面向ISP与用户协作的内容分发网络体系结构与关键技术研究

CDN-P2P融合分发网络结合了CDN与P2P两者优势，可在一定程度上增强内容分发系统的扩展性、缓解CDN服务器压力、提高内容分发效率和用户体验质量。然而当前CDN-P2P融合分发网络缺乏ISP与用户互惠协作能力，致使大量骨干网带宽被不合理占用。本项目以"如何实现ISP与用户间自主协作的内容分发"为核心问题，拟从融合分发网络体系结构或模型、内容副本放置、内容协作分发与流量优化等方面深入探索和研究CDN和P2P两者融合的新机理和新方法，拟在ISP与用户自主互惠协作的CDN-P2P融合分发网络体系结构、支持多态性分发拓扑的内容副本放置与更新、内容协作分发与流量优化等方面取得创新性成果。以此构建高效内容分发平台，提高ISP对分发网络的可控性、增强用户服务质量及体验质量(QoE)保障能力，促进内容分发网络的大规模部署及推广。

CDN-P2P融合分发网络结合了CDN与P2P两种内容分发技术的优势，因此它成为目前一种主流的内容共享服务提供手段。然而，CDN-P2P融合分发网络缺乏ISP与用户互惠协作机制和能力，致使内容分发效率和用户体验质量都难以令人满意。根据研究计划书，我们重点围绕“如何实现ISP与用户协作的内容分发”核心问题，分别在融合分发网络体系结构或模型、内容副本放置、内容协作分发与流量优化等方面开展了深入研究，分别在内容分发网络结构与模型、副本放置和流量优化机制与方法等方面取得突破和创新，简要阐述如下：.1)在CDN-P2P 融合分发网络结构与模型上：在“数据部署边缘化、数据传送本地化”以及“ISP与用户协作为必选项”基本设计思路下，我们提出了一种ISP与用户间能自主协作的CDN-P2P融合分发网络结构与模型。在该结构下，内容服务提供商可沿着用户访问行为和网络性能状态约束的分发逻辑拓扑，将用户可能请求的内容向边缘进行差异化Push。.2)在内容副本放置模型与机制上：针对用户对内容副本的个性化需求，提出了一种基于用户兴趣度的内容副本放置策略；同时，针对现有副本服务器各内容片段的个体流行度差异性，提出了一种基于流行度差异性的缓存替换机制Diff-Attribute。.3)在内容分发与流量优化机制上：针对CDN-P2P网络中各内容副本流行度存在较大差异而造成“冷门”内容难以获取这一问题，提出了一种基于网络编码的冷热可区分的内容优化分发机制；同时，针对不合理的跨域流量急剧增长，提出了一种ISP友好的流量优化机制。.以上述研究成果为基础，我们目前在主要学术期刊或国际学术会议上已发表学术论文8篇，已录用论文2篇，申请国内技术发明专利4项，培养硕士研究生6名(毕业4名，在读2名)。这些研究成果能为我国内容分发网络的大规模部署及推广上提供理论依据和方法支持。