图在这些性能之间做出1个合适的权衡。有的策略借助复杂的组播通讯协议进行了很好的权衡，但是难以真正实现。本文设计了1种基于数据驱动的流媒体应用层组播策略(DSALM)，它以1种分布式、自组织的方式构建1个非结构化覆盖网络，节点通过调度算法从多个节点中同时获取数据和动态地优化数据。作为策略核心的调度算法是以数据为中心，以接受者为执行主体，在各个性能方面做出了较好的权衡。DSALM的优点主要包括：1)易于实现：不需要构建和维护复杂的结构化覆盖网络，也不需要部署特殊的组播通讯协议。2)有效的：使端节点能快速地加入和具有较好的数据传输延迟性能。3)公平的：使数据转发负载尽量分布到所有节点中，与P2P的思想1致并体现负载分布的公平性。4)健壮的：通过部署多描述编码，保证了绝大多数节点在动态环境下的流媒体服务质量。 在模拟的网络环境下对DSALM和HMTP(基于组播树的典型应用层组播策略)进行了仿真，实验结果表明：相比HMTP，DSALM在数据传输延迟、带宽利用率、数据转发负载分布和健壮性方面具有较好的性能和扩展性。在加入延迟和控制开销方面，随着组播规模的增大，DSALM的增长趋势明显小于HMTP，表现出了更好的扩展性。 

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