随着网络技术的发展和宽带网络的普及,越来越多的用户通过互联网来观看视频节目。传统的Client/Server(C/S)集中式服务模式,对服务器的性能有很高的要求,服务器作为所有服务的提供者有可能成为系统的瓶颈。虽然可以使用多个代理服务器来减轻服务器的负载,但是带来了费用上的提高,也增加了服务器端的实现和维护复杂度。对等网络(Peer To Peer,P2P)的设计在一定程度上可以减轻C/S结构的这些问题,P2P利用客户端富余的能力来支持更多的用户,并且节约了费用。本论文针对视频点播系统中一系列的问题,综合考虑搜索、传输、存储、性能等方面问题,建立了一个基于对等网络的视频点播原型系统DCSVS。DCSVS主要针对基于机顶盒的系统,对设计中的一系列问题给出了解决方案。本论文从搜索和传输两个大的方面介绍了该点播系统的研究和设计工作。DCSVS的系统架构可以分为管理服务器、视频服务器和DHT(DistributedHash-Table)用户网络,DHT用户网络同时被组织成分簇的层次化网状结构。网状结构用于用户规模较小时系统所采用的非结构化搜索,DHT结构用于用户规模较大时系统所采用的结构化搜索。非结构化搜索算法PVPS(Peer via PeerSearching)在节点结构组织上采用了分簇的网状结构,每个分簇中的普通节点由代理节点进行管理。在簇间搜索过程中,PVPS搜索算法采用改进的启发式MPR算法、基于邻居优先级的自裁减策略和基于消息冗余度的剪枝策略对非结构化搜索进行多次优化,提高了搜索的效率。DCSVS系统中的结构化搜索算法是基于改进的Kademlia DHT协议,结合机顶盒的网络稳定性,在大规模网络的搜索中可以获得较好的效果。数据传输问题也是P2P流媒体系统的关键问题之一,DCSVS系统采用了一系列策略,包括基于媒体访问局部性的分块技术、推拉结合的传输策略、节点合适度优化选择算法和传输双方协商策略等方法来提高数据传输的效率。DCSVS系统还采用了P2P传输拓扑的优化策略,减少了跨网域的流量。DCSVS为了提高用户播放质量和支持点播的VCR(Video Cassette Recorder)操作引入了锚点策略,并且设计了高效的转发、预取策略。在点播系统中,用户播放的数据可以有选择地存储在硬盘上以增加数据的重用率;DCSVS采用了合理的硬盘存储管理和基于流的缓冲区管理。并且为了尽量减少系统中的free-rider现象和热点现象,DCSVS采用了有效的激励策略和负载均衡策略。P2P视频点播系统中用户的离开可能影响到其他用户的播放效果,所以DCSVS中针对用户离开和网络波动给出了高效的处理策略,增强了系统的稳定性。理论分析和实验结果表明,DCSVS系统采用的各种策略在性能等方面具有良好的效果,在大型网络中具有良好的稳定性和扩展性。