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1、 論P2P視頻點播技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用摘要:在傳統(tǒng)流媒體服務(wù)系統(tǒng)中,由于用戶數(shù)量較多,服務(wù)器負載較大,網(wǎng)絡(luò)帶寬較小,形成了流媒體系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸,而p2p技術(shù)解決了這一問題。本文從p2p視頻點播技術(shù)的構(gòu)建及優(yōu)點出發(fā),論述了p2p視頻點播技術(shù)的開發(fā)與設(shè)計,并詳細的分析了p2p視頻點播在網(wǎng)絡(luò)對等點的應(yīng)用。關(guān)鍵詞:p2p技術(shù) 視頻點播 網(wǎng)絡(luò)中圖分類號:tn948.64文獻標識碼:a文章編號:1007-9416(2012)02-0114-01隨著我國計算機網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)視音頻技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用?,F(xiàn)今人們已經(jīng)從傳統(tǒng)的娛樂方式(例如:收音機,電視)向網(wǎng)絡(luò)互動媒體娛樂方式轉(zhuǎn)變,而流媒體視頻點播技術(shù)更是滿足
2、了人們這種互動式娛樂的需求。但因我國網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和服務(wù)器能力的制約,較大容量的用戶服務(wù)仍是限制流媒體視頻技術(shù)發(fā)展的一個瓶頸,如果采用p2p技術(shù)與傳統(tǒng)流媒體技術(shù)相結(jié)合,就可以避免大量用戶服務(wù)的瓶頸,這不僅減輕了服務(wù)器的負擔,同時也提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。本文從p2p視頻點播技術(shù)的構(gòu)建及優(yōu)點出發(fā),論述了p2p視頻點播技術(shù)的開發(fā)與設(shè)計,并詳細的分析了p2p視頻點播在網(wǎng)絡(luò)對等點的應(yīng)用。1、p2p視頻點播技術(shù)的優(yōu)點及組成p2p視頻點播技術(shù)是利用分布式的思想把用戶的資源進行分類,這不同于一般的應(yīng)用層多播,它只對正在播放的用戶才參與服務(wù)。在用戶的使用過程中p2p視頻點播系統(tǒng)也是比較靈活的,用戶可以隨時斷開網(wǎng)絡(luò)或
3、連接,而且共享資源過程中對帶寬的要求也不高,這極大的方便了用戶的使用,同時在接收資源時用戶采用一個接收點向多個發(fā)送者傳輸數(shù)據(jù)的方式,并根據(jù)接收用戶和發(fā)送者的帶寬來決定數(shù)據(jù)的大小,提升了網(wǎng)絡(luò)的利用率。p2p視頻點播的組成是以流媒體服務(wù)器、索引服務(wù)器、超級用戶、候選用戶、一般用戶組成的,其中流媒體服務(wù)器是來保存媒體文件,建立索引關(guān)系的,而索引服務(wù)器則是通過web服務(wù)器來向用戶反饋索引信息。用戶管理主要以用戶的權(quán)限來劃分的,其中超級用戶是負責組內(nèi)成員信息及成員所傳資源信息的管理工作,同時還負責響應(yīng)和轉(zhuǎn)發(fā)用戶的查詢請求,一般一個組內(nèi)只能有一個超級用戶。2、p2p視頻點播技術(shù)的開發(fā)與設(shè)計2.1 p2p視
4、頻點播技術(shù)的功能設(shè)計p2p視頻點播技術(shù)的設(shè)計應(yīng)以資源的收集、發(fā)布、索引、播放、管理為主要方向,在實際操作中p2p視頻點播系統(tǒng)應(yīng)具有以下四種功能,首先是資源的發(fā)布功能,網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點中要將自己所擁有的影片信息統(tǒng)一發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點;其次是索引功能,網(wǎng)絡(luò)用戶在檢索資源時系統(tǒng)能夠給出篇名和資源信息,并提供相關(guān)的資源信息,以方便用戶對資源的選擇;再次,資源的播放要統(tǒng)一格式,網(wǎng)站要有相應(yīng)的播放軟件下載,以方便用戶觀看資源;最后,視頻點播的管理功能要考慮到服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的負載問題,并且系統(tǒng)還要管理影片資源分片,保證系統(tǒng)具有的可擴展性。2.2 p2p視頻點播技術(shù)的模塊設(shè)計p2p視頻點播技術(shù)的模塊設(shè)計應(yīng)以節(jié)
5、點、源節(jié)點、媒體資源為基礎(chǔ),通過節(jié)點對資源的存儲,源節(jié)點對資源的傳送和媒體資源的發(fā)布來實現(xiàn)視頻點播。從功能和設(shè)計來劃分,p2p視頻點播技術(shù)的模塊設(shè)計主要有四個部分:首先是底層路由、查找模塊的設(shè)計,這主要是為了提高底層路由的使用率,并提升資源使用的準確性,在設(shè)計上要根據(jù)資源所給的關(guān)鍵詞或字進行快速準確的定位。我們一般是采用采用基于dht的分布式路由查找算法chord的改進算法來完成這一功能,但chord算法還存在一定的不足,所以我們需要保留我個后繼節(jié)點,以使得系統(tǒng)更為穩(wěn)定,同時還要增加路由表本節(jié)點到后繼節(jié)點的rtt值。只有這樣才能使路由更為快捷;其次,語義搜索查詢模塊的設(shè)計,語義搜索需要系統(tǒng)具有
6、一個較為豐富的資源庫,以此來保證節(jié)點保存路由中的資源信息,同時根據(jù)多節(jié)點的設(shè)計理念,節(jié)點與后繼節(jié)點之間stabiliza-tion的過程中可以互相交換已知的影片信息。再次,負載均衡模塊的設(shè)計,隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展系統(tǒng)的節(jié)點會越來越多,同時熱門資源的點播壓力也會越來越大,這就使得熱門資源形成了一個熱門節(jié)點,如果不對其進行處理則會引發(fā)資源路由的暫時性失效,通常是采用負載均衡的方法,這可以有效的處理此類問題。最后,影片傳送播放模塊的設(shè)計,在網(wǎng)絡(luò)中影片資源以分片流式化進行傳輸,由于多節(jié)點同時為一個節(jié)點服務(wù),資源分片往往傳輸次序有所顛倒,播放時需要對資源的分片進行重新排序,所以p2p視頻點播技術(shù)必須做好此模塊
7、的構(gòu)建。3、p2p視頻點播技術(shù)應(yīng)用p2p技術(shù)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)是一種分散式的結(jié)構(gòu),在同一網(wǎng)絡(luò)中其各個節(jié)點都是客戶機和同時也是服務(wù)器,其在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中有很大的自主權(quán),實際應(yīng)用中可以避免c/s網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的單一資源頻繁訪問的困難,減少了服務(wù)器故障引發(fā)的網(wǎng)絡(luò)癱瘓問題。但如果采用純的p2p廣播方式進行資源轉(zhuǎn)輸,很容易引發(fā)“廣播風(fēng)暴”,從而造成了更為嚴重的網(wǎng)絡(luò)堵塞。考慮到如上的種種情況,筆者在系統(tǒng)設(shè)計中將傳統(tǒng)的c/s和p2p模式結(jié)合起來,綜合所查閱的文獻,采用了p2p-集中式混合的構(gòu)架。從圖中可以看到,將用戶分成了一個個的點組,添加了一個虛擬服務(wù)器的概念,它的存在是動態(tài)的,由每個點組中第一臺向服務(wù)器請求數(shù)據(jù)的客戶機擔
8、當。點組中其他客戶機的請求都將交送到虛擬服務(wù)器上處理。如果連接服務(wù)器超時,則此虛擬服務(wù)器失效,整個流程會重啟,由其他客戶機來擔當虛擬服務(wù)器。點組可通過子網(wǎng)掩碼來區(qū)分,使得協(xié)作的對等點在一個可接受的臨近區(qū)域內(nèi)。如果將分組看作一個龐大的單個節(jié)點的話,那么在總服務(wù)器客戶機之間以及分組內(nèi)部都采用目錄服務(wù)的方式,為避免服務(wù)器目錄信息過于龐大在主服務(wù)器上主要包括組節(jié)點的基本信息?;邳c組的p2p網(wǎng)絡(luò)模型中,每個節(jié)點在目錄中的描述由三元組來表示:peer-info=group-info,ip,bw,其中g(shù)roup-info表示節(jié)點所在組的信息,ip為節(jié)點ip,bw表示節(jié)點所能提供的帶寬。參考文獻1郭紅方,林予松,王宗敏.基于ngi的alm視頻直播系統(tǒng)的實現(xiàn)j.微計算機信息,2008,3.2沈建強,耿兆豐,鄒軒.視頻點
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