● 摘要
传统的流媒体服务都是采用客户端/服务器模式以及点对点的单播通信方式。这种模式下中心服务器的性能将成为整个系统的瓶颈，严重影响流媒体系统的可扩展性，也会带来单点失效问题。而点对点单播通信方式由于其严重的带宽浪费和效率低下问题已经不足以适应当下流媒体应用的要求[1]。于是人们提出了基于应用层的组播机制，即在应用层实现组播的功能，而不依靠网络层路由器来实现。
本论文研究采用基于P2P的组播机制来实现流媒体数据的分发。主要工作如下：
首先，本文设计了基于网状结构的混合式P2P覆盖网络拓扑模型。P2P技术打破了传统的客户端/服务器模式，用户终端既是资源获取者，也是资源提供者。引入P2P技术能够提高流媒体系统的可扩展性和稳定性，提高网络带宽资源利用效率，并具有均衡网络负载的特点。本文设计的覆盖网络拓扑模型有较强的自组织性，兼具去中心化和高效查找的优点，能够有效解决单点失效问题并提高系统的可扩展性。
其次，本文设计了基于Pull机制的数据块调度策略。基于上述的混合式覆盖网络拓扑模型，本文设计了相应的数据块调度策略，并针对本地可用数据块信息管理以及数据块定位方法给出了相应的优化方案。
最后，本文提出了基于Merkle树的P2P流媒体内容完整性校验方法，对抗网络中的假块污染攻击，以进一步提升系统的安全性和可靠性。
此外，本论文实现了基于组播机制视频点播系统，并对该系统进行了功能测试和性能测试，测试结果表明系统具有较短的数据应答时间、较高的可扩展性和稳定性，能够高效地组织、管理用户节点，并提高网络带宽资源利用效率，能够有效地对抗网络污染攻击、解决单点失效问题，体现了系统的可靠性和高效性。