[發(fā)明專利]一種基于彈性重疊網絡的存儲流媒體數據下載方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710065433.5
• 申請日: 2007-04-13
• 公開（公告）號: CN101287102A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發(fā)明（設計）人: 王勁林;王玲芳;李挺屹;齊衛(wèi)寧;謝鐵兵
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: H04N7/173
• 分類號: H04N7/173;H04L29/06
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識產權代理有限公司
• 代理人: 高存秀

技術領域

本發(fā)明涉及信息網絡技術領域，特別涉及到地域分散又需要相互協(xié)作的計算節(jié)點間存儲流媒體數據的網絡下載方法。

背景技術

目前在信息網絡中，視頻點播業(yè)務形式逐漸地為人們所接受，該業(yè)務形式最早出現于20世紀90年代，當時采用的是客戶端-服務器的服務方式，這種方式受限于服務器的服務能力，即處理能力、存儲空間和網絡接口速率等的限制；為了解決服務器瓶頸問題，在21世紀初，計算機界出現了對等端到對等端(P2P)的計算模式，最初用于文件傳輸和共享，最近幾年出現了將這種技術用于流媒體(存儲流媒體、實況流媒體)方面，取得了一定的效果，但就用戶所感受到的服務質量，如時延、畫面質量等方面還有待改進。在p2p下載技術中，首先需要找到含有請求端所需流媒體數據的對等端。現有技術中，一種方法是由中心索引服務器直接返回n個對等端供請求端使用，缺點是受制于中心索引服務器的策略，不能反映請求端與對等端之間的各種網絡參數；第二種方法是數據請求和路由相結合的思路，利用的是洪泛法，該方法中沒有明確的對等端數量定義，其缺點是對能否找到數據是沒有保證的，且服務質量受到其方法本質上的限制。

另一方面，在2001年，MIT的David?G.Andersen提出彈性重疊網(ResilienceOverlay?Network，簡稱RON)的概念，并進行了實驗研究，證明彈性重疊網絡比IP層網絡具有更好的故障恢復時間和網絡可靠性；2005年，David又探討了多接入重疊網絡、MONET測試床以及將重疊網絡用于防御拒絕服務攻擊方面的情況(參考[1]David?G.Anderson，Resilient?Overlay?Networks，Masterthesis，Massachusetts?Institute?of?Technology?2001；[2]David?G.Anderson，ImprovingEnd-to-End?Availability?Using?Overlay?Networks，Doctor?Dissemination，Massachusetts?Institute?of?Technology?2005)。彈性重疊網的功能包括：(1)網絡性能探測，包括節(jié)點間的帶寬、時延和丟報率，并能夠將這些信息以數據庫的形式存儲，且在被請求的情況下能夠提供這些信息或這些信息的函數運算后之結果；(2)能夠在彈性重疊網中在應用層傳送數據報文，即應用層路由，應用層路由相對于網絡層路由的優(yōu)點包括：能夠進行快速的失效檢測和恢復；路由選擇和應用緊密集成；可以靈活地進行策略路由。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是：在廣域范圍內應用彈性重疊網絡的有效恢復時間和網絡可靠性，將P2P網絡對網絡性能參數的測量、判斷以及數據傳輸隔離開來，結合彈性重疊網絡和P2P客戶端兩者的優(yōu)勢，達到提高存儲流媒體數據下載服務質量的目的。

為實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的基于彈性重疊網絡的存儲流媒體數據下載方法，包括如下步驟：

1)數據請求節(jié)點向P2P網絡發(fā)出下載目標數據的請求，P2P網絡向該請求節(jié)點返回具有所述目標數據的目標節(jié)點地址以及目標數據的文件塊分布信息；

2)請求節(jié)點根據目標節(jié)點地址在彈性重疊網中查詢各目標節(jié)點，彈性重疊網經匹配后，向請求節(jié)點返回各目標節(jié)點的應用層路由表項；

3)計算目標數據各文件塊的塊到達最大時延，請求節(jié)點根據應用層路由表項和塊到達最大時延，從所有目標節(jié)點中選出n個目標節(jié)點；所述n為正整數；

4)將步驟3)中選出的n個目標節(jié)點作為P2P對等端，依照彈性重疊網返回的路由表項中的路徑，對目標數據的各文件塊進行下載。

上述技術方案中，所述步驟2)中，所述應用層路由表項包括節(jié)點地址，目標節(jié)點到達該請求節(jié)點的帶寬、傳輸時延和丟包率。

上述技術方案中，所述步驟3)中，選出的n個目標節(jié)點必須滿足流媒體傳輸條件，所述流媒體傳輸條件是：塊到達最大時延小于塊播放時間點與當前時間點之差；所述塊到達最大時延＝(塊大小/可用速率)+傳輸時延；其中傳輸時延是指路由表項中目標節(jié)點到請求節(jié)點的總傳輸時延，可用速率是指路由表項中目標節(jié)點到請求節(jié)點的總帶寬。