面向運營(yíng)商的P2P流媒體系統架構

1用戶(hù)點(diǎn)播媒體節目的流程

圖1中①、②、③、④、⑤的步驟分別對應如下。

①用戶(hù)運行P2P流媒體客戶(hù)端程序，登錄到P2P流媒體服務(wù)系統。

②用戶(hù)瀏覽系統的內容發(fā)布到服務(wù)頁(yè)面，查找到所需節目并點(diǎn)擊該節目鏈接后，P2P流媒體客戶(hù)端程序通過(guò)鏈接中所含信息，獲取該節目的惟一標識以及所對應的資源管理服務(wù)器。

③P2P流媒體客戶(hù)端程序連接相應的資源管理服務(wù)器，由資源管理服務(wù)器根據該節目的惟一標識查找內容節點(diǎn)資源列表，并根據預先定義的策略和客戶(hù)端屬性（如用戶(hù)IP地址、連接速率等）對內容節點(diǎn)（可以是客戶(hù)端、內容緩存服務(wù)器和原始內容服務(wù)器）進(jìn)行調度，返回一系列符合條件的內容服務(wù)節點(diǎn)列表給客戶(hù)端程序，同時(shí)，資源管理服務(wù)器根據客戶(hù)端屬性和預先定義的內容分發(fā)策略確定該客戶(hù)端需要存儲的內容片斷范圍，并同樣把該要求返回給客戶(hù)端程序。

④P2P流媒體客戶(hù)端程序根據收到的內容服務(wù)節點(diǎn)列表和相應的內容服務(wù)節點(diǎn)（內容服務(wù)節點(diǎn)可以是客戶(hù)端、內容緩存服務(wù)器和原始內容服務(wù)器）建立點(diǎn)對點(diǎn)連接，并從內容服務(wù)節點(diǎn)接收相應的內容片斷，在本地進(jìn)行緩存處理，并實(shí)現實(shí)時(shí)播放。

⑤在播放的同時(shí)，P2P流媒體客戶(hù)端程序根據前面資源管理服務(wù)器確定的內容存儲要求進(jìn)行節目?jì)热莸谋镜卮鎯?，并每隔一定的時(shí)間向資源管理服務(wù)器報告該客戶(hù)端的內容存儲情況，以便資源管理服務(wù)器及時(shí)更新相應的內容節點(diǎn)資源列表，使該客戶(hù)端可為其他用戶(hù)提供相應的服務(wù)。

5、資源管理和調度

整個(gè)P2P流媒體系統中，資源管理服務(wù)器的設計是最關(guān)鍵的。為確保P2P流媒體服務(wù)系統能夠正常運轉。并向用戶(hù)提供良好的服務(wù)，資源管理服務(wù)器必須及時(shí)更新維護每個(gè)內容文件所對應的內容節點(diǎn)資源列表，準確反映出系統當前可用的服務(wù)資源情況。內容節點(diǎn)資源列表應至少包含原始內容服務(wù)器信息，并根據資源的實(shí)際分布情況可包含其他客戶(hù)端節點(diǎn)和內容緩存服務(wù)器信息。

內容節點(diǎn)資源列表的建立和維護過(guò)程設計如下：

●運營(yíng)商/ICP在內容發(fā)布服務(wù)器中發(fā)布內容的同時(shí)，將在資源管理服務(wù)器中建立該內容文件所對應的內容節點(diǎn)資源列表，并把原始服務(wù)器作為初始服務(wù)資源記錄在資源列表中；
●用戶(hù)登錄到P2P流媒體服務(wù)系統時(shí)，后臺對用戶(hù)進(jìn)行篩選，并要求合格的客戶(hù)端服務(wù)節點(diǎn)向資源管理服務(wù)器報告該客戶(hù)端內容存儲情況，在相應的內容節點(diǎn)資源列表中加入該客戶(hù)端服務(wù)節點(diǎn)；
●當內容緩存服務(wù)器所緩存的內容發(fā)生變化時(shí)。需通知資源管理服務(wù)器更新相應的內容節點(diǎn)資源列表；
●當用戶(hù)點(diǎn)播后，資源管理服務(wù)器對內容服務(wù)節點(diǎn)進(jìn)行調度，返回符合條件的內容服務(wù)節點(diǎn)列表給客戶(hù)端程序時(shí)，相應的內容節點(diǎn)資源列表應有所記錄，反映出資源的占用情況；
●當用戶(hù)播放節目時(shí)，本地存儲內容也在不斷更新，因此該客戶(hù)端服務(wù)節點(diǎn)每隔一定的時(shí)間需向資源管理服務(wù)器報告客戶(hù)端的內容存儲情況，以便資源管理服務(wù)器及時(shí)更新相應的內容節點(diǎn)資源列表；
●當客戶(hù)端從某個(gè)內容服務(wù)節點(diǎn)接收完相應的內容數據后，該客戶(hù)端程序需通知資源管理服務(wù)器釋放相應的內容服務(wù)節點(diǎn)，使該節點(diǎn)可繼續為其他用戶(hù)提供相應的服務(wù)；
●當用戶(hù)退出P2P流媒體服務(wù)系統時(shí)，相應地也會(huì )通知資源管理服務(wù)器在相應的內容節點(diǎn)資源列表中刪去該客戶(hù)端服務(wù)節點(diǎn)。為實(shí)現業(yè)務(wù)的可運營(yíng)、可管理、可擴展，資源服務(wù)器對內容節點(diǎn)的調度應綜合考慮服務(wù)質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò )壓力、節點(diǎn)能力等因素，遵循以下調度原則。

如果該節目的內容節點(diǎn)資源列表只有原始內容服務(wù)器，則該用戶(hù)為在線(xiàn)用戶(hù)中第一個(gè)點(diǎn)播該節目的用戶(hù)，由原始內容服務(wù)器提供服務(wù)。

如果該節目的內容節點(diǎn)資源列表還含有其他客戶(hù)端節點(diǎn)或內容緩存服務(wù)器，則根據預定義的策略進(jìn)行調度，其預定義策略可包含但不僅限于以下幾點(diǎn)。

●地域優(yōu)先。為優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )流量、流向，減少穿越骨干流量，并提高內容響應速度和服務(wù)質(zhì)量，應盡量選擇同一地域的內容節點(diǎn)優(yōu)先提供服務(wù)，客戶(hù)端所處地域的判斷可通過(guò)IP地址段進(jìn)行。
●節點(diǎn)類(lèi)型優(yōu)先。為提高系統伸縮性，使系統服務(wù)能力隨用戶(hù)增加而擴展，同時(shí)也留出一定資源來(lái)為非熱門(mén)節目提供服務(wù)，調度的優(yōu)先順序應為其他客戶(hù)端節點(diǎn)＞內容緩存服務(wù)器＞原始服務(wù)器。
●穩定性?xún)?yōu)先。由于P2P網(wǎng)絡(luò )是異構網(wǎng)絡(luò )，客戶(hù)端設備類(lèi)型差別很大，為保證服務(wù)質(zhì)量，客戶(hù)端節點(diǎn)選擇應重點(diǎn)考慮穩定性因素，包括在線(xiàn)時(shí)間、網(wǎng)絡(luò )連接、系統負載、以往服務(wù)情況等，并且可對各因素所占的權重進(jìn)行設置。
●Cache優(yōu)先原則。為提高服務(wù)響應速度，減少客戶(hù)端硬盤(pán)操作次數，應優(yōu)先選擇內容還在內存Cache的客戶(hù)端節點(diǎn)提供服務(wù)，即選擇正在收看或剛收看完的節點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)先調度。返回的內容服務(wù)節點(diǎn)列表中，同一內容片斷應給出兩個(gè)以上對應的內容服務(wù)節點(diǎn)，以便在首選內容服務(wù)節點(diǎn)失效時(shí)，能夠采用備份服務(wù)節點(diǎn)提供服務(wù)。

6、結束語(yǔ)

為促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展，作為P2P產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的一環(huán)，電信運營(yíng)商應充分依托自身的用戶(hù)資源、基礎網(wǎng)絡(luò )和運營(yíng)平臺優(yōu)勢，搭建電信級可管可控的P2P流媒體業(yè)務(wù)平臺，開(kāi)放給內容供應商，向用戶(hù)提供有保障的收費服務(wù)。面向運營(yíng)商的P2P流媒體平臺的建立，可有效解決困擾業(yè)界已久的內容盜版、用戶(hù)收費、質(zhì)量保障等關(guān)鍵問(wèn)題，并且可以協(xié)助P2P流媒體服務(wù)確立自身盈利模式，實(shí)現業(yè)務(wù)的可持續發(fā)展，同時(shí)，也為運營(yíng)商主動(dòng)應對目前網(wǎng)絡(luò )上的P2P流量無(wú)序流動(dòng)，降低骨干網(wǎng)建設和運維壓力提供了一個(gè)新的途徑，應是未來(lái)發(fā)展的主要方向。