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基于p2p的實(shí)時(shí)流媒體系統(tǒng)設(shè)計(jì)(畢業(yè)論文)(doc畢業(yè)設(shè)計(jì)論文)-文庫(kù)吧資料

2025-08-02 04:59本頁(yè)面
  

【正文】 O Autogenerated catch block ()。 // 通過(guò)NetPeerGroup創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)等組,JXTA會(huì)自行發(fā)布該對(duì)等組通告, //參數(shù)依次為對(duì)等組ID,通告,組名,描述 restoNet = (mkGroupID(), implAdv, RestoNet, RestoNet,Inc.)。 try { // 創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)等組RestoNet,全能對(duì)等組 // 通過(guò)NetPeerGroup獲得一個(gè)一般對(duì)等組的通告。 if (ae == null || !()) { // 如果該組不在,給出提示信息,創(chuàng)建該組 .println(Could not find the RestoNext peergroup。 // 檢查我們是否找到RestoNet通告。 } } catch (IOException e) { // TODO Autogenerated catch block ()。 try { (timeout)。 // 參數(shù)依次為要查找的對(duì)等體ID,為空時(shí)不以此為發(fā)現(xiàn)條件;發(fā)現(xiàn)的通告類型,取值還有PEER,和ADV; // 要發(fā)現(xiàn)的通告屬性名稱;屬性取值;需獲取的最大通告數(shù)量;發(fā)現(xiàn)監(jiān)聽器 (null, , Name, RestoNet, 1, null)。 ()) { break。 if ((ae != null) amp。 // 通過(guò)NetPeerGroup組提供的發(fā)現(xiàn)服務(wù)發(fā)現(xiàn)Name屬性為RestoNet的對(duì)等組 ae=(, Name, RestoNet)。 // 循環(huán)直到我們發(fā)現(xiàn)RestoNet對(duì)等組或是直到我們達(dá)到了試圖預(yù)期發(fā)現(xiàn)的次數(shù)。 Enumeration ae = null。 //試圖發(fā)現(xiàn)的最高次數(shù) .println(試圖發(fā)現(xiàn) RestoNet 對(duì)等組)。我們通常會(huì)把相同的目的的對(duì)等體通過(guò)一個(gè)對(duì)等組來(lái)組織起來(lái)。此時(shí)只是為了得到我們所需要的服務(wù)。 }我們需要獲得默認(rèn)對(duì)等組為我們提供的發(fā)現(xiàn)服務(wù):DiscoveryService disco = netpggetDiscoveryService()。 } public void startJxta() { try { netpg = new NetPeerGroupFactory().getInterface()。 ()。它們分別是:;;;;;;;我們所新建的工程命名為P2P,添加的類庫(kù)包命名為JXTA。第二步:新建工程,添加相關(guān)類庫(kù)我們是使用Jxta環(huán)境進(jìn)行開發(fā),因此在建立工程的同時(shí),將必要的類庫(kù)文件導(dǎo)入。經(jīng)過(guò)測(cè)試,java環(huán)境配置成功。PATHC:\ProgramFiles\java\\bin。C:\ProgramFiles\java\\lib\。環(huán)境變量設(shè)置參考classpath.。從編寫P2P應(yīng)用程序的角度而言,可以簡(jiǎn)單地劃分上述協(xié)議的主要用途:Peer Discovery 搜索資源 Peer Resolver 一般查詢服務(wù) Peer Information 監(jiān)控 Pipe Binding 可尋址的消息傳遞 Rendezvous 消息傳播 Peer Endpoint 路由 JXTA環(huán)境下P2P傳輸模型的設(shè)計(jì)JXTA環(huán)境下P2P傳輸模型的設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境:Eclipse JDK6u3windowsi586p第一步:搭建Java開發(fā)環(huán)境由于該環(huán)境應(yīng)用Jxta開發(fā),由于該項(xiàng)目使用Java作為參考實(shí)現(xiàn),所以這里我們采用Java的編譯環(huán)境進(jìn)行開發(fā)。6)集合點(diǎn)協(xié)議Rendezvous Protocol(RVP):通過(guò)該協(xié)議Peer可以對(duì)一個(gè)服務(wù)訂閱或者被訂閱。端點(diǎn)路由協(xié)議還可以同時(shí)幫助相互不支持對(duì)方使用協(xié)議的Peer進(jìn)行通信。管道綁定協(xié)議借助此Peer列表來(lái)建立Peer間的路由。5)端點(diǎn)路由協(xié)議Peer Endpoint Protocol(PEP):通過(guò)該協(xié)議Peer以發(fā)送消息的形式獲得一條路由路徑。此外,這種能力可以被擴(kuò)展以提供控制能力,它使用Peer Resolver Protocol來(lái)發(fā)送和傳播搜索廣告的請(qǐng)求。 3)對(duì)等機(jī)信息協(xié)議Peer Information Protocol(PIP):用來(lái)獲得其他Peer的狀態(tài)信息,包括更新時(shí)間、狀態(tài)等等。該協(xié)議首要關(guān)注的是通過(guò)Peer端點(diǎn)路由協(xié)議提供的路由連接Peer。它使用Peer Resolver Protocol來(lái)發(fā)送和傳播搜索廣告的請(qǐng)求。PDP允許一個(gè)Peer發(fā)現(xiàn)其他Peer的廣告(包括Peer廣告、對(duì)等組廣告、服務(wù)廣告,或者是管道廣告)。有六個(gè)協(xié)議構(gòu)成了JXTA的核心,JXTA通過(guò)這六個(gè)協(xié)議來(lái)完成Peer之間的通信,彼此之間的資源的發(fā)布和發(fā)現(xiàn),信息的傳遞和路由,協(xié)議本身并不是應(yīng)用程序,需要添加更多的代碼來(lái)開發(fā)有用的應(yīng)用,協(xié)議隱藏了很多細(xì)節(jié),這樣使得編寫JXTA應(yīng)用程序比從空白開發(fā)P2P應(yīng)用要容易得多。JXTA通過(guò)Java技術(shù)和XML數(shù)據(jù)表達(dá)的結(jié)合,提供了強(qiáng)大的功能使得垂直應(yīng)用得以交互,并且可以克服目前P2P軟件中的限制。目前它支持基于Java技術(shù)的平臺(tái)和系統(tǒng)。JXTA,它是由一系列網(wǎng)絡(luò)協(xié)議構(gòu)成的,用任何語(yǔ)言都可以實(shí)現(xiàn),并不只限于Java,只有徹底獨(dú)立于操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)以及程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,才能真正達(dá)到了跨平臺(tái),這樣的技術(shù),也最容易受到業(yè)界的認(rèn)同。JXTA的一個(gè)目的是尋找一套數(shù)量最少、概念最簡(jiǎn)單的系統(tǒng)構(gòu)成的積木。圖31 JXTA的解決方案 JXTA環(huán)境中P2P原理的實(shí)現(xiàn)及協(xié)議的定義P2P的發(fā)展可以被劃分為三代:第一代是以Napster為代表的、還用中央服務(wù)器管理的P2P,這一代的P2P生命力十分脆弱——只要關(guān)閉服務(wù)器,網(wǎng)絡(luò)就死了;第二代分布式P2P沒(méi)有中央服務(wù)器,但是速度太慢;而第三代為混合型,采用分布服務(wù)器。JXTA還將推出包括C語(yǔ)言在內(nèi)的其他編程語(yǔ)言的API,JXTA在設(shè)計(jì)時(shí)有如下幾個(gè)目標(biāo): 操作系統(tǒng)無(wú)關(guān);語(yǔ)言無(wú)關(guān) ;為P2P應(yīng)用提供服務(wù)和基礎(chǔ)。同時(shí)JXTA也是Sun的ONE互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略的延續(xù)。JXTA技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)編程和計(jì)算的平臺(tái),用以解決現(xiàn)代分布計(jì)算尤其是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(P2P)計(jì)算中出現(xiàn)的問(wèn)題。因此,系統(tǒng)必須被很小心的監(jiān)控,防止有安全危險(xiǎn)的數(shù)據(jù)從外面的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入。因?yàn)镻2P網(wǎng)絡(luò)含有不同的復(fù)雜的用戶,這就會(huì)出現(xiàn)通路堵塞的情況,系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)可用性的問(wèn)題,有一些的P2P就無(wú)法處理其增加的超量的用戶和服務(wù)。保密性可以通過(guò)互相驗(yàn)證后的用戶的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直接加密而實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)的驗(yàn)證性要求必須建立只為可信的用戶建立連接的系統(tǒng),如果希望多個(gè)用戶能夠?qū)崿F(xiàn)自由的交流,并且不通過(guò)中央驗(yàn)證服務(wù)器,那么,系統(tǒng)就必須建立一種在交流過(guò)程中兩個(gè)用戶之間可以直接進(jìn)行互相認(rèn)證的方式。它還包括了Instant Messaging (IM)以及進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。但是在P2P系統(tǒng)中則完全不是這種情況。個(gè)人用戶可以直接進(jìn)行相互連接,而不需要通過(guò)一個(gè)又計(jì)算機(jī)控制的中央服務(wù)器。 5)信息的存儲(chǔ)及發(fā)布具有隨意性,缺乏集中管理。 4)P2P是基于內(nèi)容的尋址方式,這里的內(nèi)容不僅包括信息的內(nèi)容,還包括空閑機(jī)時(shí)、存儲(chǔ)空間等。P2P技術(shù)不僅可以應(yīng)用于目前有線的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),同時(shí)該技術(shù)還可以應(yīng)用于無(wú)線計(jì)算技術(shù)。 2)P2P技術(shù)可以使得非互連網(wǎng)絡(luò)用戶很容易地加入到系統(tǒng)中?;ヂ?lián)網(wǎng)上所有可以公開訪問(wèn)的信息基本上都保存在服務(wù)器上,服務(wù)器根據(jù)適當(dāng)?shù)乃惴ê鸵?guī)則管理本地信息,應(yīng)答客戶端的訪問(wèn)請(qǐng)求或進(jìn)行計(jì)算。服務(wù)器只發(fā)布機(jī)器所有者想公之于眾的信息,這些信息將會(huì)在該服務(wù)器上穩(wěn)定地保存一段時(shí)間,并且該服務(wù)器通常也不間斷地運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)上。 3)URL用來(lái)表示信息資源的地址,但是URL很少能直接體現(xiàn)所定位的信息的內(nèi)容,甚至不能直接鏈接到具體的內(nèi)容上。 2)服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)的帶寬決定了網(wǎng)絡(luò)的性能。 P2P系統(tǒng)與傳統(tǒng)C/S系統(tǒng)的比較目前最流行的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式是C/S模式,C/S結(jié)構(gòu)具有如下特點(diǎn): 1)集中計(jì)算方式,信息和數(shù)據(jù)都保存在服務(wù)器端。此外,由于任一數(shù)據(jù)塊可能在多個(gè)伙伴上可用,所以覆蓋網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)效是健壯的。為了解決這些問(wèn)題,一些解決方案,例如Chainsaw、CoolStreaming采用拉取技術(shù),即:節(jié)點(diǎn)維持一組伙伴并周期性地同伙伴交換數(shù)據(jù)可用性信息,接著節(jié)點(diǎn)可以從一個(gè)或多個(gè)伙伴找回沒(méi)有獲得的數(shù)據(jù),或者提供可用數(shù)據(jù)給伙伴。然而,Gossip不能直接用作視頻廣播,因?yàn)槠潆S機(jī)推送可能導(dǎo)致高帶寬視頻的大量冗余。在典型的Gossip協(xié)議中,節(jié)點(diǎn)給一組隨機(jī)選擇的節(jié)點(diǎn)發(fā)送最近生成的消息;這些節(jié)點(diǎn)在下一次做同樣的動(dòng)作,其他節(jié)點(diǎn)也做同樣的動(dòng)作,直到該消息傳送到所有節(jié)點(diǎn)。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的覆蓋網(wǎng)絡(luò)與基于樹結(jié)構(gòu)的最大不同在于它不組建和維護(hù)一個(gè)傳輸數(shù)據(jù)的明顯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),它用數(shù)據(jù)的可用性去引導(dǎo)數(shù)據(jù)流,而并不是在高度動(dòng)態(tài)的P2P環(huán)境下不斷地修復(fù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。為了解決這些問(wèn)題,已有研究提出了一些帶有彈性的結(jié)構(gòu),如基于多重樹的方法。然而,其中需要重點(diǎn)考慮的一個(gè)問(wèn)題是節(jié)點(diǎn)失效,特別地,靠近樹根的節(jié)點(diǎn)失效將中斷大量用戶的數(shù)據(jù)傳輸,潛在地帶來(lái)瞬時(shí)低性能的結(jié)果。最后,當(dāng)組建基于樹的結(jié)構(gòu)時(shí),避免出現(xiàn)環(huán)是一個(gè)必須要解決的重要問(wèn)題。更進(jìn)一步,當(dāng)節(jié)點(diǎn)隨意加入和離開時(shí),該結(jié)構(gòu)必須得以維持。這一方法是典型的推送方法,即:當(dāng)節(jié)點(diǎn)收到數(shù)據(jù)包,它就把該數(shù)據(jù)包的拷貝轉(zhuǎn)發(fā)到它的每一個(gè)子節(jié)點(diǎn)。在這種方法中,節(jié)點(diǎn)被組織成某種傳輸數(shù)據(jù)的拓?fù)洌ㄍǔJ菢洌?,每個(gè)數(shù)據(jù)分組都在同一拓?fù)渖媳粋鬏?。目前P2P點(diǎn)播系統(tǒng)還需在技術(shù)上進(jìn)一步探索,期望大規(guī)模分布式數(shù)字版權(quán)保護(hù)(DRM)系統(tǒng)的研究,以及底層編碼技術(shù)的發(fā)展能為P2P點(diǎn)播系統(tǒng)的實(shí)施鋪平道路。目前,P2P的點(diǎn)播技術(shù)主要朝著適用于點(diǎn)播的應(yīng)用層傳輸協(xié)議技術(shù)、底層編碼技術(shù)、以及數(shù)字版權(quán)技術(shù)等方面發(fā)展。(2)點(diǎn)播:與直播領(lǐng)域相對(duì)應(yīng),在P2P流媒體點(diǎn)播服務(wù)中,用戶可以選擇節(jié)目列表中的任意節(jié)目觀看。2004年,香港科技大學(xué)開發(fā)的CoolStreaming原型系統(tǒng)將高可擴(kuò)展和高可靠性的網(wǎng)狀多播協(xié)議應(yīng)用在P2P直播系統(tǒng)當(dāng)中,被譽(yù)為流媒體直播方面的里程碑,后期出現(xiàn)的PPLive和PPStream等系統(tǒng)都沿用了其網(wǎng)狀多播模式。(1)直播:在流媒體直播服務(wù)中,用戶只能按照節(jié)目列表收看當(dāng)前正在播放的節(jié)目。首先,這種技術(shù)并不需要互聯(lián)網(wǎng)路由器和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的支持,因此性價(jià)比高且易于部署;第二,在這種技術(shù)中,流媒體用戶不只是下載媒體流,而且還把媒體流上載給其他用戶,因此,這種方法可以擴(kuò)大用戶組的規(guī)模,且更多的需求也帶來(lái)了更多的資源。當(dāng)流媒體業(yè)務(wù)發(fā)展到一定階段后,用戶總數(shù)大幅度增加,這種C/S模式加單播方式來(lái)推送媒體流的缺陷便明顯地顯現(xiàn)出來(lái)(如流媒體服務(wù)器帶寬占用大、流媒體服務(wù)器處理能力要求高等),帶寬、服務(wù)器等常常成為系統(tǒng)瓶頸,系統(tǒng)的可擴(kuò)展性差。目前數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)具有無(wú)連接、無(wú)確定路徑、無(wú)質(zhì)量保證的特點(diǎn),給多媒體實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上的傳輸帶來(lái)了極大的困難,流媒體技術(shù)的主要目標(biāo)就是:通過(guò)一定的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上有效地傳遞多媒體信息流。由于流媒體的這些特點(diǎn),它已經(jīng)成為在互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)時(shí)傳輸音、視頻的主要方式。 P2P環(huán)境下流媒體傳輸模型及原理流媒體是指在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上按時(shí)間先后次序傳輸和播放的連續(xù)音、視頻數(shù)據(jù)流。其次P2P可以解決大量客戶端訪問(wèn)服務(wù)器同一數(shù)據(jù)造成的網(wǎng)路擁堵、服務(wù)器負(fù)載過(guò)大等瓶頸問(wèn)題,通過(guò)算法設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)建,P2P可以均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載,有效地分配轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。 P2P的運(yùn)用在互聯(lián)網(wǎng)信息極大豐富的現(xiàn)在,其好處是顯而易見的。P2P打破了傳統(tǒng)的Client/Server模式。信息先集中上傳到服務(wù)器保存,然后再分別下載,或是信息經(jīng)過(guò)服務(wù)器上的軟件處理后才在網(wǎng)絡(luò)上傳遞。只有在沒(méi)有任何節(jié)點(diǎn)時(shí),P2P網(wǎng)絡(luò)才是不可用的。我們將不會(huì)碰到客戶/服務(wù)器體系中的擴(kuò)展問(wèn)題。當(dāng)越來(lái)越多的節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)時(shí),網(wǎng)絡(luò)的性能將會(huì)增長(zhǎng)。對(duì)于P2P網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō),情況就完全不一樣了。在客戶/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)中,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)增大時(shí)(即越來(lái)越多的客戶加入),中央服務(wù)器的壓力就越大。一個(gè)P2P網(wǎng)絡(luò)可以包含有不同性能的節(jié)點(diǎn),由移動(dòng)設(shè)備到大型機(jī)。網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)實(shí)體都是同等的,有著同樣的狀態(tài),這意味著一個(gè)實(shí)體可以請(qǐng)求一個(gè)服務(wù)(客戶端的特性)或者提供一個(gè)服務(wù)(服務(wù)器的特性)。如果沒(méi)有服務(wù)器,網(wǎng)絡(luò)將是毫無(wú)意義的;如果沒(méi)有它們,Web瀏覽器如何工作?不論客戶端或者瀏覽器的數(shù)目有多少,網(wǎng)絡(luò)只能在服務(wù)器存在的前提下才有意義。在當(dāng)今的Internet上,存在大量的服務(wù)器Web服務(wù)器,郵件服務(wù)器,F(xiàn)TP服務(wù)器等等。 P2P傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)及原理現(xiàn)今最普遍的分布計(jì)算模型是客戶/服務(wù)器(Client/Server, C/S)模型。直到現(xiàn)在使用P2P技術(shù)的軟件比比皆是,人們也在不知不覺(jué)中感受到了P2P作為高科技發(fā)展載體的快樂(lè)。)  之所以我們注重開端,是因?yàn)檫@是一個(gè)非同意義上的起始,也正是從這天起,P2P開始了它曲折但極富生命力的發(fā)展?! r(shí)間表中這樣記錄著這一段歷史:  January 1999:  Shawn Fanning, 18, creates the Napster application and service while a freshman at Northeastern University. ?。?999年1月。在最高峰時(shí)Napster網(wǎng)絡(luò)有8000萬(wàn)的注冊(cè)用戶,這是一個(gè)讓其他所有網(wǎng)絡(luò)望塵莫及的數(shù)字?! 』蛟S有人還記得,早在1998年,美國(guó)東北波士頓大學(xué)的一年級(jí)新生、——如何在網(wǎng)上找到音樂(lè)而編寫的一個(gè)簡(jiǎn)單的程序,這個(gè)程序能夠搜索音樂(lè)文件并提供檢索,把所有的音樂(lè)文件地址存放在一個(gè)集中的服務(wù)器中,這樣使用者就能夠方便地過(guò)濾上百的地址而找到自己需要的MP3文件。P2P正式步入發(fā)展的歷史可以追溯到1997年7月,那幾乎就是互聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)起步的階段。P2P技術(shù)存在三種結(jié)構(gòu)模式的體
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