使用網(wǎng)絡(luò)編碼的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的資源調(diào)度優(yōu)化和公平性研究中期報(bào)告一、研究背景隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，視頻點(diǎn)播逐漸成為人們生活中的重要部分。然而，傳統(tǒng)的視頻點(diǎn)播系統(tǒng)在處理大量用戶同時(shí)請(qǐng)求時(shí)常常會(huì)面臨帶寬瓶頸、資源浪費(fèi)等問題。近年來，對(duì)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(diǎn)，可以有效地解決傳統(tǒng)視頻點(diǎn)播系統(tǒng)面臨的問題。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)是P2P視頻點(diǎn)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(shí)，網(wǎng)絡(luò)編碼還具有冗余性較高、容錯(cuò)性較好等優(yōu)點(diǎn)，使得在節(jié)點(diǎn)大量退出時(shí)，系統(tǒng)仍能保持高效穩(wěn)定的運(yùn)行。在網(wǎng)絡(luò)編碼的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)視頻點(diǎn)播系統(tǒng)中，資源調(diào)度和公平性是系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)間和節(jié)點(diǎn)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(diǎn)占用大量資源，導(dǎo)致其他節(jié)點(diǎn)無法使用的情況。因此，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)編碼的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)視頻點(diǎn)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?jī)?nèi)容和意義本研究的主要內(nèi)容是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)視頻點(diǎn)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(gè)問題：1.建立適用于網(wǎng)絡(luò)編碼的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的資源調(diào)度模型，考慮到不同用戶節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)，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(duì)等網(wǎng)絡(luò)視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的公平性問題，設(shè)計(jì)適用的公平性算法，保障用戶的利益，避免節(jié)點(diǎn)之間出現(xiàn)資源不均的情況。同時(shí)，還將考慮網(wǎng)絡(luò)攻擊、節(jié)點(diǎn)故障等非正常情況，制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略。3.通過實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)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(duì)比實(shí)驗(yàn)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(duì)等網(wǎng)絡(luò)視頻點(diǎn)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(shí)際應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。2.通過對(duì)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(yàn)，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(shí)驗(yàn)方法、仿真模擬和數(shù)學(xué)建模相結(jié)合的方式，完成對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的資源調(diào)度優(yōu)化和公平性問題的研究。1.實(shí)驗(yàn)方法：通過建立網(wǎng)絡(luò)編碼的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)視頻點(diǎn)播系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，對(duì)所提出的資源調(diào)度優(yōu)化和公平性算法進(jìn)行實(shí)際測(cè)試，驗(yàn)證其可行性和有效性。2.仿真模擬：采用NS-2、MATLAB等工具對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)視頻點(diǎn)播系統(tǒng)進(jìn)行仿真模擬，通過模擬測(cè)試，對(duì)所提出的算法進(jìn)行性能評(píng)估。3.數(shù)學(xué)建模：通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)視頻點(diǎn)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(shí)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(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的資源調(diào)度模型的研究和建立，并制定了針對(duì)該模型的資源調(diào)度優(yōu)化算法。同時(shí)，還對(duì)系統(tǒng)的公平性問題進(jìn)行了初步探討，制定了一些簡(jiǎn)單的公平性算法，待進(jìn)一步完