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电视节目的高清化进一步加剧了视频点播的网络带宽和服务器性能压力,导致IPTV和IP-QAM等在线视频点播的并发服务用户数成倍降低。特别是因为IP网缺乏有效Qos能力使其承载的IPTV很难真正开展高清视频点播服务。可以采用先下载后播放的离线视频点播方式分散网络带宽压力,而P2P服务模式能够进一步降低服务器性能要求。因此提出了城域网上基于P2P技术的高清视频点播方法,因为没有版权风险设计了基于集中式资源管理的P2P系统,提高了检索效率,降低了节点软件的复杂度。为了解决有线电视数字化造成的家庭第二台电视闲置问题,基于NAS平台构建了家庭服务器作为P2P节点,使家庭中多台机顶盒可以并发点播P2P下载的节目。
常规的P2P在高清视频点播中的随机传输会导致城域网骨干拥塞。因此通过仿真分析了流量分布特性,提出了利用城域网具有稳定拓扑的特点寻找最近邻资源接点的方法,把P2P流量推向网络边缘,消除骨干网堵塞。为此定义了描述节点拓扑位置的向量,设计了节点间距离向量的生成算法和距离向量的紧邻比较算法。在此基础上实现了用于最近邻接点选择的拓扑服务器。为了实现节目尽快在城域网上快速分布,提出了资源节点的广度优先服务策略和稀有片优先策略。
为了解决中心资源索引的P2P系统存在的单点故障和服务性能不足问题,利用微软的网络负载均衡技术实现了节目检索在多台服务器上的并发服务。负载均衡采用共享虚拟IP地址和MAC地址,造成交换机向所有成员服务器广播网络通信。因此开发了服务端口不在网络负载均衡管理之下的节点资源分布侦听服务,同步接收节点的资源分布变动通告,保证所维护的资源分布信息的一致性。
最后,选择OMNET++对面向城域网优化的P2P点播系统进行仿真,结果表明系统具有可行性,并且在扩展性、优化效果和稳定性方面具有一定的优良性。