面向運營商的P2P流媒體系統(tǒng)架構

1用戶點播媒體節(jié)目的流程

圖1中①、②、③、④、⑤的步驟分別對應如下。

①用戶運行P2P流媒體客戶端程序，登錄到P2P流媒體服務系統(tǒng)。

②用戶瀏覽系統(tǒng)的內容發(fā)布到服務頁面，查找到所需節(jié)目并點擊該節(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)目的惟一標識以及所對應的資源管理服務器。

③P2P流媒體客戶端程序連接相應的資源管理服務器，由資源管理服務器根據(jù)該節(jié)目的惟一標識查找內容節(jié)點資源列表，并根據(jù)預先定義的策略和客戶端屬性（如用戶IP地址、連接速率等）對內容節(jié)點（可以是客戶端、內容緩存服務器和原始內容服務器）進行調度，返回一系列符合條件的內容服務節(jié)點列表給客戶端程序，同時，資源管理服務器根據(jù)客戶端屬性和預先定義的內容分發(fā)策略確定該客戶端需要存儲的內容片斷范圍，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)收到的內容服務節(jié)點列表和相應的內容服務節(jié)點（內容服務節(jié)點可以是客戶端、內容緩存服務器和原始內容服務器）建立點對點連接，并從內容服務節(jié)點接收相應的內容片斷，在本地進行緩存處理，并實現(xiàn)實時播放。

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

5、資源管理和調度

整個P2P流媒體系統(tǒng)中，資源管理服務器的設計是最關鍵的。為確保P2P流媒體服務系統(tǒng)能夠正常運轉。并向用戶提供良好的服務，資源管理服務器必須及時更新維護每個內容文件所對應的內容節(jié)點資源列表，準確反映出系統(tǒng)當前可用的服務資源情況。內容節(jié)點資源列表應至少包含原始內容服務器信息，并根據(jù)資源的實際分布情況可包含其他客戶端節(jié)點和內容緩存服務器信息。

內容節(jié)點資源列表的建立和維護過程設計如下：

●運營商/ICP在內容發(fā)布服務器中發(fā)布內容的同時，將在資源管理服務器中建立該內容文件所對應的內容節(jié)點資源列表，并把原始服務器作為初始服務資源記錄在資源列表中；
●用戶登錄到P2P流媒體服務系統(tǒng)時，后臺對用戶進行篩選，并要求合格的客戶端服務節(jié)點向資源管理服務器報告該客戶端內容存儲情況，在相應的內容節(jié)點資源列表中加入該客戶端服務節(jié)點；
●當內容緩存服務器所緩存的內容發(fā)生變化時。需通知資源管理服務器更新相應的內容節(jié)點資源列表；
●當用戶點播后，資源管理服務器對內容服務節(jié)點進行調度，返回符合條件的內容服務節(jié)點列表給客戶端程序時，相應的內容節(jié)點資源列表應有所記錄，反映出資源的占用情況；
●當用戶播放節(jié)目時，本地存儲內容也在不斷更新，因此該客戶端服務節(jié)點每隔一定的時間需向資源管理服務器報告客戶端的內容存儲情況，以便資源管理服務器及時更新相應的內容節(jié)點資源列表；
●當客戶端從某個內容服務節(jié)點接收完相應的內容數(shù)據(jù)后，該客戶端程序需通知資源管理服務器釋放相應的內容服務節(jié)點，使該節(jié)點可繼續(xù)為其他用戶提供相應的服務；
●當用戶退出P2P流媒體服務系統(tǒng)時，相應地也會通知資源管理服務器在相應的內容節(jié)點資源列表中刪去該客戶端服務節(jié)點。為實現(xiàn)業(yè)務的可運營、可管理、可擴展，資源服務器對內容節(jié)點的調度應綜合考慮服務質量、網絡壓力、節(jié)點能力等因素，遵循以下調度原則。

如果該節(jié)目的內容節(jié)點資源列表只有原始內容服務器，則該用戶為在線用戶中第一個點播該節(jié)目的用戶，由原始內容服務器提供服務。

如果該節(jié)目的內容節(jié)點資源列表還含有其他客戶端節(jié)點或內容緩存服務器，則根據(jù)預定義的策略進行調度，其預定義策略可包含但不僅限于以下幾點。

●地域優(yōu)先。為優(yōu)化網絡流量、流向，減少穿越骨干流量，并提高內容響應速度和服務質量，應盡量選擇同一地域的內容節(jié)點優(yōu)先提供服務，客戶端所處地域的判斷可通過IP地址段進行。
●節(jié)點類型優(yōu)先。為提高系統(tǒng)伸縮性，使系統(tǒng)服務能力隨用戶增加而擴展，同時也留出一定資源來為非熱門節(jié)目提供服務，調度的優(yōu)先順序應為其他客戶端節(jié)點＞內容緩存服務器＞原始服務器。
●穩(wěn)定性優(yōu)先。由于P2P網絡是異構網絡，客戶端設備類型差別很大，為保證服務質量，客戶端節(jié)點選擇應重點考慮穩(wěn)定性因素，包括在線時間、網絡連接、系統(tǒng)負載、以往服務情況等，并且可對各因素所占的權重進行設置。
●Cache優(yōu)先原則。為提高服務響應速度，減少客戶端硬盤操作次數(shù)，應優(yōu)先選擇內容還在內存Cache的客戶端節(jié)點提供服務，即選擇正在收看或剛收看完的節(jié)點進行優(yōu)先調度。返回的內容服務節(jié)點列表中，同一內容片斷應給出兩個以上對應的內容服務節(jié)點，以便在首選內容服務節(jié)點失效時，能夠采用備份服務節(jié)點提供服務。

6、結束語

為促進產業(yè)的良性發(fā)展，作為P2P產業(yè)鏈中不可或缺的一環(huán)，電信運營商應充分依托自身的用戶資源、基礎網絡和運營平臺優(yōu)勢，搭建電信級可管可控的P2P流媒體業(yè)務平臺，開放給內容供應商，向用戶提供有保障的收費服務。面向運營商的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、用戶收費、質量保障等關鍵問題，并且可以協(xié)助P2P流媒體服務確立自身盈利模式，實現(xiàn)業(yè)務的可持續(xù)發(fā)展，同時，也為運營商主動應對目前網絡上的P2P流量無序流動，降低骨干網建設和運維壓力提供了一個新的途徑，應是未來發(fā)展的主要方向。