p2p流媒体传输策略.ppt
57-p2p流媒体传输策略.
节点MemList的维护
周期性的发送四元组<id,address, tlive,常退出
Gossip中消息的处理过程
推拉结合的流传输策略 纯拉策略，采用数据驱动方式，节点之间首先互 相交换各自缓存中存在的媒体数据的指示信息 （buffer map,BM）然后将缺失的的数据从其他声 名拥有该数据的节点处请求过来，以补全自己缓 存中的数据。 不足之处，数据包传递的延迟较大，网络流量中 控制信息比重较高，导致系统开销较大。典型模 型：DoNet
p2p流媒体分发拓扑结构
树状拓扑 单组播树拓扑
代表SpreadIt、EMS、Peercast、Zigzag、NICE、 ALMI
多组播树拓扑
代表有CoopNet、Splitstream
网状拓扑
代表Bullet、Donet
p2p流媒体分发技术
基于树状拓扑的协议及扩展 基于Gossip的协议
推拉结合策略，继续沿用纯拉策略，增加了推模 式。在推模式下，节点收到数据包后不需要向邻 居节点发送BM或收到明确请求，而是直接将数据 包发送给需要该数据包的邻居节点。降低了平均 延迟和系统开销。 工作原理：一、推拉模式的工作时间。节点将时 间分成连续的时间片，在不同的时间片内分别采 用推模式或拉模式。有新的邻居节点加入或者有 邻居节点退出后的下一个时间片内，节点工作在 拉模式下。其他时间片内，节点工作在推模式下。
p2p流媒体传输策略研究
哈尔滨理工大学网络中心 李卿
主要内容
流媒体的工作原理 p2p流媒体分发拓扑结构 p2p流媒体分发技术 Gridmedia直播系统 总结
流媒体工作原理
流媒体概念：流媒体是指在 Internet/Intranet中使用流式传输技术的连 续时基媒体。
基于P2P覆盖网的流媒体高质量传输策略
Ｗ ＡＮＧ ｅ ＬＩ Ｚｈ － ｉ Ｋ ， Ｕ ｉ ｎ ｑ
（ｃｏ ｌ ｆ ｏ ￣ｅ Ｓ ｉ ｃ ， ｏ ￣ｗｅｔ ｎｖ ｒｉ ｆ ｃｅ ｃ ｎ ｅｈ ｏｏ ｙ Ｍｉ ｙ ｇ ２ ０ ｎ Ｓｈ ｏ ｏ Ｃ ｍｐ ｒ ｃｅ ｅ Ｓ ｕ ｎ ｓＵ ｉｅｓ ｙｏ Ｓ ｉ ｅａｄＴ ｃｎ ｌｇ ， ａ ａ ６ １１ ｔ ｎ ｎ ｎ
容易造成丢包和延迟现象 ，降低流媒体的传输质量 。该文提出了一个流媒体高质量传输策 略，从质量控 制的差错控 制与拥塞控制两方面来 降低丢 包率 ，保证可靠的流媒体传输。 关键词 ：Ｐ Ｐ覆盖 网；流媒体传输 ；差错控制 ；拥塞控制 ２
Ｓ ｒｔｇ ｆ ｔｅ ｍ ｄａＨｉｈＱｕ ｌｙＴｒ ｎ ｍｉｓ ｎ ｔａｅ ｙｏ ｒ ａ Ｍｅ ｉ ｇ ａｉ ａ ｓ ｓｉ Ｓ ｔ ｏ
中图分类号： Ｐ９・ Ｔ ３３ ２ ０
基 于 Ｐ Ｐ覆 盖 网的流媒 体 高质 量传输 策略 ２
王 珂 ，刘志勤
（ 西南科技大学计算机科学学 院，绵 阳 ６ ｌ ｌ ） ２ Ｏ Ｏ
摘
要 ：目 ，在 Ｉ ｅ ｅ 上传输流媒体还存在许 多困难 ，因为大量 的媒体文件传输 要求较 高的带宽 ， 以在网络环境无法满足 的情况下 ， 前 ｎｒｔ ｔｎ 所
媒体高质量传输策 略。 如图 １所示 ，从两方面进行流媒体传输的质量控制 ：（） １ 在对等覆盖网中建 立一个基于覆盖 多跳 的 Ｆ Ｃ设计 。 Ｅ 该设计 根据 覆盖 路径 上的错误 特征 把对 等覆 盖 网络路径分成几个部
如果 网络发 生拥塞导致端到端 的Ｆ Ｃ Ｅ 设计不能够完全恢复丢 失 的包 ，那么设计就转变成基于 多跳 的 Ｆ Ｃ模式。 Ｅ
一种基于P2P技术的多媒体传输方案
一种基于P2P技术的多媒体传输方案一种基于P2P技术的多媒体传输方案随着互联网的快速发展以及多媒体技术的不断革新，人们对于多媒体内容的需求越来越高。
然而，传统的多媒体传输方案在处理高负载和高并发的情况下面临着严重的瓶颈和性能问题。
为了解决这些问题，基于P2P技术的多媒体传输方案应运而生。
P2P（Peer-to-Peer）技术是一种分布式计算和网络传输技术，它允许互连设备之间直接交互，而无需通过中心服务器进行中转。
在传统的客户端-服务器模式中，当用户请求访问多媒体内容时，服务器需要一次性向所有客户端发送数据，这就导致了带宽和服务器资源的浪费。
而基于P2P技术的多媒体传输方案则可以把用户设备作为节点，让用户之间直接交换媒体内容，从而提高传输效率和降低服务器负载。
下面是一种基于P2P技术的多媒体传输方案的详细步骤：1. 节点发现：每个设备都可以充当一个节点，当设备加入网络时，它会向其他节点发送查询请求，以便找到其他在线节点。
这样，设备可以建立一个节点列表，用于后续的数据传输。
2. 文件查询：每个设备都可以分享和下载多媒体文件。
当用户需要访问某个多媒体文件时，它可以向节点列表中的其他节点发送查询请求，并在节点列表中进行文件搜索。
如果找到了匹配的文件，节点会向请求设备发送响应，并提供下载链接。
3. 数据传输：一旦设备找到了要下载的文件，它可以直接与拥有该文件的节点进行数据传输。
这种直接传输的方式避免了通过中心服务器传输的瓶颈，并提高了传输速度和效率。
4. 数据管理：为了保证传输数据的完整性和可靠性，可以使用纠删码等技术对数据进行分块和冗余编码。
这样，即使某个节点发生故障或离线，其他节点仍然可以根据冗余数据重建丢失的数据块。
5. 资源共享：除了多媒体文件的传输，基于P2P的系统也可以允许用户共享其他资源，例如带宽、存储空间和计算能力。
这样，节点之间可以相互补充资源，提高系统的整体性能。
基于P2P技术的多媒体传输方案具有许多优势和潜在的应用场景：1. 高效性：P2P传输方案可以更好地利用网络带宽和设备资源，提高传输效率，减少延迟和拥堵问题。
p2p流媒体技术及原理[1][2]
![p2p流媒体技术及原理[1][2]](https://img.taocdn.com/s3/m/4c63d8ea856a561252d36f42.png)
1 P2P流媒体系统1.1P2P流媒体系统播送方式P2P流媒体系统按照其播送方式可分为直播系统和点播系统，此外近期还出现了一些既可以提供直播服务也可以提供点播服务的P2P流媒体系统。
1.1.1直播在流媒体直播服务中，用户只能按照节目列表收看当前正在播放的节目。
在直播领域，交互性较少，技术实现相对简单，因此P2P技术在直播服务中发展迅速。
2004年，香港科技大学开发的CoolStreaming原型系统将高可扩展和高可靠性的网状多播协议应用在P2P直播系统当中，被誉为流媒体直播方面的里程碑，后期出现的PPLive和PPStream 等系统都沿用了其网状多播模式。
P2P直播是最能体现P2P价值的表现，用户观看同一个节目，内容趋同，因此可以充分利用P2P的传递能力，理论上，在上/下行带宽对等的基础上，在线用户数可以无限扩展。
1.1.2点播与直播领域相对应，在P2P流媒体点播服务中，用户可以选择节目列表中的任意节目观看。
在点播领域，P2P技术的发展速度相对缓慢，一方面是因为点播当中的高度交互性实现的复杂程度较高；另一方面是节目源版权因素对P2P 点播技术的阻碍。
目前，P2P的点播技术主要朝着适用于点播的应用层传输协议技术、底层编码技术、以及数字版权技术等方面发展。
与P2P流媒体直播不同，P2P流媒体点播终端必须拥有硬盘，其成本高于直播终端。
目前P2P点播系统还需在技术上进一步探索，期望大规模分布式数字版权保护(DRM)系统的研究，以及底层编码技术的发展能为P2P点播系统的实施铺平道路。
1.2P2P流媒体系统网络结构目前存在很多P2P流媒体的研究成果及实际系统，它们在其覆盖网络的组织结构上可以被大体分成两大类，即基于树(Tree-based)的覆盖网络结构和数据驱动随机化的覆盖网络结构[1]。
(1)基于树的方法大部分系统都可以归类为基于树的方法。
在这种方法中，节点被组织成某种传输数据的拓扑(通常是树，如图1所示)，每个数据分组都在同一拓扑上被传输。
计算机网络课件P2P
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15/10/30
李芝棠 HUST 8
C/S
C/S 模式严重限制可用带宽和服务的利用
●
流行的服务器和搜索引擎已成为流量瓶颈 但许多高速网络连接的客户端却很空闲 客户端的计算能力与信息被忽视
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15/10/30
李芝棠 HUST 9
Content Delivery Networks模式
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Ch4. P2P原理与技术
4.1 4.2 4.3 4.4 P2P网络基本概念 混合式P2P网络（第一代） 无结构P2P网络（第二代） 结构化P2P网络（第三代）
15/10/30
李芝棠 HUST 1
4.1 P2P网络基本概念
What is P2P ? (Peer-to-Peer)
Ø 对等(网络，计算)…;端到端… Ø 经系统间直接交换来共享计算资源和服务的应用模式 Ø 以非集中方式使用分布式资源来完成关键任务的一类 系统和应用
电信网趋势 部署难度大、可靠性高、辅助设备多 End-End QoS (Overly) CDN ALM 互联网趋势 辅助设备少、可靠性低、部署难度小 P2P文件共享 P2P流媒体直播 传输层 IP单播 IP组播 P2P 点播
15/10/30
李芝棠 HUST 5
P2P 与 C/S
Peer Server Peer
15/10/30
李芝棠 HUST 13
P2P 的目标与优势
◆
只要不存在网络的物理断开，目标文件总是可以 找到！ 信息可扩展：往P2P系统加入更多内容将不影响其 性能！ 系统可扩展：加入或离开，将不影响P2P 系统的 性能！
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15/10/30
李芝棠 HUST 14
P2P网络概述(ppt 31张)
四、P2P网贷对我国金融业发展的影
（一）规范民间借贷，抑制高利贷
（二）促进直接融资发展、加速“影子银行 （三）推动征信系统建设
•1
第二节 2014年我国 P2P网络行业发
2011-2014年网贷行业成交规模（单位：亿元）
2014年1-12月各月份成
•1
成交量
按标的种类成交额占比情况
•1
各个级别成交规模
•1
二、纯线上模式与线上线下相结合模式
（一）纯线上模式
纯线上模式，亦成为全线上模式。
作为单纯的网络中介，负责制定规则和
从用户开发、信用审核以及合同签订到
个业务都在线上完成。
•1
（二）线上线下相结合模式
线上线下相结合的模式，一般指
在线上主攻理财端，吸引投资人，
息，而线下则主要强化风险控制，
•1
（二）线上线下相结合模式 （1）线下信用审核 （2）线下开发借款人
这一阶段，网络借贷平台开始发生变化，采取线上
的模式，有效降低了借款风险。随着平台数量的剧增，
争日渐激烈，相关风险也在不断积聚，导致平台出现挤
（3）政策调整发展期（2016至今）
目前，网贷行业进入清理整顿阶段，竞争力不足的 色，对监管的推进起到了关键性作用。
•1
加速退出市场。在这个阶段中，地方互金协会也扮演了
P2P平台面临的法律风险主
的风险和非法吸收公众存款的 中的债权转让模式。
可能涉及到非法集资风险主
可能涉及到非法吸收公众存
存在于P2P网贷的资金存管方式
•1
2
流 动 性 风 险
• （2）流动性风险。
P2P网贷的流动性风险在
线下对线上的补充有三个方面
P2P原理与技术PPT课件
Napster,Groove , Aimster , Magi , Softwax ,iMesh 以及华中科技 大学的5Q…;Anysee
某些有SuperPeers的中间形式：如Kazaa，超级Peers拥有其他 Peers没有的信息，它们常常在不能发现时查找这些超级Peers
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基因 系列 分析 蛋白 折叠 ….
分布式计算
即时 消息
白板
….
进程 管理 在线 存储 ….
协同与通信
游戏 文件共享 ….
内容共享
平台
JXTA , .NET 服务
2019/11/9
18
2 P2P分类
所有的计算机系统可分为集中式和分布式两类 分布式可进一步划分为C/S和P2P模式 C/S模式可划分为
扁平：所有的客户端仅仅和单个服务器（含重复服务器）通信，如 传统的中间件
分层：提高可扩展性，某层的服务器又作为更高层的客户端：如 DNS服务器和文件系统
p2p协议ppt课件
Domain Detecting Protocol (DDP)
支持自治域发现与优化的P2P管理协议—DDP 一套轻量级的协议流程 附加于现有P2P协议，不改变原有协议 一套开放式的系统框架 自动发现、即插即用，以P2P厂商与运营商协同 的方式运行 一套标准化的管理接口 支持基于内容、用户、区域的流量及内容管理 一套全局化的互联标准 支持跨域组网和互联，提供全网优化管理支撑
私密性 P2P厂商不需要开放其私有协议细节给运营商 运营商不需要直接开放其拓扑信息给P2P厂商
开放性 应支持普适性系统框架，可支持各种不同类型的P2P协议 应支持标准化设备在网络中的即插即用和自动发现，避免复杂配置
全面性 应支持形成覆盖全互联网的整体管理方案
低成本 应支持较低的系统部署成本和渐进式的实施方案
支持一个协议由多台设备集群式提供 服务
服务管理模块
接受PPR管理，启动相应的服务模块
接收PPR发来的控制命令，控制对应模 块运行
收集必要的信息，供统计使用
Interface to Peer
BT
eMule
其他 私有协议
…
Service Management Module
Interface to PPR
未来计划与国家相关部门合作，利用行 业自律形成的基础，为政府治理互联网 提供有力的技术支撑手段。
精品课件
设计原则
轻量化 应保持原有P2P协议不变 支持管理和不支持管理的客户端之间互通不受影响
灵活性 应支持运营商根据需求和成本，灵活调整部署方案 应支持peer引导、流量代理、流量缓存等多种流量优化功能 应支持自治域的分级管理，协助P2P厂商分级别、分层次管理peer的 互联行为
整体方案支持渐进式灵活部署
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哈尔滨理工大学网络中心 李卿
主要内容
流媒体的工作原理 p2p流媒体分发拓扑结构 p2p流媒体分发技术 Gridmedia直播系统 总结
流媒体工作原理
流媒体概念：流媒体是指在 Internet/Intranet中使用流式传输技术的连 续时基媒体。
流媒体工作方式：
集中点服务器（rendezvous point，RP）
➢ 节点MemList的维护
周期性的发送四元组<id,address, tlive,nhop>
➢ 节点的退出
正常退出与非正常退出
Gossip中消息的处理过程
推拉结合的流传输策略
➢ 纯拉策略，采用数据驱动方式，节点之间首先互 相交换各自缓存中存在的媒体数据的指示信息 （buffer map,BM）然后将缺失的的数据从其他声 名拥有该数据的节点处请求过来，以补全自己缓 存中的数据。
恳请各位老师同学批评指正 谢谢大家！
➢ 工作原理：一、推拉模式的工作时间。节点将时 间分成连续的时间片，在不同的时间片内分别采 用推模式或拉模式。有新的邻居节点加入或者有 邻居节点退出后的下一个时间片内，节点工作在 拉模式下。其他时间片内，节点工作在推模式下。
二、数据包丢失情况。推模式下节点转发数据包的 次序与它接受数据包的次序直接相关，不能确保 按数据包序号的大小顺序发送，因此难以根据接 收到的数据包顺序来判断中间是否有丢包现象。
PlanetLab实验及分析
➢ 性能延迟 上行带宽无限制
➢ 上行带宽限制为500Kbps
总结
Gridmedia使用Gossip协议构建无结构的网状应用 层覆盖网络，并采用了一种推拉结合的流传输策 略。该策略减小了传输延迟，改善了直播系统的 实时性，降低了系统的控制开销。对于大规模的 视频直播有很好的应用前景。
p2p流媒体分发拓扑结构
树、Peercast、Zigzag、NICE、 ALMI
➢ 多组播树拓扑
代表有CoopNet、Splitstream
网状拓扑
代表Bullet、Donet
p2p流媒体分发技术
基于树状拓扑的协议及扩展 基于Gossip的协议
Gossip是一种分布式协议，在p2p系统中分发 消息。良好的可扩展性，更强的健壮性。
Gridmedia直播系统
无结构的节点组织方式
➢ 无结构的概念 ➢ 优点：
① 减小了系统复杂性 ② 适应节点的动态性
基于Gossip协议的覆盖网络构建方法
➢ 新节点的加入
标识符id、列表MemList<id,address,tlive>、系统同 步时钟tsys
不足之处，数据包传递的延迟较大，网络流量中 控制信息比重较高，导致系统开销较大。典型模 型：DoNet
➢ 推拉结合策略，继续沿用纯拉策略，增加了推模 式。在推模式下，节点收到数据包后不需要向邻 居节点发送BM或收到明确请求，而是直接将数据 包发送给需要该数据包的邻居节点。降低了平均 延迟和系统开销。