【正文】 這里, h表示一顆滿且平衡的樹的高度.Fig16 在 t 時間內(nèi), 出現(xiàn)流間斷結(jié)點的比例的期望Fig16 在數(shù)值上顯示了兩個網(wǎng)絡(luò)的性能. 這顯示了, 哪怕樹是滿且平衡的, DONet 網(wǎng)絡(luò)依然可以在播放的連續(xù)性上表現(xiàn)得更好些. 在大規(guī)模, 并且結(jié)點失效概率較高的網(wǎng)絡(luò)中, 差距則更為明顯. 值得注意的是, 由于在網(wǎng)絡(luò)層次上 DONet 與基于樹結(jié)構(gòu)的結(jié)點沒有差別, 因此, 基于DONet 算法的結(jié)點可以與基于樹結(jié)構(gòu)算法的結(jié)點協(xié)同工作, 而運(yùn)算的復(fù)雜度方面, DONet顯然更加簡便. E. 總結(jié)及展望總體說來, DONet 的性能足以用于實時的流媒體傳輸. 它在控制上的額外開銷非常低, 大約僅相當(dāng)于視頻流量的1%, 并且這一比值不會隨著網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)大而增長. 和基于樹結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)相比, DONet的播放連續(xù)性更佳, 特別是在一種高度動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中. 并且端到端延遲也比樹結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)要小.實踐中也表明, 實現(xiàn)一個 DONet 的原型并不難. 這即是由于它本身的簡單性, 也因為 PlanetLab 提供的出色支持. 畢竟, PlanetLab 計劃依然在發(fā)展中并且還未成熟. 在此討論一些有代表性的觀點以及由此得到的啟示.可擴(kuò)展性 ( Scalability ): 命令分發(fā)和報告收集系統(tǒng)的實現(xiàn), 使得 DONet 可以運(yùn)行于更多的結(jié)點之上. 如今限制它規(guī)模的僅僅是 PlanetLab 中的結(jié)點數(shù)量. 而且, 如 Fig7 所示, 大多數(shù)的 PlanetLab 結(jié)點都分布于北美和歐洲. 這僅僅能反映出當(dāng)今部分因特網(wǎng)的情況. 為了創(chuàng)造一個更接近于因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境, 我們期待著有更多其他國家結(jié)點的加入.可再現(xiàn)性 ( Reproducibility ): 與前人在這種非完全控制 ( notfullycontrolled ) 的環(huán)境下所遇到的問題相同, 基于 PlanetLab 的實驗同樣面臨著可再現(xiàn)性的問題. 但是不管怎么樣, PlanetLab 網(wǎng)絡(luò)在幾個小時之內(nèi)是可以保持相對穩(wěn)定的. 所以這個問題并沒有那么嚴(yán)重, 并且連續(xù)的幾次實驗在總體上是具有可比性的.可描述性 ( Representability ): PlanetLab 的穩(wěn)定性在一定程度上是由于網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用較少, 因此額外的流量較少. 實驗盡量模擬了當(dāng)前因特網(wǎng)的環(huán)境, 因此有意地加入了一些額外流量, 并且抑制了注入速率以防超出了規(guī)定帶寬. 另一點需要考慮的就是源結(jié)點的為止. 在本次實驗中, 選擇的源結(jié)點幾本都在美國, 因為大多數(shù) PlanetLab 結(jié)點都在那里. 同時也使用了香港的結(jié)點, 盡管與其他結(jié)點相隔較遠(yuǎn), 但由于香港與美國/歐洲之間的連接較通暢, 因此得到的結(jié)果也類似. 現(xiàn)在正在聯(lián)系更多的位于其他大洲的結(jié)點, 以它們?yōu)樵唇Y(jié)點, 用于更深入的實驗.VI. CoolStreaming: DONet 的實現(xiàn)和它的擴(kuò)展 ( 本節(jié)翻譯: DriftingLeaves ) 在 DONet 的基礎(chǔ)上, 一個基于 Internet 的實現(xiàn) CoolStreaming在2004年5月30日發(fā)布了第一個公開版 ( ). CoolStreaming 包含了2000行 Python 源代碼, 這個版本源于以 PlanetLab 為基礎(chǔ)的實驗原型, 并且在實驗完成的兩星期之內(nèi)就發(fā)布了. 這也再一次說明了 DONet的簡單. 它目前支持 RealVideo 和 Windows Media 格式, 不過只要用戶安裝了支持其他視頻格式的播放器, 就可以實現(xiàn)其他格式視頻的播放. 此外, 它的實現(xiàn)與平臺無關(guān). 無論是 Unix, Windows, 或者其他的操作系統(tǒng), 只要是支持 Python 和所播放的視頻格式, 均可以使用它. 像其他的 Internet 應(yīng)用一樣, CoolStreaming 能否成功依賴于它所傳送的內(nèi)容. 然而, 又不像傳統(tǒng)的用戶/服務(wù)器模型, 重疊網(wǎng)絡(luò)沒有一個擁有豐富資源, 并由其所有者完成升級的專用結(jié)點. 此外, 它還會涉及到許多諸如版權(quán)問題, 以及關(guān)于它們的深入研究, 但這些超出了本文所研究的范圍. 更重要的是, 我們沒有意圖, 也沒有能力成為內(nèi)容提供者. 那么, 有一個實際且快速的解決方案: 使 DONet ( CoolStreaming ) 成為內(nèi)容提供者和用戶之間的能力放大器 ( Capacity Amplifier ). 換句話說, 它會最終成為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的一部分. 到現(xiàn)在為止, CoolStreaming 已經(jīng)用來播放實時體育節(jié)目 ( 450Kbps – 755Kbps RealVideo/Windows media 格式 ), 資源是由一個免費的視頻服務(wù)器提供的. 這個服務(wù)器接受匿名訪問, 但是它的能力有限. 結(jié)果, 許多遲來的用戶在高峰時段不能直接與服務(wù)器建立連接, 這也給用戶和服務(wù)器操作人員帶來了許多不愉快的經(jīng)歷. 而現(xiàn)在, 通過安裝 CoolStreaming 和重定向 Realplay , 用戶能夠在不使服務(wù)器超載的情況下欣賞視頻. 雖然這樣會有一些延遲, 但卻能收到源圖像和廣告的所有內(nèi)容. (3)這個軟件最初只吸引了20個用戶, 但是截至本文發(fā)布, 超過30000的用戶 ( 從獨立IP的統(tǒng)計上看 ) 已經(jīng)使用過這個流媒體軟件, 在一些高峰時間甚至達(dá)到4000多用戶同時在線. 如果由服務(wù)器直接提供服務(wù), 那么將需要一個 3Gbps 的上傳帶寬, 而這對于 Internet 目前的接入技術(shù)來說是很困難的. Table1 CoolStreaming 用戶 IP 分布 ( 近似值 ) Fig17 一段時間內(nèi)的用戶量和連續(xù)性指標(biāo) 在 Table1 中概括了 CoolStreaming 用戶的 IP 地址分布情況. Fig17 列出了8月21日播放過程中的結(jié)點數(shù)量和連續(xù)性指標(biāo)的統(tǒng)計. 能夠看到, CoolStreaming 在大多數(shù)時間能夠平穩(wěn)地播放. 更重要的是, 先前的兩個結(jié)果透露了兩個重要的事實: Internet 已經(jīng)有足夠的帶寬來支持電視質(zhì)量的數(shù)據(jù)流 ( = 450 Kbps )事實上, 超過80%的 CoolStreaming 用戶表示 ( 通過 或在線統(tǒng)計 ) 能夠在總體上穩(wěn)定地播放視頻. 這也證明了一個推測: 是視頻服務(wù)器有限的處理能力和上傳帶寬限制了 Internet 上流服務(wù)的發(fā)展, 而不一定是主干網(wǎng)絡(luò). 像 DONet/CoolStreaming 這樣以重疊網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的流傳播方式, 將是一個可靠的解決方案. , 所傳送的數(shù)據(jù)流質(zhì)量將會越好在發(fā)布了第一個版本之后, 我們并沒有提供主要的升級服務(wù). 而有趣的是, 隨著用戶的增加, 統(tǒng)計結(jié)果和用戶反饋反而比初期的更好. 從 Fig17 中也可看出, 隨著結(jié)點數(shù)量的增加, 連續(xù)性指標(biāo)在總體上會變好 . 這主要是因為合作程度會隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增大而加大, 因為每個結(jié)點都會有更大的彈性去使用伙伴篩選算法來定位更好的伙伴. 我們非常關(guān)心是否能找到一個數(shù)據(jù)驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)大小, 并且正在測試. 還有許多在實際 Internet 環(huán)境中存在的問題. 例如, NAT 部分解決了 IPv4 中的地址沖突問題, 但卻為 P2P 網(wǎng)絡(luò)帶來了許多問題. 在一些現(xiàn)存的 P2P 工具中, NAT 網(wǎng)關(guān)后面的結(jié)點往往只會作為資源的接收者, 而不能成為提供者. 而根據(jù)日志顯示, 大約30%的 CoolStreaming 結(jié)點是在 NAT 網(wǎng)關(guān)后的. 如果只使用簡單的策略, CoolStreaming 的有效性將受到質(zhì)疑. 實際上, CoolStreaming 通過提供 TCP 連接解決了這個問題. 因為 TCP 連接是雙向的, 只要一隊伙伴結(jié)點有一個不在 NAT 網(wǎng)關(guān)后, 它們就都會成為資源的接收者, 同時也會成為資源的提供者. 統(tǒng)計顯示大于 95% 的結(jié)點會因為這個解決方案而成為依賴結(jié)點. 另一個問題是如何支持 VBR 視頻和類 VCR 功能. 在數(shù)據(jù)驅(qū)動設(shè)計中, VBR視頻能夠在視頻服務(wù)器支持 VBR 編碼的情況下直接傳送而不用附加其他操作. 但目前還沒有實現(xiàn)類 VCR 功能. 但是, 可以看到, 數(shù)據(jù)的可用性信息可以幫助結(jié)點定位合適的伙伴以便完成快進(jìn), 快退和跳至等類 VCR 操作. 因此將這些功能嵌入 CoolStreaming 中比嵌入結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)中更加簡單. VII. 結(jié)論和將來的工作 ( 本節(jié)翻譯: DriftingLeaves )在這篇論文中, 描述了 DONet 一種用于流媒體的數(shù)據(jù)驅(qū)動網(wǎng)絡(luò). DONet 不需要維護(hù)一個清晰的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu), 但卻能根據(jù)數(shù)據(jù)可用性信息和需求信息, 靈活地傳遞數(shù)據(jù). 本文討論了 DONet 在設(shè)計的主要問題, 并提出了一個可擴(kuò)展的成員關(guān)系和伙伴關(guān)系算法以及一個智能調(diào)度算法. 這些設(shè)計將在低控制開銷的情況下, 為用戶高效地提供中高帶寬的流傳輸.我們在 PlanetLab 中多方面地評估了 DONet 的性能. 這些實驗幾乎動用了 PlanetLab 的所有可用結(jié)點, 它們證明了即使在很差的網(wǎng)絡(luò)條件下, DONet 也能夠達(dá)到很好的傳輸質(zhì)量. 與以樹結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)相比, 在可比較的延遲下, DONet 會獲得更好的流的連續(xù)性. 一個基于Internet 的 DONet 的實現(xiàn) CoolStreaming , 并用來播放實時體育節(jié)目. 它已經(jīng)吸引了超過30000的用戶, 并且在一些高峰時間創(chuàng)下了4000人同時在線的記錄.由于用戶的積極反饋和良好的統(tǒng)計資料, 我們正在努力改進(jìn) DONet 的實現(xiàn), 并準(zhǔn)備發(fā)布下一個版本. 我們期待著發(fā)現(xiàn)更多潛在的問題, 并打算在將來的發(fā)展中找到解決方案. 實際上, 最近已經(jīng)發(fā)現(xiàn)成員管理算法和調(diào)度算法能夠大幅度簡化, 并在相同播放連續(xù)性的情況下使用更小的開銷. 此外, 通過將一個流拆分成多個子流的方法, 系統(tǒng)的健壯性和適應(yīng)性也能提高. 23 / 23