使用網(wǎng)絡(luò)編碼的對等網(wǎng)絡(luò)視頻點播系統(tǒng)的資源調(diào)度優(yōu)化和公平性研究中期報告

使用網(wǎng)絡(luò)編碼的對等網(wǎng)絡(luò)視頻點播系統(tǒng)的資源調(diào)度優(yōu)化和公平性研究中期報告一、研究背景隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，視頻點播逐漸成為人們生活中的重要部分。然而，傳統(tǒng)的視頻點播系統(tǒng)在處理大量用戶同時請求時常常會面臨帶寬瓶頸、資源浪費等問題。近年來，對等網(wǎng)絡(luò)(P2P)技術(shù)被越來越多的人所關(guān)注，其具有資源共享、去中心化等優(yōu)點，可以有效地解決傳統(tǒng)視頻點播系統(tǒng)面臨的問題。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)是P2P視頻點播系統(tǒng)的核心技術(shù)，它可以通過在用戶之間進(jìn)行編解碼，使得用戶能夠更加高效地共享資源。同時，網(wǎng)絡(luò)編碼還具有冗余性較高、容錯性較好等優(yōu)點，使得在節(jié)點大量退出時，系統(tǒng)仍能保持高效穩(wěn)定的運行。在網(wǎng)絡(luò)編碼的對等網(wǎng)絡(luò)視頻點播系統(tǒng)中，資源調(diào)度和公平性是系統(tǒng)設(shè)計中的重要問題。合理的資源調(diào)度能夠最大程度地利用網(wǎng)絡(luò)帶寬、降低用戶等待時間和節(jié)點負(fù)載，提高系統(tǒng)的性能。而公平性則能夠保障用戶的權(quán)益，避免出現(xiàn)某些節(jié)點占用大量資源，導(dǎo)致其他節(jié)點無法使用的情況。因此，對于網(wǎng)絡(luò)編碼的對等網(wǎng)絡(luò)視頻點播系統(tǒng)，進(jìn)行資源調(diào)度優(yōu)化和公平性研究是非常必要的。二、研究內(nèi)容和意義本研究的主要內(nèi)容是針對網(wǎng)絡(luò)編碼的對等網(wǎng)絡(luò)視頻點播系統(tǒng)的資源調(diào)度優(yōu)化和公平性問題進(jìn)行研究，并試圖解決以下幾個問題：1.建立適用于網(wǎng)絡(luò)編碼的對等網(wǎng)絡(luò)視頻點播系統(tǒng)的資源調(diào)度模型，考慮到不同用戶節(jié)點的特點，制定合理的資源調(diào)度策略，達(dá)到最優(yōu)分配資源的目的。2.研究網(wǎng)絡(luò)編碼的對等網(wǎng)絡(luò)視頻點播系統(tǒng)的公平性問題，設(shè)計適用的公平性算法，保障用戶的利益，避免節(jié)點之間出現(xiàn)資源不均的情況。同時，還將考慮網(wǎng)絡(luò)攻擊、節(jié)點故障等非正常情況，制定相應(yīng)的應(yīng)對策略。3.通過實驗，驗證所提出的資源調(diào)度優(yōu)化和公平性算法的可行性和有效性，并對比實驗結(jié)果，分析算法的優(yōu)劣之處。本研究的意義在于：1.提供適用于網(wǎng)絡(luò)編碼的對等網(wǎng)絡(luò)視頻點播系統(tǒng)的資源調(diào)度模型和公平性算法，為該系統(tǒng)的實際應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。2.通過對資源調(diào)度優(yōu)化和公平性的研究，能夠提高系統(tǒng)的性能和用戶體驗，促進(jìn)該系統(tǒng)的普及和發(fā)展。三、研究方法本研究采用實驗方法、仿真模擬和數(shù)學(xué)建模相結(jié)合的方式，完成對網(wǎng)絡(luò)編碼的對等網(wǎng)絡(luò)視頻點播系統(tǒng)的資源調(diào)度優(yōu)化和公平性問題的研究。1.實驗方法：通過建立網(wǎng)絡(luò)編碼的對等網(wǎng)絡(luò)視頻點播系統(tǒng)實驗環(huán)境，對所提出的資源調(diào)度優(yōu)化和公平性算法進(jìn)行實際測試，驗證其可行性和有效性。2.仿真模擬：采用NS-2、MATLAB等工具對網(wǎng)絡(luò)編碼的對等網(wǎng)絡(luò)視頻點播系統(tǒng)進(jìn)行仿真模擬，通過模擬測試，對所提出的算法進(jìn)行性能評估。3.數(shù)學(xué)建模：通過對網(wǎng)絡(luò)編碼的對等網(wǎng)絡(luò)視頻點播系統(tǒng)的資源分配和用戶流量分布等方面進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，制定合理的資源調(diào)度策略，實現(xiàn)系統(tǒng)性能最大化和公平性保障。四、進(jìn)展情況本研究已經(jīng)完成了對網(wǎng)絡(luò)編碼的對等網(wǎng)絡(luò)視頻點播系統(tǒng)的資源調(diào)度模型的研究和建立，并制定了針對該模型的資源調(diào)度優(yōu)化算法。同時，還對系統(tǒng)的公平性問題進(jìn)行了初步探討，制定了一些簡單的公平性算法，待進(jìn)一步完