P2P的VOD资源自动更新客户端的设计研究
- 作者:admin 来源:网络 日期:2009-3-8 21:59:38
- 摘要：现在P2P技术已经成为非常热门的研究方向，也出现了很多与之相关的实际项目，有力的推进了P2P技术的应用。P2P同C/S的工作模式有很大的不同，它改变了C/S模式中服务器端和客户端分离的概念，把它们重新结合起来。现在的很多VOD视频点播系统，其内容更新仍然需要内容管理员定期进行手工更新，所以我们提出了采用P2P技术对VOD系统节目资源进行自动更新的方式。
关键字：P2P，C/S，VOD资源，自动更新，客户端
1引言
随着社会的进步，人们对娱乐的概念发生了很大的改变，对娱乐的需求也越来越强烈，VOD视频点播系统的出现正好迎合了这种需求，于是这种新的娱乐方式也迅速出现在城市的各个角落。在使用VOD系统的时候，顾客可以在VOD点播客户端上选择播放运营商预先添加的节目内容，然后节目就可以在客户端上开始播放。而如果节目内容需要更新的话，则需要内容更新管理员先寻找内容资源，然后把内容资源上传到VOD点播系统中。现在很多VOD点播系统都是采用这种方式进行内容更新的，但这种方式明显加大了内容管理员的工作强度和代价。
为了摆脱这种单调并且效果不佳的内容更新方式，我们提出了采用P2P进行内容自动的概念，并设计了基于P2P的娱乐资源自动更新客户端。管理员只需要对客户端更新选项进行简单的设置，客户端就可以按照管理员的要求自动进行内容更新，而不需要管理员进行其他的手工工作，大大提高了管理员的工作效率。http://www.dxlww.net代写论文网
2系统体系结构
系统采用模块独立的建设原则，把整个系统分为两个模块，前台模块为内容更新客户端，内容更新客户端作为VOD视频点播系统的支持平台，是典型的网络系统，需要使用网络连接进行工作，所以可以采用现在比较流行的网络连接方式：ADSL。
后台模块是VOD点播系统，VOD点播系统包括RDBMS数据源，VOD点播内容库和VOD视频点播客户端。RDBMS数据源和VOD点播内容库安装在内容服务器上，VOD视频点播客户端通过LAN连接到内容服务器。
内容更新客户端通过RDBMS数据源和VOD点播内容库把内容更新到VOD点播系统，它们之间也是采用LAN进行连接。
如下是系统体系结构图：
3系统工作原理
内容更新客户端为了能和VOD视频点播系统结合起来，需要使用共用的RDBMS数据源和VOD视频库，RDBMS数据源主要是负责存储娱乐资源文件的存储信息，VOD内容库主要存储下载的娱乐资源文件。当然为了把现在已经存在的娱乐资源导入系统，系统也提供了文件导入功能，管理员可以使用导入功能把娱乐文件和索引导入到系统中。
这里主要介绍系统主要的用例工作流程，当然系统存在用例很多，所以这里只介绍娱乐资源更新用例的工作过程。
娱乐资源更新用例的工作步骤如下：
(1)内容管理员启动添加下载任务。
(2)添加需要下载的文件名称，增加文件的基本元数据信息，设置下载文件的存储目录，并设置内容管理选项。
(3)后台处理线程启动，首先发送广播系统到本地节点缓存的其他节点。
(4)其他广播节点继续广播查询到自己缓存的其他对等节点。
(5)当有节点本地存储了娱乐资源文件的索引信息的时候，就按照查询路线返回给中间转发查询信息的节点，这些对等节点缓存查询响应信息。
(6)最后娱乐资源文件索引信息返回给查询节点。
(7)查询节点解析这些响应信息，然后利用这些响应信息直接连接存储文件的节点。
(8)存储文件的节点接受连接，然后根据发送过来的请求信息查找本地娱乐资源文件，找到娱乐资源文件之后就把文件按照流的方式返回过来。
(9)当娱乐资源文件下载完成之后，娱乐资源自动更新客户端使用管理员的内容管理设置把娱乐资源文件上传到VOD内容库，并把娱乐资源索引信息写入RDBMS。
4系统实现关键问题
4.1覆盖网络形成
根据拓扑结构的关系可以将P2P研究分为4种形式：中心化拓扑；全分布式非结构化拓扑；全分布式结构化拓扑和半分布式拓扑，我们的系统采用的是完全分布式结构化网络。
覆盖网络作为系统的运行基础，接点的其他操作都是建立在这个网络的基础上，所以必须先解决这个基本问题。
覆盖网络的形成包括两个基本的内容：接点的加入，接点的离开。
接点的加入步骤为：
（1）新接点首先找到一个系统中已经存在的接点。
（2）新接点通过这个系统中已经存在的接点找到一个区域中需要执行分裂操作的接点。
（3）对被找到的接点执行分裂操作，然后把分裂信息告诉给新接点和分裂接点的邻接接点，并更新新接点和分裂接点的路由表。
接点的离开的步骤为：
（1）接点定期和自己的邻接接点交换更新信息，如果信息交换成功，则转（5），如果多次交换不能成功，则表明邻接接点失效，转（2）。
（2）接点启动取代操作，并启动时钟。
（3）如果时钟超时，则接点向失效接点的其他邻接点发送取代操作信息（失效接点的其他接点也独立发起取代操作）。当其他接点接收到取代信息之后，如果其他接点发现自己的区域面积大于发送取消消息的接点的区域面积，则取消自己的取代操作；如果发现自己的接点的区域面积小于发送信息接点面积，则发送自己的取代信息。
（4）如果接点发现自己不是面积最小的区域，则取消取代操作，转（5），如果接点发现自己是面积最小的区域，则组合接点区域和失效接点的区域，回收失效接点使用的区域。
（5）接点离开操作完成。
4.2定位和路由
基于分布式哈希表(DistributedHashTable，简称DHT)的P2P系统在广域网支持巨量集的数据一致性分布，并提供低跳步的路由精确定位，以及具有低查询开销和高容错自组织等优良性能。DHT类结构也能够自适应结点的动态加入/退出，有着良好的可扩展性、鲁棒性、结点ID分配的均匀性和自组织能力。由于重叠网络采用了确定性拓扑结构，DHT可以提供精确的发现。只要目的结点存在于网络中DHT总能发现它，发现的准确性得到了保证。
在资源定位和路由算法的选择上，VOD视频点播系统采用的是基于DHT的资源定位和路由算法，当然现在已经存在很多基于DHT的算法，我们采用的CAN系统使用的算法。
下面先分析CAN的算法的特性，在CAN采用的算法中，P2P网络中的接点在空间上形成D维立体空间，在其中的每个接点的路由表只需要维护2D的邻接接点的接点信息（邻接接点的IP地址和虚拟坐标区域），这个特点表明这个算法的可扩展性很好，在接点数量增加的时候系统中每个接点需要维护的路由表的记录数量可以保持不变。而且路由长度也只是随着O（N1/D）数量级别增长。而且在遇到单点失效时，也不会对系统的运行带来很大的影响，因为每个接点在D维空间上存在很多的邻接接点，如果一条路径出现失效，则可以通过其他的邻接接点前进。
这里先说明几个概念：邻接结点就是在D维空间中，当两个区域在D-1维上都覆盖相同的跨度而在另一维上相邻的两个接点。
定位和路由的步骤如下：
（1）需要请求资源定位的接点准备查询信息。
（2）接点查看自己的路由表，因为每个接点维持2d(d为空间维数)数量的接点信息如果存在目标接点的信息，则转（4），如果不存在，则转（3）。
（3）如果不存在目标接点的信息，则可以先把请求发送给请求接点的邻接结点，也就是在二进制的D为上增加一位相同的接点。然后转向(2)。
(4)如果目标接点是邻接结点，则可以直接把信息发送给邻接结点。
(5)查询结束。
4.3内容管理
内容管理员要求自动下载的内容资源在下载之后，需要对其进行管理，在安装内容更新客户端的时候，就可以让内容更新管理员设置默认的下载策略，当然也可以在下载的时候设置自定义的下载策略。
下载的策略包括：
☆停止下载并删除下载的内容：就是停止下载当前的内容，并删除已经下载的内容，当然这种方式可能需要管理员重新下载。
☆停止下载不删除下载的内容，就是停止当前下载的内容，但不删除已经下载的内容，方便以后继续下载。
☆继续下载并删除日期最久的文件：就是先在当前的目录中寻找下载时间最久的文件并删除，然后继续下载，如果在下载过程中仍然出现空间不足的问题，则继续删除，并继续开始下载。
5总结
我们设计的VOD视频点播系统内容自动更新客户端采用的是自动更新策略，只需要管理员输入需要下载的内容标题，系统就可以全自动的更新VOD内容库和RDBMS数据源。因为DHT的优良特性，提高了P2P覆盖网络的资源定位的效率和正确性，为系统的快速和正确运行提供了根本保障，最终大大提高了管理员的内容更新效率。
参考文献
[1][美]SylviaRatnasamy等.AScalableContent-AddressableNetwork
[2][美]RobertMorris等.Chord:Ascalablepeer-to-peerlook-upprotocolforinternetapplications
[3]何盈捷等.纯PeertoPeer环境下有效的Top-k查询
[4]胡进锋等.带宽自适应的P2P网络路由协议
[5]周晋等.用Small-world设计无组织P2P系统的路由算法
[6]Yang-huaChu等.ACaseforendsystemmulticast
[7]ChenDongfeng等.TaChord:aChordSystemUsingTopology-AwareRoutingandSuperPeers
[8]徐非等.基于peertopeer的分布式存储系统的设计
[9]DejanS.Milojicic等Peer-to-PeerComputing
[10]徐恪等.对等网络综述
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