面向運(yùn)營商的P2P流媒體系統(tǒng)架構(gòu)

1用戶點(diǎn)播媒體節(jié)目的流程

圖1中①、②、③、④、⑤的步驟分別對應(yīng)如下。

①用戶運(yùn)行P2P流媒體客戶端程序，登錄到P2P流媒體服務(wù)系統(tǒng)。

②用戶瀏覽系統(tǒng)的內(nèi)容發(fā)布到服務(wù)頁面，查找到所需節(jié)目并點(diǎn)擊該節(jié)目鏈接后，P2P流媒體客戶端程序通過鏈接中所含信息，獲取該節(jié)目的惟一標(biāo)識(shí)以及所對應(yīng)的資源管理服務(wù)器。

③P2P流媒體客戶端程序連接相應(yīng)的資源管理服務(wù)器，由資源管理服務(wù)器根據(jù)該節(jié)目的惟一標(biāo)識(shí)查找內(nèi)容節(jié)點(diǎn)資源列表，并根據(jù)預(yù)先定義的策略和客戶端屬性（如用戶IP地址、連接速率等）對內(nèi)容節(jié)點(diǎn)（可以是客戶端、內(nèi)容緩存服務(wù)器和原始內(nèi)容服務(wù)器）進(jìn)行調(diào)度，返回一系列符合條件的內(nèi)容服務(wù)節(jié)點(diǎn)列表給客戶端程序，同時(shí)，資源管理服務(wù)器根據(jù)客戶端屬性和預(yù)先定義的內(nèi)容分發(fā)策略確定該客戶端需要存儲(chǔ)的內(nèi)容片斷范圍，并同樣把該要求返回給客戶端程序。

④P2P流媒體客戶端程序根據(jù)收到的內(nèi)容服務(wù)節(jié)點(diǎn)列表和相應(yīng)的內(nèi)容服務(wù)節(jié)點(diǎn)（內(nèi)容服務(wù)節(jié)點(diǎn)可以是客戶端、內(nèi)容緩存服務(wù)器和原始內(nèi)容服務(wù)器）建立點(diǎn)對點(diǎn)連接，并從內(nèi)容服務(wù)節(jié)點(diǎn)接收相應(yīng)的內(nèi)容片斷，在本地進(jìn)行緩存處理，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)播放。

⑤在播放的同時(shí)，P2P流媒體客戶端程序根據(jù)前面資源管理服務(wù)器確定的內(nèi)容存儲(chǔ)要求進(jìn)行節(jié)目內(nèi)容的本地存儲(chǔ)，并每隔一定的時(shí)間向資源管理服務(wù)器報(bào)告該客戶端的內(nèi)容存儲(chǔ)情況，以便資源管理服務(wù)器及時(shí)更新相應(yīng)的內(nèi)容節(jié)點(diǎn)資源列表，使該客戶端可為其他用戶提供相應(yīng)的服務(wù)。

5、資源管理和調(diào)度

整個(gè)P2P流媒體系統(tǒng)中，資源管理服務(wù)器的設(shè)計(jì)是最關(guān)鍵的。為確保P2P流媒體服務(wù)系統(tǒng)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。并向用戶提供良好的服務(wù)，資源管理服務(wù)器必須及時(shí)更新維護(hù)每個(gè)內(nèi)容文件所對應(yīng)的內(nèi)容節(jié)點(diǎn)資源列表，準(zhǔn)確反映出系統(tǒng)當(dāng)前可用的服務(wù)資源情況。內(nèi)容節(jié)點(diǎn)資源列表應(yīng)至少包含原始內(nèi)容服務(wù)器信息，并根據(jù)資源的實(shí)際分布情況可包含其他客戶端節(jié)點(diǎn)和內(nèi)容緩存服務(wù)器信息。

內(nèi)容節(jié)點(diǎn)資源列表的建立和維護(hù)過程設(shè)計(jì)如下：

●運(yùn)營商/ICP在內(nèi)容發(fā)布服務(wù)器中發(fā)布內(nèi)容的同時(shí)，將在資源管理服務(wù)器中建立該內(nèi)容文件所對應(yīng)的內(nèi)容節(jié)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；
●用戶登錄到P2P流媒體服務(wù)系統(tǒng)時(shí)，后臺(tái)對用戶進(jìn)行篩選，并要求合格的客戶端服務(wù)節(jié)點(diǎn)向資源管理服務(wù)器報(bào)告該客戶端內(nèi)容存儲(chǔ)情況，在相應(yīng)的內(nèi)容節(jié)點(diǎn)資源列表中加入該客戶端服務(wù)節(jié)點(diǎn)；
●當(dāng)內(nèi)容緩存服務(wù)器所緩存的內(nèi)容發(fā)生變化時(shí)。需通知資源管理服務(wù)器更新相應(yīng)的內(nèi)容節(jié)點(diǎn)資源列表；
●當(dāng)用戶點(diǎn)播后，資源管理服務(wù)器對內(nèi)容服務(wù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)度，返回符合條件的內(nèi)容服務(wù)節(jié)點(diǎn)列表給客戶端程序時(shí)，相應(yīng)的內(nèi)容節(jié)點(diǎn)資源列表應(yīng)有所記錄，反映出資源的占用情況；
●當(dāng)用戶播放節(jié)目時(shí)，本地存儲(chǔ)內(nèi)容也在不斷更新，因此該客戶端服務(wù)節(jié)點(diǎn)每隔一定的時(shí)間需向資源管理服務(wù)器報(bào)告客戶端的內(nèi)容存儲(chǔ)情況，以便資源管理服務(wù)器及時(shí)更新相應(yīng)的內(nèi)容節(jié)點(diǎn)資源列表；
●當(dāng)客戶端從某個(gè)內(nèi)容服務(wù)節(jié)點(diǎn)接收完相應(yīng)的內(nèi)容數(shù)據(jù)后，該客戶端程序需通知資源管理服務(wù)器釋放相應(yīng)的內(nèi)容服務(wù)節(jié)點(diǎn)，使該節(jié)點(diǎn)可繼續(xù)為其他用戶提供相應(yīng)的服務(wù)；
●當(dāng)用戶退出P2P流媒體服務(wù)系統(tǒng)時(shí)，相應(yīng)地也會(huì)通知資源管理服務(wù)器在相應(yīng)的內(nèi)容節(jié)點(diǎn)資源列表中刪去該客戶端服務(wù)節(jié)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的可運(yùn)營、可管理、可擴(kuò)展，資源服務(wù)器對內(nèi)容節(jié)點(diǎn)的調(diào)度應(yīng)綜合考慮服務(wù)質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)壓力、節(jié)點(diǎn)能力等因素，遵循以下調(diào)度原則。

如果該節(jié)目的內(nèi)容節(jié)點(diǎn)資源列表只有原始內(nèi)容服務(wù)器，則該用戶為在線用戶中第一個(gè)點(diǎn)播該節(jié)目的用戶，由原始內(nèi)容服務(wù)器提供服務(wù)。

如果該節(jié)目的內(nèi)容節(jié)點(diǎn)資源列表還含有其他客戶端節(jié)點(diǎn)或內(nèi)容緩存服務(wù)器，則根據(jù)預(yù)定義的策略進(jìn)行調(diào)度，其預(yù)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(nèi)容響應(yīng)速度和服務(wù)質(zhì)量，應(yīng)盡量選擇同一地域的內(nèi)容節(jié)點(diǎn)優(yōu)先提供服務(wù)，客戶端所處地域的判斷可通過IP地址段進(jìn)行。
●節(jié)點(diǎn)類型優(yōu)先。為提高系統(tǒng)伸縮性，使系統(tǒng)服務(wù)能力隨用戶增加而擴(kuò)展，同時(shí)也留出一定資源來為非熱門節(jié)目提供服務(wù)，調(diào)度的優(yōu)先順序應(yīng)為其他客戶端節(jié)點(diǎn)＞內(nèi)容緩存服務(wù)器＞原始服務(wù)器。
●穩(wěn)定性優(yōu)先。由于P2P網(wǎng)絡(luò)是異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，客戶端設(shè)備類型差別很大，為保證服務(wù)質(zhì)量，客戶端節(jié)點(diǎn)選擇應(yīng)重點(diǎn)考慮穩(wěn)定性因素，包括在線時(shí)間、網(wǎng)絡(luò)連接、系統(tǒng)負(fù)載、以往服務(wù)情況等，并且可對各因素所占的權(quán)重進(jìn)行設(shè)置。
●Cache優(yōu)先原則。為提高服務(wù)響應(yīng)速度，減少客戶端硬盤操作次數(shù)，應(yīng)優(yōu)先選擇內(nèi)容還在內(nèi)存Cache的客戶端節(jié)點(diǎn)提供服務(wù)，即選擇正在收看或剛收看完的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)先調(diào)度。返回的內(nèi)容服務(wù)節(jié)點(diǎn)列表中，同一內(nèi)容片斷應(yīng)給出兩個(gè)以上對應(yīng)的內(nèi)容服務(wù)節(jié)點(diǎn)，以便在首選內(nèi)容服務(wù)節(jié)點(diǎn)失效時(shí)，能夠采用備份服務(wù)節(jié)點(diǎn)提供服務(wù)。

6、結(jié)束語

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(yùn)營商應(yīng)充分依托自身的用戶資源、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)營平臺(tái)優(yōu)勢，搭建電信級(jí)可管可控的P2P流媒體業(yè)務(wù)平臺(tái)，開放給內(nèi)容供應(yīng)商，向用戶提供有保障的收費(fèi)服務(wù)。面向運(yùn)營商的P2P流媒體平臺(tái)的建立，可有效解決困擾業(yè)界已久的內(nèi)容盜版、用戶收費(fèi)、質(zhì)量保障等關(guān)鍵問題，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(xiàn)業(yè)務(wù)的可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)，也為運(yùn)營商主動(dòng)應(yīng)對目前網(wǎng)絡(luò)上的P2P流量無序流動(dòng)，降低骨干網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)維壓力提供了一個(gè)新的途徑，應(yīng)是未來發(fā)展的主要方向。