基于P2SP模式的流媒体点播系统的设计与实现

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雅宝题库解析：
随着互联网的发展和普及，流媒体点播得到越来越为广泛的应用。在现有主流的流媒体点播技术中，CDN技术可为海量用户提供较好的服务质量，但由于其完全依赖于服务器这一先天性的架构缺陷，使其成本昂贵，很难在当前网络环境下维系运营；而P2P模式可将网络中的闲置带宽资源和存储空间得到有效利用，大大的减少成本，但由于P2P点播系统的一些局限，使得纯P2P模式的点播系统难以保证服务质量。针对以上题目，本文设计并实现了一种基于P2SP（Peer-to-Server & Peer）混合架构模式的流媒体点播系统，包括客户端及服务器两大部分。本系统在集中控制式P2P点播系统的基础上通过加入适量的流媒体服务器为客户端提供P2S下载，并在客户端控制对P2P、P2S下载的使用比例，达到了一种既保证流媒体的流畅播放又大大减少服务器和带宽成本的效果。本系统主要实现了P2P下载上传、P2S下载、缓存资源管理、资源索引定位、NAPT穿越等功能。在系统的设计与实现过程中，本文的主要贡献有如下：1）由于客户端采用一种基于状态机控制的P2SP下载策略，使得客户端能够及时调整下载策略以动态适应网络环境及自身要求的变化，通过控制对P2P、P2S下载的使用比例以保证服务质量及降低服务器负载；2）同时本文提出了一种基于丢包率和RTT变化的P2P节点服务能力计算方法，并在客户端采用基于节点服务能力的P2P下载数据调度策略，大大提升了系统的P2P下载质量与效率；3）设计并实现了一种基于索引十字链表结构的中央目录服务器，能够提供高效的汇报、查询服务，且大大的节省内存占用。系统在通过了充分的测试后，目前运行稳定，且根据对系统重要信息的统计监测结果表明，其性能良好。关键词：流媒体点播，P2SP，状态机，数据调度，索引十字链表