——百万册数字图书系统IPv6 技术升级视频服务功能

　　通过对P2P 网络性能的研究与优化，包括对Track 算法和P2P 网络激励机制的研究, 实现了百万册数字图书系统中视频服务子功能的升级。

　　原百万册数字图书系统中的视频服务是采用传统的C/S 架构的视频服务系统，其并发量受视频服务器接入带宽限制，实践表明，不能提供大规模（并发量>1000）视频服务；而目前支持IPv6 的P2P 视频服务系统，实效性和可控性太差；基于CDN 的视频服务，需要构建一定量的内容分发服务器，实现难度较大。

　　为实现IPv6 下，大规模可控可扩展的视频服务系统，不同的团队做出了不同的尝试。例如， 北邮王振华等通过P2P 和CDN 相结合的方式在CNGI-CERNET2 上实现了大规模视频点播与直播系统，并且至少在7 所高校部署了10~15 台内容发布服务器。然而为了与百万册数字图书资源系统保持一致，跨学校部署服务器的方案并不适合浙江大学。我们通过对P2P 网络性能的研究与优化，实现了百万册数字图书系统中视频服务子功能的升级。

　　关键技术

　　当前主流的P2P 视频服务系统是基于BitTorrent 的，我们在对基于BitTorrent 的VOD 系统进行分析之后，开展了对基于BitTorrent 的P2P 网络的深入研究。我们的研究主要在两个方面，一个是对本文提到的管理服务器的重要组成部分Track 算法的研究；另一个是对P2P 网络激励机制的研究，这项研究可应用于媒体源服务器。

　　UC-track 算法

　　在基于BitTorrent 的P2P 系统中，Tracker 算法决定了节点间连接网络的生成，进而影响系统的整体性能。针对Tracker 算法的改进对于BitTorrent 视频服务系统效率的提升至关重要。我们提出UC-track 算法使得在上传带宽接近的节点之间形成一定程度聚焦的同时，在上传带宽差别较大的节点间保持一定数量的随机连接。这个算法可以使播放同一个视频的终端之间的连接具有小世界网络的特点，即低的平均最短路径和较高的聚焦系数，使得部分高带宽节点直接与视频源相连，快速获取视频片段为其余节点提供服务，有利于数据交互效率的提高。如图1所示，使用UC-track 算法，可使视频终端和视频源构成的传输拓扑有最大的聚集系数、最大的邻居集合大小和最小的平均路径长度，其数据传输性能最优。