大庆石油学院学报
JOURNAL
OF
DAQING
PETROLEUM
INSTITUTE
第
33
卷第
2
期
2009
年
4
月
Vo
l.
33
No.
2
Apr.
2009
基于
Gossip
协议的
P2P
流媒体系统
曲丽君
(青岛农业大学网络管理中心，山东青岛
266109 )
摘 要:在分析
P2P(peer-
to-
peer)
流媒体系统的典型模型的基础上，设计一种基于
Gossip
协议的
P2P
网络流媒
体直播系统.该系统可以为每个节点独立地选择良好的伙伴节点，节点的自组织能力能够有效地减轻服务器的压力.实
验表明，该系统能够充分利用自身节点的剩余带宽，动态适应网络拓扑的变化，提高流媒体直播的服务质量.
关键词
:P2P
，流媒体
Gossip
协议:伙伴节点
3
服务质量
中图分类号
:TP393
文献标识码
:A
文章编号:
1000
-189
1(
2009)02 - 0098 -
05
O
引言
随着互联网的广泛普及和宽带网络的高速发展，对网络带宽要求较高的网络多媒体技术也迅速发展
起来，其中基于
P2P(
peer-to-peer)
网络
[1
一幻的流媒体相关技术与应用成为研究热点.传统的流媒体系统
基于客户端/服务器
(C/S)
模式，其服务器性能及服务器端的带宽资源有限，严重阻碍流媒体服务质量的
提高和容量的扩大.将
P2P
网络引入流媒体服务中，可直接减轻服务器端负载，并可支持更大范围的流媒
体发布，具有广泛的应用前景.由此，笔者提出一种基于
GOSSip[3-4]
协议的
P2P
网络的流媒体直播系统
(PPToSee).
该系统融合了
P2P
网络和传统的
C/S
技术的优点，以数据为驱动在应用层建立覆盖网络
(Overlay
Network)[5]
，采用
Gossip
协议分发消息，包括节点的加入、退出等.采用超级节点和普通节点的
分层管理方式，使整个
P2P
网络的节点更加易于管理和维护，避免发生网络拥塞，能够提高流媒体直播系
统的服务质量，满足大量用户的大规模实时直播的需求.
1
系统模型
P2P
流媒体
[6J
主要分为基于树状拓扑协议及扩展的模型
(Tree-based
protocol
and
extensions)
和基于
网状协议的模型(
Mesh-based
protoco
i)
.
1. 1
基于树状拓扑协议及扩展的模型
基于树状拓扑协议及扩展的模型是把覆盖网络中的节点组织成一棵应用层组播树，树的父节点负责
为子节点传送数据.
PeerCast[
7j、
NICE[8J
和
ZigZag[9
J
是典型的基于此模型的系统.基于树状拓扑协议模
型构造和传输算法简单，但也存在缺点
:
(1)叶子节点只作为纯客户端，没有参与流媒体的分发，而叶子节
点在树中占的比例大，从系统角度看，负载分布不均衡.
(2)
在组播树中，节点离根节点越远，数据的传播
时延越大，树的深度应该尽可能短，但每个节点的有限输出带宽限制了节点的宽度.理想的组播树是在深
度和宽度之间进行有效平衡和权衡的结果.
(3)
在组播树中，每个节点都只有一个父节点，子节点的服务
质量依赖于父节点，一旦父节点失效或离开系统，则它的子节点需要被重新插入到组播树中，系统对树的
恢复速度对及影响的子节点的服务质量产生严重影响.
为了解决节点不稳定的问题，可以在树结构中预先为每一个节点确定一个备用节点.一旦父节点离
开，子
i1
点可以通过备川迅速恢复，如
PROMISE
模型[
IOJ
收稿日期
:2
1l
0!)
-
()
I - I
1;
审稿人:袁
满;编辑:郑丽芹
作者简介
:Iltl
丽和
(I()~()-
).女.硕|丁生，助理工程
Vlli.
主要从事计算机网络与信息安全方面的研究
!J
8 •
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