VOD系统用户行为与网络共享特性研究

论文摘要

随着互联网的飞速发展和计算机技术的广泛应用,近些年来涌现出了大量的P2P流媒体系统应用。流媒体应用以其直观、互动、实时等特点,超越传统的文字、图片等静态信息载体,吸引了越来越多网络用户的注意,正逐渐成为宽带网络最有前途的应用之一。典型的P2P流媒体系统包括两种功能:Live直播和VOD（Video-On-Demand）点播。早期的P2P流媒体系统只能提供Live直播功能,直到近两年,流媒体系统才向用户提供了VOD点播功能。与Live直播相比,VOD点播有很多优势,它能够提供比Live直播更人性化的界面,也更方便用户控制观看节目的时间和进度。目前对P2P流媒体系统的研究中,大部分的研究者都更加关注Live直播系统,相对而已,VOD点播系统缺乏更为深入细致的研究。而对VOD点播系统的有限研究中,大部分工作还仅限于对VOD点播系统网络拓扑结构的设计或仿真实验结果的分析。目前为止,还很缺乏对VOD系统的网络实际数据进行测量的研究工作。本论文的主要工作就是为了弥补VOD系统在测量领域研究的不足。论文通过对PPLive VOD协议及数据包格式的解析,利用VOD系统用户的“Buffer Map”数据包首先分析用户在系统中扮演的角色和观看节目时的各种行为模式。通过这种分析方法,我们能够发现VOD系统中,Contributor（贡献者,即只上传数据的用户）的数量远远大于Watcher（观看者）的,而Smoother（平滑观看用户）的比例也比Jumper（跳跃观看用户）大的多。这些结论和特性与目前流行的P2P文件分发系统（例如BT和eMule系统）特性有着很大不同。接着,本文又分析了用户的观看行为对网络共享特性的影响情况。研究结果清楚表明,相对于Smoother用户,Jumper用户能够给整个VOD系统提供更多的数据块（Chunk）,特别是一些较为罕见的数据块,因此对网络共享特性的影响更大。我们希望此次论文的研究成果会给目前的VOD系统带来一些良好的改进意见,通过对VOD系统协议和机制设计的优化,系统用户能够享受到更好的服务质量和观看体验。根据本论文的研究发现,跳跃观看者更有利于网络共享,因此VOD系统在设计时就应该同时考虑平滑观看用户和跳跃观看用户的需求,特别要鼓励用户的跳跃观看行为。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 选题背景和意义
• 1.2 本文主要内容
• 1.3 本文组织结构
• 2 背景介绍
• 2.1 VOD点播简介
• 2.2 VOD点播与Live直播的比较
• 2.3 流媒体技术
• 2.3.1 流媒体基本概念
• 2.3.2 流媒体工作步骤
• 2.3.3 流媒体传输协议
• 2.4 流媒体系统模式
• 2.5 P2P流媒体系统
• 2.5.1 P2P流媒体系统的功能组成
• 2.5.2 P2P流媒体系统的网络结构
• 2.5.3 P2P流媒体系统的关键技术
• 2.5.4 P2P流媒体系统的分类
• 3 VOD数据测量方案
• 3.1 PPLive VOD系统
• 3.2 PPLive VOD协议解析
• 3.3 VOD系统数据收集
• 3.4 Buffer Map数据包
• 4 VOD用户行为分析
• 4.1 Buffer Map数据包统计
• 4.2 定义用户类型
• 4.2.1 定义用户网络角色
• 4.2.2 定义用户行为类型
• 4.3 用户类型统计分析
• 4.3.1 统计用户网络角色
• 4.3.2 统计用户行为类型
• 4.4 用户角色的详细分析
• 4.4.1 粗略统计用户类型
• 4.4.2 动态统计用户类型
• 4.4.3 用户类型绝对比例
• 4.5 用户行为的详细分析
• 4.5.1 粗略统计用户行为
• 4.5.2 定义用户观看索引
• 4.5.3 用户观看索引的概率分布
• 4.5.4 用户观看索引的概率累积
• 5 网络共享特性分析
• 5.1 数据块的共享性
• 5.2 Jumper的BM分布
• 5.3 用户观看索引对网络共享的影响
• 5.4 频道的观看特性
• 5.4.1 频道的平均观看长度
• 5.4.2 频道是否有观看热点
• 6 结论
• 6.1 工作总结
• 6.2 未来工作展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集