P2PSIP网络查询性能优化研究

摘要

基于会话初始化协议SIP(Session Initiation Protocol)的网络电话VoIP(Voice Over IP)系统存在性能瓶颈、单点故障以及可扩展性差等问题,为此引入了P2PSIP(Peer-to-Peer SIP)技术,使用P2P分布式思想来优化集中式SIP体系架构。然而, P2PSIP技术在带来好处的同时,也不可避免的引入了一个在传统集中式SIP VoIP系统中不曾存在的问题:查询性能问题。
　　综合考虑Chord算法的查询效率、单台SIP服务器的处理性能以及整个P2PSIP网络的负载状况,主要从P2P查询的效率提升、并行查询的性能提升以及P2PSIP网络的负载均衡三个方面对P2PSIP网络的查询性能进行优化:1)改进传统Chord算法,使其支持双向查询、半递归路由以及缓存历史记录,提高 P2PSIP网络中P2P查询的效率;2)改进传统SIP服务器的同步处理方式为异步处理,提高单台SIP服务器的处理和查询性能;3)使用合适的负载均衡算法在P2PSIP网络中多台SIP服务器之间分配工作负载,实现服务器资源的有效利用,提高整个P2PSIP网络的查询性能。
　　通过实际部署和仿真系统,对P2PSIP网络的查询性能进行对比测试。测试结果表明改进Chord算法的平均查询跳数较之于传统Chord算法降低了25％;使用异步处理机制的SIP服务器比传统 SIP服务器每秒能多处理40％的呼叫请求;优化后P2PSIP网络的平均呼叫建立时延维持在1200ms范围内,符合国际电信联盟对网络电话的建议标准。

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1 绪 论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3论文主要研究内容

1.4论文框架结构

2 P2PSIP网络查询性能优化的整体设计

2.1 P2PSIP VoIP系统简介

2.2 P2PSIP网络子系统

2.3 P2PSIP网络查询性能优化的设计思想

2.4小结

3 P2PSIP网络查询性能优化的实现技术

3.1 改进Chord算法

3.2 SIP服务器的异步处理机制

3.3 P2PSIP网络的负载均衡策略

3.4 P2PSIP网络的资源发布与定位

3.5 小结

4 性能测试与分析

4.1测试环境

4.2测试方案

4.3测试分析

4.4小结

5 总结与展望

致谢

参考文献

附 录 攻读学位期间申请的国家发明专利目录