[发明专利]一种P2P流媒体系统仿真平台及性能评价方法

说明书

技术领域

本发明属于基于P2P技术构建的流媒体系统的仿真领域，具体涉及一种P2P流媒体系统仿真平台及性能评价方法。 

背景技术

随着Internet的普及和各种基于网络的应用日渐成熟、网络本身和用户软硬件的不断升级、以及多媒体技术的不断发展，人们对于网络资源的需求已经不再仅限于文字和图像，音频和视频等多媒体资源已经成为网络中的重要内容，而流媒体技术能很好地支持上述应用。所谓流媒体是指采用流的传输方式，在Internet或Intranet等数据网络上，按时间先后次序传输和播放的连续时基的媒体格式。流媒体系统主要包括三个部分，如图1所示，分别为流媒体服务器系统、流媒体传输网络系统和流媒体客户端系统。 

由于流媒体数据具有实时性、大数据量、顺序性和持续性的特点，要在目前的网络条件(如Internet和无线通信网络)下实现大规模的流媒体服务，是很有难度的工作。而现有的分布式业务仿真平台只能够根据互联网的某一具体业务进行仿真，而无法对多业务融合进行仿真，同时这些平台不支持电信网络中特定QoS指标的仿真；另外，现有电信业务网络仿真平台对于分布式业务的算法、以及新业务无法进行仿真。 

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种P2P流媒体 系统仿真平台及性能评价方法，仿真平台用于对P2P流媒体系统的整体架构、解决方案以及调度算法进行建模，性能评价方法用于对P2P流媒体系统的性能进行评估，为P2P流媒体系统的部署提供参考依据。根据仿真平台进行建模实现，运行仿真平台，得到性能指标相关数据，并对结果数据进行分析，从而得出P2P流媒体系统部署的相关性能指标变化情况。本发明可以在同一平台上实现多业务多策略场景的仿真，此外，未来如需扩展多业务多策略，只需将新业务以及新策略单独实现，添加到平台的输入配置项中即可实现对新业务新策略的仿真。 

本发明是通过以下技术方案实现的： 

一种P2P流媒体系统仿真平台，其包括静态模型和动态模型； 

所述静态模型用于模拟P2P流媒体系统的基本框架，所述P2P流媒体系统的基本框架包括用户节点、核心网元节点、路由器节点以及这三类节点之间的通信链路； 

所述静态模型包括四个子模型，分别为用户模型、节点模型、拓扑模型和链路模型，这四个子模型分别模拟P2P流媒体系统的基本框架中的所述三类节点以及三类节点之间的通信链路的属性；其中， 

所述用户模型用于模拟用户的行为，例如加入退出、选择频道等行为； 

所述节点模型用于模拟P2P流媒体系统中的各个节点的情况； 

所述拓扑模型用于模拟P2P流媒体系统中的各个节点的层级分布情况； 

所述链路模型用于模拟P2P流媒体系统中的各个节点之间的通信链路的属性； 

所述动态模型用于模拟P2P流媒体系统的运作流程；所述动态模型包括三个子模型，分别为控制模型、协议模型和播放模型； 

所述控制模型用于模拟P2P流媒体系统的运行逻辑； 

所述协议模型用于模拟P2P流媒体系统的交互框架，即定义运行过程中的通信协议消息； 

所述播放模型用于模拟P2P流媒体系统运行过程中为用户体现出来的流媒体播放方式。 

所述用户模型包括： 

用户到达模型：根据分段平稳泊松分布分别配置峰值请求用户数量及峰值时间点，然后利用泊松分布概率函数根据所述峰值请求用户数量及峰值时间点计算得到24小时的用户请求量，将得到的24小时的用户请求量输入到仿真工具的数据库中； 

用户会话时长模型：根据对数正态分布，在用户上线时，为用户配置不同的会话持续时间，即分别配置用户平均在线时长和会话时长标准差这两个参数，将这两个参数带入到对数正态分布函数中就能够为每个上线用户产生一个用户会话时长；所述会话时长标准差是一个对数正态分布尺度参数；用户平均在线时长和会话时长标准差这两个参数是对数正态分布概率函数中需要的两个参数， 

媒体资源访问模型：在用户上线后，结合当天P2P流媒体系统中已发布的频道数目，根据齐普夫分布为用户配置P2P流媒体系统中的可访问频道总数。 

所述P2P流媒体系统中的各个节点的情况包括： 

各个节点的计算资源数据，包括CPU资源总量和余量； 

各个节点的通讯资源数据，包括通信带宽资源总量和余量以及连接数资源总量和余量。 

所述P2P流媒体系统中的各个节点的层级分布情况包括：