基于P2SP的数字音像内容网络分发系统的研究与实现

摘要

近年来，以互联网和手机为传播介质，以数字化多媒体内容为主体的数字媒体产业在全球范围内快速崛起，并逐渐改变了人们娱乐休闲的方式。本文以数字音像内容集成分发平台为依托，构建一个基于IP网络的、具有版权保护的数字多媒体服务系统，促进数字多媒体产业健康、有序的发展。 数字音像内容网络分发系统是数字音像内容集成分发平台的子系统，它为数字音像内容的网络发行提供传输渠道，该系统基于Peer ToServer＆Peer(P2SP)技术，融合了Peer To Peer(P2P)和Peer To Server(P2S)网络分发的优点，实现了数字音像内容在可管可控条件下的高效分发。 本文首先对数字音像内容网络发行的国内外现状进行了介绍，然后对P2P文件共享技术的代表BitTorrent(BT)系统进行了详细的分析，包括BT系统的组成结构、BT协议、BT客户端的片段选择算法和阻塞算法、BT服务器端的Tracker算法、BT扩展协议。 网络服务器是数字音像内容网络分发系统的重要组成部分，所以本文对网络服务器进行了深入研究，首先介绍了影响网络服务器性能的硬件因素和软件因素，然后论述了各种服务器软件模型，最后给出了测试结果和分析过程，结果表明EPOLL+线程池的模型最适合Linux平台高并发网络服务器，该模型是单进程的、非阻塞的异步事件处理模型。 数字音像内容网络分发系统参照BitTorrent系统进行实现，系统主要由资源服务器群、索引服务器、终端、种子服务器组成，资源服务器群为终端提供资源，索引服务器为终端提供下载列表，终端对应用户的下载客户端，种子服务器为终端提供资源的种子文件，终端同时从资源服务器群和其他终端下载资源，终端和资源服务器的资源传输是基于P2S的，终端和终端之间的资源传输是基于P2P的，本文接着对系统的设计和实现进行了详细介绍。 最后，本文简要介绍了数字音像内容网络分发系统目前的测试结果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章引言

1.1研究背景及意义

1.2课题来源

1.3国内外现状

1.3.1数字媒体网络发行现状

1.3.2数字媒体网络分发技术研究现状

1.4主要研究内容

1.5论文的组织

第2章BT系统研究

2.1 BT系统概述

2.2 BT系统结构

2.3 BT协议

2.3.1 B编码

2.3.2种子文件

2.3.3.Peer和Tracker通信协议

2.3.4 Peer对等协议

2.4片段选择算法

2.4.1随机第一片算法

2.4.2最少优先算法

2.4.3严格优先算法

2.4.4最后阶段算法

2.5阻塞算法

2.5.1 帕累托最优

2.5.2 BT中的实现

2.6 Tracker算法

2.7 BT扩展协议

2.7.1多Tracker扩展

2.7.2 DHT扩展

2.8本章小结

第3章网络服务器研究

3.1网络服务器总体结构

3.2服务器性能因素

3.2.1硬件因素

3.2.2软件因素

3.3服务器软件模型

3.3.1即建即毁服务器

3.3.2预创建服务器

3.3.3 IO多路复用服务器

3.4服务器模型性能测试

3.4.1测试环境

3.4.2测试模型

3.4.3测试结果

3.5本章小结

第4章网络分发系统的设计和实现

4.1总体结构

4.2功能模块划分

4.3资源服务器

4.3.1通信协议

4.3.2系统实现

4.4种子服务器

4.5索引服务器

4.5.1通信协议

4.5.2系统实现

4.6下载客户端

4.6.1种子文件下载

4.6.2种子文件解析

4.6.3资源下载

4.7本章小结

第5章系统测试

5.1系统测试环境

5.2系统测试流程

5.3系统测试结果

5.4系统测试截图

第6章总结与展望

6.1全文总结

6.2进一步研究

致谢

参考文献

个人简历

在学期间研究成果