[發明專利]一種直連節點數量控制方法及網絡實體裝置

有效

• 申請號: 200810224895.1
• 申請日: 2008-10-24
• 公開（公告）號: CN101383853A
• 公開（公告）日: 2009-03-11
• 發明（設計）人: 尹浩;邱鋒;鄒煥英;劉然;劉雪寧
• 申請（專利權）人: 清華大學;北京藍汛通信技術有限責任公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L29/06;H04L12/56
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司
• 代理人: 郭潤湘

技術領域

本發明涉及流媒體業務系統，尤其涉及一種直連節點數量控制方法及網絡 實體裝置。

背景技術

隨著因特網爆炸式的增長及社會對多媒體信息需求的增加，流媒體業務稱 為因特網上最有潛力的應用之一，為了開發流媒體系統，人們對多媒體編碼和 內容分發進行大量的研究，圖1所示的是內容分發網絡(Content?Delivery? Network，CDN)的連接示意圖。CDN技術的工作原理通過在現有的互聯網中 增加一層新的網絡架構，通過CDN服務節點把服務器的內容配送到最接近用 戶的網絡“邊緣”(即端服務器)，使用戶從離他最近的端服務器獲得流媒體數 據，將媒體內容服務從原來的單一中心結構變為分布式結構，減小源到端的延 時，流媒體數據傳輸快速，穩定性好，改善了整體網絡擁塞的問題。然而，CDN 技術還是屬于客戶端/服務器(Client/Server，C/S)模式的擴展，客戶端直接 向端服務器去獲取流媒體數據，部署CDN服務器需要花費大量的資金，包括： 流媒體服務器開銷，租用帶寬開銷和維護開銷等，因此，它的可擴展性是嚴格 受限的。

對等網絡(Peer?to?Peer，P2P)技術的出現改變了因特網的基本連接方式， P2P技術能夠有效地解決常規C/S模式中可擴展性和帶寬瓶頸的問題，圖2是 基于P2P技術的流媒體直播網絡結構示意圖，P2P網絡的特性即每個用戶節點 的地位都是相同的，每個用戶節點既可作為服務器端，也可以作為客戶端，可 以作為服務使用者和提供者，彼此之間共享流媒體數據。但正是由于上述特性， P2P網絡存在非對稱性，數據傳輸的不穩定性(由于各節點傳輸速率不一致， 或者節點頻繁加入或離開)以及安全保障和異構性的問題。

基于CDN技術的流媒體系統能夠提供較好的流媒體分發的質量保證，如 控制啟動延時和源到端延時；基于P2P的流媒體系統能夠帶來更好的可擴展 性，但是缺乏控制和管理，上述CDN和P2P技術的優缺點在應用上具有一定 的互補性，因而CDN-P2P混合結構流媒體系統應運而生，圖3是CDN-P2P混 合結構流媒體系統的架構圖，分為三層：包括源站、服務器復用層和客戶端， 其中，客戶端節點根據流媒體數據傳輸方式不同，分為兩種類型即直連節點和 非直連節點。直連節點，直接從對應的端服務器獲取完整的流媒體數據，彼此 之間不共享流媒體數據，并且為客戶端節點中的非直連節點提供流媒體數據。 而非直連節點，數據傳輸方式采用傳統的P2P方式，即從直連節點以及其他非 直連節點中獲取流媒體數據，而并不直接從端服務器中獲取流媒體數據。從圖 3中可以看出，一個端服務器可以同時為數量眾多的直連節點和非直連節點服 務。

現有CDN-P2P這種混合的流媒體系統中，端服務器一般采用下述直連節 點數量控制機制：新加入的客戶端節點一般都作為直連節點，只有當直連節點 的數量增加至端服務器所能承受的最大限度時，隨后新加入的客戶端節點才會 作為非直連節點。當客戶端節點數量較多的情況下，上述機制可能會導致較長 的流媒體傳輸啟動延時，端服務器服務壓力過重以及過多占用端服務器服務帶 寬的問題，并且極大地限制了系統的可擴展性。

發明內容

本發明提供了一種直連節點數量控制方法及網絡實體裝置，用以解決現有 CDN-P2P混合流媒體系統端服務器直連節點確定機制中可能導致的流媒體傳 輸啟動延時較長，端服務器服務壓力過重、過多占用端服務器服務帶寬以及限 制系統可擴展性的問題。

本發明提供的一種直連節點數量控制方法，應用于內容分發網絡-對等網 絡CDN-P2P混合流媒體系統，包括：

端服務器根據當前所服務的客戶端節點總數和預先劃分的各階段的數量 范圍，確定當前所處階段；第一階段為所述客戶端節點總數小于第一閾值的階 段；第二階段為所述客戶端節點總數大于等于第一閾值小于等于所述第一閾值 與K的比值的階段；第三階段為所述客戶端節點總數大于第一閾值與K的比 值小于等于第二閾值與K的比值的階段；第四階段為所述客戶端節點總數大于 所述第二閾值與所述K的比值的階段；所述第一閾值是為非直連節點服務所需 的直連節點最小數量；所述K為小于1的正數；所述第二閾值是所述端服務器 所能服務的最大直連節點數量；