《面向資源緊缺的P2P流媒體系統數據調度模型與算法研究》是依託蘇州大學，由朱艷琴擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：面向資源緊缺的P2P流媒體系統數據調度模型與算法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：朱艷琴
- 依託單位：蘇州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在數據驅動的P2P（Peer-to-Peer）流媒體系統中，數據調度決定每個結點數據塊獲取的順序和數據服務結點的選擇，是系統保持可擴展性和良好性能的關鍵問題。當前多數Internet用戶採用不對稱接入方式，對P2P系統的資源貢獻小於獲取，因此當同時觀看視頻的用戶數量較多時P2P流媒體系統資源非常緊缺。現有的P2P流媒體系統通常假設系統中有足夠的資源，僅從結點的數據需求出發確定數據調度策略，使得結點的數據請求往往無法得到滿足。本課題不同於當前從需求出發的P2P流媒體系統數據調度方式，而是從分散式系統資源分配的角度研究數據調度的最佳化模型及相應算法。通過在數據請求結點實現最佳化的全局資源分配，以及在數據服務結點實現實時請求調度和請求任務遷移，最大限度地滿足各結點數據請求的資源需求。本課題試圖從新的角度解決P2P流媒體系統的數據調度問題，有助於實現具有服務質量保證能力的大規模P2P流媒體系統。
結題摘要
P2P技術通過自組織的方式聚合了網路邊緣結點的資源，具有良好的自擴展特性。P2P技術在很多領域得到套用，特別是在內容共享方面取得了很大的成功。近年來，基於P2P技術的流媒體套用引起了人們的廣泛關注，學術界和工業界都在進行P2P流媒體系統設計和最佳化，以提供大規模、高性能的流媒體服務。在數據驅動的P2P流媒體系統中，數據調度決定每個結點數據塊獲取的順序和數據服務結點的選擇，是系統保持可擴展性和良好性能的關鍵問題。當前多數Internet用戶採用不對稱接入方式，對P2P系統的資源貢獻小於獲取，因此當同時觀看視頻的用戶數量較多時P2P流媒體系統資源非常緊缺。現有的P2P流媒體系統通常假設系統中有足夠的資源，僅從結點的數據需求出發確定數據調度策略，使得結點的數據請求往往無法得到滿足。本課題不同於當前從需求出發的P2P流媒體系統數據調度方式，而是從分散式系統資源分配的角度研究數據調度的最佳化模型及相應算法。通過在數據請求結點實現最佳化的全局資源分配，以及在數據服務結點實現實時請求調度和請求任務遷移，最大限度地滿足各結點數據請求的資源需求。經過項目組全體成員的努力，圓滿地完成了項目的各項預期任務。我們研究了基於非線性最佳化模型的分散式P2P數據調度算法，該算法通過局部結點的互動實現了全局最優。在此基礎上，我們進一步考慮了結點的自私性，引入博弈模型與拍賣機制,設計更加符合現實情況的數據調度方法以及相應的激勵機制。基於混合動態優先佇列的P2P流媒體系統數據請求調度方法同時考慮了系統中數據的稀缺性與實時性。服務結點的數據請求任務轉移算法考慮了結點的異構性，將過載服務結點中部分請求轉移到空閒的鄰居結點，從而充分利用系統中輕載結點的上行頻寬為其他結點提供資源。為了滿足點播套用的需要，我們結合數據調度考慮了增加系統可用資源的方法。首先研究了支持VCR操作的P2P視頻點播伺服器容量配置方法。其次，基於合作博弈模型的P2P數據預取機制，利用有限的網路存儲能力提供隨機搜尋服務的實時數據需求。本課題面向資源稀缺的P2P流媒體系統，從資源最佳化的角度研究P2P流媒體系統的分散式數據調度問題，包括請求結點與服務結點的數據調度算法，以及支持視頻點播服務的資源匯聚方法，相關研究成果有助於實現具有服務質量保證能力的大規模P2P流媒體系統。
