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试析P2P网络应用层多播树的建立及维护           
试析P2P网络应用层多播树的建立及维护
,当父节点离开时可以便捷的用备用父节点代替父节点。对于正常的退出,节点离开恢复算法如下:
1)节点向服务器发送退出消息,同时,节点还向所有的直接子节点发送退出消息。
2)子节点在接收到该退出消息后,立刻搜索其资源信息表,获取备用父节点的ip地址及端口号,尝试与其建立连接。
3)若备用父节点仍然存在于网络中,并可提供服务,则用备用父节点替代父节点继续提供媒体数据服务,并向服务器发送消息,申请新的备用父节点。
4)若备用父节点已经离开网络或由于直接子节点数达到上限等原因不可提供服务,则向服务器发送重新连接请求,由服务器按照新节点加人算法提供新的父节点和备用父节点信息,重新加人到p2p网络中。

由于每个节点都有缓存,提前缓存了一部分流媒体数据,因此断开的短时间内,播放器可以继续播放。如果能快速恢复连接,继续接收流媒体数据,则不会影响到播放质量和效果。如果在短时间不能恢复连接,则需要等到恢复连接后才能继续播放。
对于非正常的退出,不妨假设节点c非正常退出。在正常情况下,节点c和节点b,i),e每隔两秒发送消息以确定对方是否还在网络中存活。当节点c在某个时刻非正常退出,节点b,d;e最迟在两秒之后就会发现节点c已经死亡。由于在本系统中,每个节点都保存着自己的父节点、备用父节点和儿子节点的信息,不妨假定节点b为节点d和e的备用父节点,所以节点d和e也保存着节点b的信息。于是节点d和e在发现c已经死亡后,就会向节点b发送连接请求,由b代替c继续提供服务。同时,节点b代替节点c;向服务器发送节点c退出的信息。
4、系统性能分析
在网络流媒体播放系统中,对于整个系统具有重要影响的因素主要是时间延迟、网络带宽、服务器处理能力、部署难易度和扩展能力等。我们就此分析一下基于p2p的流媒体直播系统。
1)对于服务器的处理能力和带宽的要求。由于本系统中,服务器只是对外提供两路单播流媒体,对于300kbp/s的流媒体来说,服务器只需要具有大于600kbp/s的带宽即可以满足需求。对于服务器的处理能力,当前的机器一般都具有足够的内存和处理器能力满足提供两路流媒体单播的能力。

2)对于部署的情沉。由于在本系统中,各个pee:都具有tcp / ip网络通信的能力,因此只要节点能与互联网进行连接,就可以很方便地加人该系统,不存在部署的问题。
3)对于扩展的情况。,由于本系统采用的是p2p模式,流媒体主要是在pee:之间进行通信和传输,对于服务器端几乎没有什么影响。因此,本系统具有很高的扩展能力。
4)关于时间延迟。由于在本系统中,每个peer在播放之前需要缓存一段时间的流媒体数据,这就会导致用户看到的流媒体不是实时的数据,因此实时性稍差。对于大规模的网络流媒体播放系统,我们比较cls模式、ip组播和p2f’模式这三种模式下各种因素的影响情况。

从上表1可知,p2f’网络流媒体播放系统对网络带宽和服务器处理能力的要求都比较低,同时还具有容易部署和扩展能力高的特点,但是同时也具有时间长的缺点。对于实时性要求不高的流媒体直播,在综合考虑各种因素的情况下,该系统是一个具有较高性价比的大规模流媒体直播解决方案,可以在将来提供更好的网络流媒体播放服务。
5、小结
本文主要研究了p2p网络上的应用层多播方案中建立和维护多播树节点的问题。建立一棵多播的共享树,主要问题是节点如何加人到树的操作和父节点的选取。本系统采用单树结构的alm建立方案,按照网络地址邻近的原则,并综合考虑节点限制和服务能力的问题来获取父节点,构建了一棵低延迟、低连接压力的单源多播树,实现了应用层组播。

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