【正文】 這里, h表示一顆滿且平衡的樹的高度.Fig16 在 t 時間內, 出現(xiàn)流間斷結點的比例的期望Fig16 在數值上顯示了兩個網絡的性能. 這顯示了, 哪怕樹是滿且平衡的, DONet 網絡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, 并且結點失效概率較高的網絡中, 差距則更為明顯. 值得注意的是, 由于在網絡層次上 DONet 與基于樹結構的結點沒有差別, 因此, 基于DONet 算法的結點可以與基于樹結構算法的結點協(xié)同工作, 而運算的復雜度方面, DONet顯然更加簡便. E. 總結及展望總體說來, 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, 大約僅相當于視頻流量的1%, 并且這一比值不會隨著網絡的擴大而增長. 和基于樹結構的網絡相比, DONet的播放連續(xù)性更佳, 特別是在一種高度動態(tài)的網絡環(huán)境中. 并且端到端延遲也比樹結構的網絡要小.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 可以運行于更多的結點之上. 如今限制它規(guī)模的僅僅是 PlanetLab 中的結點數量. 而且, 如 Fig7 所示, 大多數的 PlanetLab 結點都分布于北美和歐洲. 這僅僅能反映出當今部分因特網的情況. 為了創(chuàng)造一個更接近于因特網的網絡環(huán)境, 我們期待著有更多其他國家結點的加入.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 網絡在幾個小時之內是可以保持相對穩(wěn)定的. 所以這個問題并沒有那么嚴重, 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絡中的應用較少, 因此額外的流量較少. 實驗盡量模擬了當前因特網的環(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點的為止. 在本次實驗中, 選擇的源結點幾本都在美國, 因為大多數 PlanetLab 結點都在那里. 同時也使用了香港的結點, 盡管與其他結點相隔較遠, 但由于香港與美國/歐洲之間的連接較通暢, 因此得到的結果也類似. 現(xiàn)在正在聯(lián)系更多的位于其他大洲的結點, 以它們?yōu)樵唇Y點, 用于更深入的實驗.VI. CoolStreaming: DONet 的實現(xiàn)和它的擴展 ( 本節(jié)翻譯: DriftingLeaves ) 在 DONet 的基礎上, 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 為基礎的實驗原型, 并且在實驗完成的兩星期之內就發(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. 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 應用一樣, CoolStreaming 能否成功依賴于它所傳送的內容. 然而, 又不像傳統(tǒng)的用戶/服務器模型, 重疊網絡沒有一個擁有豐富資源, 并由其所有者完成升級的專用結點. 此外, 它還會涉及到許多諸如版權問題, 以及關于它們的深入研究, 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, 它會最終成為網絡基礎設施的一部分. 到現(xiàn)在為止, CoolStreaming 已經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器提供的. 這個服務器接受匿名訪問, 但是它的能力有限. 結果, 許多遲來的用戶在高峰時段不能直接與服務器建立連接, 這也給用戶和服務器操作人員帶來了許多不愉快的經歷. 而現(xiàn)在, 通過安裝 CoolStreaming 和重定向 Realplay , 用戶能夠在不使服務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 ) 已經使用過這個流媒體軟件, 在一些高峰時間甚至達到4000多用戶同時在線. 如果由服務器直接提供服務, 那么將需要一個 3Gbps 的上傳帶寬, 而這對于 Internet 目前的接入技術來說是很困難的. Table1 CoolStreaming 用戶 IP 分布 ( 近似值 ) Fig17 一段時間內的用戶量和連續(xù)性指標 在 Table1 中概括了 CoolStreaming 用戶的 IP 地址分布情況. Fig17 列出了8月21日播放過程中的結點數量和連續(xù)性指標的統(tǒng)計. 能夠看到, CoolStreaming 在大多數時間能夠平穩(wěn)地播放. 更重要的是, 先前的兩個結果透露了兩個重要的事實: Internet 已經有足夠的帶寬來支持電視質量的數據流 ( = 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: 是視頻服務器有限的處理能力和上傳帶寬限制了 Internet 上流服務的發(fā)展, 而不一定是主干網絡. 像 DONet/CoolStreaming 這樣以重疊網絡為基礎的流傳播方式, 將是一個可靠的解決方案. , 所傳送的數據流質量將會越好在發(fā)布了第一個版本之后, 我們并沒有提供主要的升級服務. 而有趣的是, 隨著用戶的增加, 統(tǒng)計結果和用戶反饋反而比初期的更好. 從 Fig17 中也可看出, 隨著結點數量的增加, 連續(xù)性指標在總體上會變好 . 這主要是因為合作程度會隨著網絡規(guī)模的增大而加大, 因為每個結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. 我們非常關心是否能找到一個數據驅動網絡的最優(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 網絡帶來了許多問題. 在一些現(xiàn)存的 P2P 工具中, NAT 網關后面的結點往往只會作為資源的接收者, 而不能成為提供者. 而根據日志顯示, 大約30%的 CoolStreaming 結點是在 NAT 網關后的. 如果只使用簡單的策略, CoolStreaming 的有效性將受到質疑. 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, 只要一隊伙伴結點有一個不在 NAT 網關后, 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% 的結點會因為這個解決方案而成為依賴結點. 另一個問題是如何支持 VBR 視頻和類 VCR 功能. 在數據驅動設計中, VBR視頻能夠在視頻服務器支持 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, 數據的可用性信息可以幫助結點定位合適的伙伴以便完成快進, 快退和跳至等類 VCR 操作. 因此將這些功能嵌入 CoolStreaming 中比嵌入結構化網絡中更加簡單. VII. 結論和將來的工作 ( 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據驅動網絡. DONet 不需要維護一個清晰的網絡結構, 但卻能根據數據可用性信息和需求信息, 靈活地傳遞數據. 本文討論了 DONet 在設計的主要問題, 并提出了一個可擴展的成員關系和伙伴關系算法以及一個智能調度算法. 這些設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 的所有可用結點, 它們證明了即使在很差的網絡條件下, DONet 也能夠達到很好的傳輸質量. 與以樹結構為基礎的網絡相比, 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 DONet 的實現(xiàn), 并準備發(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, 最近已經發(fā)現(xiàn)成員管理算法和調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)的健壯性和適應性也能提高. 23 / 23