CoolStreaming-DONet：实时流媒体传输的数据重叠网络.docVIP

CoolStreaming/DONet: 实时流媒体传输的数据重叠网络 作者: Xinyan Zhang, Jiangchuan Liu, Bo Li, Tak-Shing Peter Yum 翻译: 默难 ( monnand@ ). DriftingLeaves ( driftingleaves@ ) 原文参见: /zhang05coolstreamingdonet.html 本文其他部分参见: /monnand/category/261378.aspx 摘要??? ( 本节翻译: DriftingLeaves ) 本文描述了 DONet - - - 一种用于流媒体的数据驱动网络. DONet 的核心操作非常简单 : 每一个结点与一组伙伴周期性地交换数据可用性信息, 从一个或多个伙伴那里接收自己所没有的数据, 并把自己所拥有的数据提供给需要的伙伴. 我们将着重分析这种数据驱动设计的三种突出特性:(1) 易于实现, 它不需要构建或维护一个复杂的全局结构; (2) 高效,数据的传递方向是依照数据的可用性信息而动态改变的, 而不是被限制在特定的方向上; (3) 健壮, 允许结点的伙伴关系在众多提供者中作出适应变化的快速转换.? 这篇文章将会通篇分析 DONet 在有限延迟下的可扩展性, 而且也会考虑到实现 DONet 时所面临的一些实际挑战, 并在此基础上提出一个有效的成员关系和伙伴关系管理算法, 以及一个能完成实时且连续播放流内容的智能调度算法. 通过 Planetlab 已经在大范围内评估了 DONet 的性能. 这些实验几乎包括了 Planetlab 的所有有效结点. 实验结果表明 DONet 甚至能够在复杂的网络条件下达到很好的流质量. 此外, 控制所带来的额外开销和传输延迟都可以保持在很低的水平上. 在2004年5月30日, 一个基于Internet 的 DONet 的实现 - - - CoolStreaming v.0.9发布了. 它已经吸引了超过30000的用户并且在一些高峰时间创下了4000人同时在线的记录. 这篇论文将会讨论关于 CoolStreaming 设计的关键问题, 并且描述一些这次大范围测试中的有趣现象. 具体来说, 网络范围越大, 被传送的流的质量将会越好. I. 概述?? ( 本节翻译: DriftingLeaves ) 随着宽带接入的普及化, 多媒体服务对用户来说变得日益重要, 并且已经成为今天 Internet 流量的重要组成部分. 许多诸如网络电视, 新闻广播的多媒体应用都涉及到把流媒体从源头传送给大量用户的过程. 对这些应用来说, IP 多播也许是最有效的途径; 然而它的扩展却因为许多现实上的和政治上的因素而受到限制, 例如缺乏动力去安装具有多播能力的路由来承担多播流量. 因此研究者们开始关注应用层上的解决方案 - - - 通过参与者的合作来建立一个在单播通道之外的重叠网络, 这些参与者也被称作重叠网络结点 ( Overlay Node ), 那么在此基础上, 就可以通过结点之间的数据依赖关系, 实现所谓的多播. 作为 IP 多播的替代方案, 开始时许多网络构建算法大多使用树结构来实现数据传递. 虽然这种方案能够像 IP 多播一样, 与专用基础路由 ( Dedicated Infrastructure Routers ) 很好的搭配, 但是却经常会与带有动态结点的应用层网络搭配错误. 而且自主网络结点会轻易地崩溃或离开, 因此树结构是高度易损的. 而这一问题在对带宽和连续性都有很高要求的流传输中, 显得更加严重. 同时虽然像网孔和森林这样的复杂结构能部分地解决问题, 但其本身的实现却过于复杂, 而且经常缺乏可扩展性. 从另一个角度讲, 把多播功能移植到应用层同样会导致更大的弹性; 具体来说, 所有的结点都有很强的缓冲能力并且能够灵活, 智能地决定数据的传输方向. 因此文章中提出了一个以数据为中心的 ( Data-centric ) 设计方案- - - 一个结点总是向那些需要数据的结点传送数据, 而它们之间没有诸如父子关系, 内部外部关系和上行流下行流关系. 换句话说, 是数据的可用性信息引导着数据的流向, 而不是一个特殊的网络结构约束了数据的流向.这种数据中心的设计将会更加适应具有高动态的结点的网络. 尤其是考虑到一个半静态的结构, 无论多么有效, 总是会因为结点的动态而处于次优的状态. 基于这样的目标, 本文描述了DONet - - - 一个数据驱动的重叠网络, 而其中的核心操作非常简单: 每一个结点与一组伙伴周期性地交换数据可用性信息, 从一个或多个伙伴那里接收自己所没有的数据, 并把自己所拥有的数据提供给需要的伙伴. 我们将着重分析这种数据驱动设计的三种突出特性:(1) 易于实现,