專利名稱：一種客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲構(gòu)造方法及流媒體分發(fā)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種P2P客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲構(gòu)造方法、流媒體分發(fā)系統(tǒng)、系統(tǒng)相關(guān)實體及P2P客戶端節(jié)點加入流媒體系統(tǒng)的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中產(chǎn)生了一種內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)/媒體分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(content/mediadelivery network，CDN/MDN)，通過將網(wǎng)站的內(nèi)容從源節(jié)點發(fā)布到最接近用戶的網(wǎng)絡(luò)“邊緣”節(jié)點，使用戶可以就近取得所需的內(nèi)容，提高用戶訪問網(wǎng)站的響應(yīng)速度。對于多媒體內(nèi)容，如視頻點播、視頻直播等由于視頻傳輸具有實時性、大容量的特點，通過將視頻內(nèi)容分布到靠近用戶的邊緣節(jié)點上，可以為用戶提供更好的播放質(zhì)量，同時又能大大降低對骨干網(wǎng)絡(luò)的沖擊。
現(xiàn)有技術(shù)中的CDN/MDN結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，其中全局服務(wù)器負載平衡(Global Server Load Balancing，GSLB)，將用戶對媒體內(nèi)容的請求調(diào)度到靠近用戶的邊緣節(jié)點上。
服務(wù)器負載平衡(Server Load Balancing，SLB)，負責(zé)本地用戶的內(nèi)容請求路由和負載均衡，根據(jù)內(nèi)容分布和設(shè)備負載狀況選擇最優(yōu)的媒體服務(wù)器(MS，Media Server)提供服務(wù)。
媒體管理器(Media Management，MM)，進行媒體內(nèi)容的分發(fā)，中心和邊緣之間、邊緣和邊緣之間、邊緣節(jié)點內(nèi)多個MS之間的調(diào)度。
圖1所示CDM/MDN結(jié)構(gòu)中，由于邊緣節(jié)點上MS的帶寬是確定的，因此能服務(wù)的用戶數(shù)量是有限的。要想滿足用戶的需求，邊緣節(jié)點的能力要隨用戶數(shù)量的增加作線性增長，因此現(xiàn)有技術(shù)中這種CDM/MDN結(jié)構(gòu)，對邊緣節(jié)點的投資是很龐大的。由于用戶的服務(wù)請求具有很大的不確定性，即使增加邊緣節(jié)點的系統(tǒng)能力也不可能完全滿足用戶請求的突發(fā)性增長。因此一旦某個區(qū)域的用戶請求超過網(wǎng)絡(luò)的最大并發(fā)量，網(wǎng)絡(luò)只能拒絕服務(wù)。
目前互聯(lián)網(wǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了很多純P2P(peer to peer)的流媒體軟件系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的共同特點在于能夠通過一個網(wǎng)絡(luò)上的調(diào)度模塊，在客戶端之間建立互助關(guān)系，網(wǎng)絡(luò)上的流服務(wù)器僅提供少量的流，客戶端(peer節(jié)點)之間通過上述互助關(guān)系，相互分發(fā)流數(shù)據(jù)來實現(xiàn)大量客戶端同時觀看流媒體節(jié)目的功能。調(diào)度模塊不記錄節(jié)點網(wǎng)絡(luò)的拓撲關(guān)系，節(jié)點之間的相互幫助采用“盡力而為”的方式。發(fā)明人在本發(fā)明過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中的這種P2P流媒體軟件系統(tǒng)沒有考慮地域性的問題，有可能造成大量的跨骨干網(wǎng)流量。且調(diào)度模塊不記錄節(jié)點網(wǎng)絡(luò)的拓撲關(guān)系，不進行統(tǒng)一的資源調(diào)度，基本上只依靠節(jié)點相互之間進行數(shù)據(jù)分發(fā)，頻道切換時間長，不能支持大碼流節(jié)目，由于節(jié)點自身的不穩(wěn)定和“盡力而為”的互助方式也可能造成節(jié)目播放的不穩(wěn)定。
綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中基于客戶端/服務(wù)器(Client/Server)模式的流媒體系統(tǒng)，無論是完全中心式的模式，還是中心-邊緣分布式(例如CDN)的模式，對媒體服務(wù)器的負載都是很大的。媒體服務(wù)器的能力決定了能同時提供服務(wù)的用戶的數(shù)量，因而，為了滿足大量用戶的流媒體應(yīng)用要求，對流媒體服務(wù)提供商來說，服務(wù)器的投資是很大的。而互聯(lián)網(wǎng)上基于P2P技術(shù)的流媒體直播服務(wù)，由于服務(wù)器資源有限，服務(wù)器只提供很少的啟動流媒體數(shù)據(jù)，大部分節(jié)點只能依靠其它節(jié)點的上傳能力來觀看視頻，因此服務(wù)質(zhì)量難以保證。同時，P2P技術(shù)由于受用戶節(jié)點上傳能力的限制，一般無法提供高碼率的直播節(jié)目。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種P2P客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲構(gòu)造方法及流媒體分發(fā)系統(tǒng)，用以提高現(xiàn)有技術(shù)中流媒體播放的傳輸速度和播放質(zhì)量。
一種客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲構(gòu)造方法，應(yīng)用于流媒體分發(fā)系統(tǒng)，所述流媒體分發(fā)系統(tǒng)包括中心內(nèi)容服務(wù)器、邊緣服務(wù)器、用戶請求調(diào)度服務(wù)器以及客戶端節(jié)點；該方法包括由所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器為中心內(nèi)容服務(wù)器發(fā)送給邊緣服務(wù)器的數(shù)據(jù)子流建立若干個子樹，每一個子樹用于傳輸一個數(shù)據(jù)子流；每一個子樹包含一個或多個樹干，每一個樹干節(jié)點僅有一個樹干子節(jié)點，每一個樹干節(jié)點連接一個或多個葉節(jié)點；每一個所述樹干節(jié)點和葉節(jié)點為客戶端節(jié)點；一個客戶端節(jié)點僅作為一個樹干的樹干節(jié)點，可作為多個不同子樹的葉節(jié)點；當(dāng)用戶請求調(diào)度服務(wù)器收到客戶端節(jié)點發(fā)送的加入系統(tǒng)請求后，向客戶端節(jié)點返回可連接的邊緣服務(wù)器信息，返回指定所述客戶端節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流標(biāo)識，當(dāng)判斷出指定傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流對應(yīng)子樹存在樹干底層節(jié)點時，還返回對應(yīng)子樹的樹干底層節(jié)點信息，當(dāng)判斷出存在傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點且所述客戶端節(jié)點請求以觀看節(jié)點的身份加入系統(tǒng)時，還返回傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點信息；所述空閑節(jié)點為連接的葉節(jié)點數(shù)量沒有達到設(shè)定的葉節(jié)點閾值的樹干節(jié)點；所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器接收所述客戶端節(jié)點上報的節(jié)點狀態(tài)信息，所述節(jié)點狀態(tài)信息為所述客戶端節(jié)點加入到對應(yīng)子樹后，根據(jù)建立連接的樹干節(jié)點信息和葉節(jié)點數(shù)量，上報的樹干節(jié)點連接關(guān)系和本節(jié)點是否為空閑節(jié)點信息；并根據(jù)上報的節(jié)點狀態(tài)信息更新本地存儲的客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲和空閑節(jié)點信息；所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器接收到所述客戶端節(jié)點發(fā)送的退出系統(tǒng)消息后，更新本地存儲的客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲。
一種流媒體分發(fā)系統(tǒng)，包括中心內(nèi)容服務(wù)器、邊緣服務(wù)器、用戶請求調(diào)度服務(wù)器；所述中心內(nèi)容服務(wù)器用于將流媒體數(shù)據(jù)進行切片處理，形成多個數(shù)據(jù)子流，發(fā)送給所述邊緣服務(wù)器；所述邊緣服務(wù)器用于緩存接收的數(shù)據(jù)子流并發(fā)送給加入到系統(tǒng)中的客戶端節(jié)點；所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器用于建立、存儲并更新客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲和空閑節(jié)點信息；具體包括接收客戶端節(jié)點發(fā)送的加入系統(tǒng)請求，向客戶端節(jié)點返回可連接的邊緣服務(wù)器信息，返回指定所述客戶端節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流標(biāo)識，當(dāng)判斷出指定傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流對應(yīng)子樹存在樹干底層節(jié)點時，還返回對應(yīng)子樹的樹干底層節(jié)點信息，當(dāng)判斷出存在傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點且所述客戶端節(jié)點請求以觀看節(jié)點的身份加入系統(tǒng)時，還返回傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點信息；所述空閑節(jié)點為連接的葉節(jié)點數(shù)量沒有達到設(shè)定的葉節(jié)點閾值的樹干節(jié)點；接收客戶端節(jié)點上報的節(jié)點狀態(tài)信息，所述節(jié)點狀態(tài)信息為所述客戶端節(jié)點加入到對應(yīng)子樹后，根據(jù)建立連接的樹干節(jié)點信息和葉節(jié)點數(shù)量，上報的樹干節(jié)點連接關(guān)系和本節(jié)點是否為空閑節(jié)點信息；并根據(jù)上報的節(jié)點狀態(tài)信息更新本地存儲的客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲和空閑節(jié)點信息；接收客戶端節(jié)點發(fā)送的退出系統(tǒng)消息后，更新本地存儲的客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲。
一種用戶請求調(diào)度服務(wù)器，應(yīng)用本發(fā)明實施例提供的流媒體分發(fā)系統(tǒng)，包括存儲單元、交互單元和更新單元；所述存儲單元，用于存儲所述流媒體分發(fā)系統(tǒng)中的邊緣服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)拓撲、客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲和空閑節(jié)點信息；所述交互單元，用于接收所述客戶端節(jié)點發(fā)起的加入系統(tǒng)請求，根據(jù)所述存儲單元存儲的所述網(wǎng)絡(luò)拓撲和空閑節(jié)點信息，向發(fā)起加入系統(tǒng)請求的客戶端節(jié)點返回可連接的邊緣服務(wù)器信息，返回指定所述客戶端節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流標(biāo)識，當(dāng)判斷出指定傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流存在樹干底層節(jié)點時還返回對應(yīng)子樹的樹干底層節(jié)點信息，當(dāng)判斷出存在傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點且所述客戶端節(jié)點請求以觀看節(jié)點的身份加入系統(tǒng)時，還返回傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點信息；
還用于接收所述客戶端節(jié)點在加入系統(tǒng)后上報的包含樹干節(jié)點連接關(guān)系和本節(jié)點是否為空閑節(jié)點的節(jié)點狀態(tài)信息，發(fā)送給所述更新單元；接收所述客戶端節(jié)點發(fā)送的退出系統(tǒng)消息，發(fā)送給所述更新單元；所述更新單元，用于根據(jù)所述交互單元發(fā)送的節(jié)點狀態(tài)信息及退出系統(tǒng)消息，更新所述存儲單元中保存的客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲和空閑節(jié)點信息。
一種客戶端節(jié)點，應(yīng)用于本發(fā)明實施例提供的流媒體分發(fā)系統(tǒng)，包括加入系統(tǒng)功能單元、退出系統(tǒng)功能單元、樹干功能單元、樹葉功能單元、流媒體播放單元、信息存儲更新單元和上報功能單元；所述加入系統(tǒng)功能單元，用于向所述流媒體分發(fā)系統(tǒng)中的用戶請求調(diào)度服務(wù)器發(fā)起加入系統(tǒng)請求，接收所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器返回的邊緣服務(wù)器信息，接收指定所述客戶端節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流標(biāo)識，接收所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器判斷出指定傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流對應(yīng)子樹存在樹干底層節(jié)點時返回的樹干底層節(jié)點信息，接收所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器判斷出存在傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點且所述客戶端節(jié)點請求以觀看節(jié)點的身份加入系統(tǒng)時，返回的傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點信息；并將接收的所述邊緣服務(wù)器信息、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流標(biāo)識以及所述樹干底層節(jié)點信息發(fā)送給所述樹干功能單元，將接收的所述空閑節(jié)點信息發(fā)送給所述樹葉功能單元；所述退出系統(tǒng)功能單元，用于向所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器以及建立連接的其它客戶端節(jié)點發(fā)送退出系統(tǒng)消息并斷開連接；接收其它P2P客戶端發(fā)送的退出系統(tǒng)消息，通知給所述信息存儲更新單元；所述樹干功能單元，用于與所述加入系統(tǒng)功能單元發(fā)送的邊緣服務(wù)器或樹干底層節(jié)點之一建立連接，將客戶端節(jié)點加入到所述對應(yīng)子樹中作為樹干節(jié)點接收指定的數(shù)據(jù)子流，發(fā)送給所述流媒體播放單元；并傳輸指定的數(shù)據(jù)子流給建立連接的葉節(jié)點；并將樹干節(jié)點連接關(guān)系和建立連接的葉節(jié)點數(shù)量信息發(fā)送給所述信息存儲更新單元；所述樹葉功能單元，用于與所述加入系統(tǒng)功能單元發(fā)送的傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點建立連接，將客戶端節(jié)點作為其它數(shù)據(jù)子流對應(yīng)子樹的葉節(jié)點接收其它數(shù)據(jù)子流，發(fā)送給所述流媒體播放單元；所述流媒體播放單元，用于將接收的各數(shù)據(jù)子流合成流媒體數(shù)據(jù)通過本地播放器播放。
一種客戶端節(jié)點加入流媒體分發(fā)系統(tǒng)的方法，應(yīng)用本發(fā)明實施例提供的流媒體分發(fā)系統(tǒng)，該方法包括客戶端節(jié)點向所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器發(fā)起加入系統(tǒng)請求，接收所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器返回的邊緣服務(wù)器信息，接收指定所述客戶端節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流標(biāo)識，接收所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器判斷出指定傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流對應(yīng)子樹存在樹干底層節(jié)點時返回的樹干底層節(jié)點信息，接收所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器判斷出存在傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點且所述客戶端節(jié)點請求以觀看節(jié)點的身份加入系統(tǒng)時，返回的傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點信息；所述客戶端節(jié)點與接收的所述邊緣服務(wù)器或樹干底層節(jié)點之一建立連接，加入到所述對應(yīng)子樹中作為樹干節(jié)點接收指定的數(shù)據(jù)子流，并傳輸指定的數(shù)據(jù)子流給建立連接的葉節(jié)點；與接收的傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點建立連接，作為其它數(shù)據(jù)子流對應(yīng)子樹的葉節(jié)點接收其它數(shù)據(jù)子流；并當(dāng)自身成功作為樹干節(jié)點時，向所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器上報包含樹干節(jié)點連接關(guān)系和本節(jié)點是否為空閑節(jié)點的節(jié)點狀態(tài)信息。
本發(fā)明實施例通過構(gòu)建P2P客戶端之間的P2P網(wǎng)絡(luò)拓撲來傳輸一部分流數(shù)據(jù)，降低了ES-P內(nèi)容服務(wù)器的負載，相對于P2P流媒體直播網(wǎng)絡(luò)能提供高帶寬、質(zhì)量有保證的直播服務(wù)。同時，本發(fā)明實施例提供的流媒體分發(fā)網(wǎng)絡(luò)避免了P2P直播中節(jié)點間長距離傳輸數(shù)據(jù)對骨干網(wǎng)絡(luò)的沖擊，使P2P節(jié)點間的數(shù)據(jù)傳輸被局限在網(wǎng)絡(luò)邊緣的小區(qū)域內(nèi)，有利于節(jié)點間流媒體數(shù)據(jù)的互助下載，在節(jié)點退出時能快速恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)拓撲，有效地降低因此帶來的網(wǎng)絡(luò)擾動。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的CDN/MDN結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的流媒體分發(fā)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的流媒體分發(fā)系統(tǒng)中RRS-P的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的流媒體分發(fā)系統(tǒng)中P2P客戶端節(jié)點的結(jié)構(gòu)示意圖之一；圖5為本發(fā)明實施例提供的流媒體分發(fā)系統(tǒng)中P2P客戶端節(jié)點的結(jié)構(gòu)示意圖之二；圖6為本發(fā)明實施例提供的P2P客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲示意圖；圖7為本發(fā)明實施例提供的P2P客戶端節(jié)點加入流媒體分發(fā)系統(tǒng)的流程圖；圖8為本發(fā)明實施例提供的P2P客戶端節(jié)點以幫助節(jié)點身份加入流媒體分發(fā)系統(tǒng)的流程圖；圖9為本發(fā)明實施例提供的P2P客戶端節(jié)點作為葉節(jié)點加入到P2P客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲中的對應(yīng)子樹的流程圖；圖10為本發(fā)明實施例提供的節(jié)點退出流媒體分發(fā)系統(tǒng)的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明實施例通過構(gòu)建P2P客戶端之間的P2P網(wǎng)絡(luò)拓撲，使得P2P客戶端節(jié)點能夠從其它P2P客戶端節(jié)點獲取一部分流媒體數(shù)據(jù)(不足的部分仍然向內(nèi)容服務(wù)器請求)，實現(xiàn)在不降低服務(wù)質(zhì)量的同時，降低了對服務(wù)器的負載能力要求。本發(fā)明實施例的側(cè)重點是通過P2P客戶端節(jié)點間網(wǎng)絡(luò)拓撲的構(gòu)建，使P2P客戶端節(jié)點間的連接都局限在局部網(wǎng)絡(luò)中，從而提供相對有保證的傳輸質(zhì)量并減少跨網(wǎng)絡(luò)的流量。
下面結(jié)合各個附圖對本發(fā)明實施例技術(shù)方案的主要實現(xiàn)原理具體實施方式
及其對應(yīng)能夠達到的有益效果進行詳細的闡述。
本發(fā)明實施例提供的流媒體分發(fā)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括最終用戶接口(Ender User Portal，EU-Portal)、支持P2P技術(shù)的中心內(nèi)容服務(wù)器(P2P CentreServer，下面的描述中簡寫為CS-P)、支持P2P技術(shù)的用戶請求調(diào)度服務(wù)器(Request Routing Server，下面的描述中簡寫為RRS-P)、支持P2P技術(shù)的邊緣服務(wù)器(P2P Edge Server，下面的描述中簡寫為ES-P)以及若干個P2P客戶端節(jié)點。
流媒體分發(fā)系統(tǒng)中的CS-P、RRS-P、ES-P為1+1+N配置，即CS-P、RRS-P各一對(雙機熱備份)，ES-P為一個以上，地理位置接近的多個ES-P組成邊緣P2P自治域；同一個邊緣P2P自治域中的各ES-P共享接收的數(shù)據(jù)子流。
EU-Portal負責(zé)流媒體直播內(nèi)容的展示、檢索，供用戶點播不同的流媒體節(jié)目。
CS-P用于將流媒體數(shù)據(jù)進行切片處理，形成多個數(shù)據(jù)子流，發(fā)送給ES-P。CS-P將流媒體數(shù)據(jù)進行切片處理形成n個數(shù)據(jù)切片，并使用冗余算法生成m個冗余切片，將n個數(shù)據(jù)切片和m個冗余切片編碼成n+m個獨立的數(shù)據(jù)子流發(fā)送給所述ES-P。例如，1Mbps碼流的數(shù)據(jù)，將每秒的流量按照時間切分成20份，利用RS(Reed-Solomon里德所羅門)算法生成22個包，相當(dāng)于整個碼流形成了22條子流，這些子流被發(fā)送到ES-P上。
ES-P用于緩存接收的數(shù)據(jù)子流并發(fā)送給加入到系統(tǒng)中的P2P客戶端節(jié)點。
RRS-P用于存儲ES-P網(wǎng)絡(luò)拓撲，還用于建立并存儲P2P客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲，每一個P2P客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲中包括n+m個子樹，每個子樹分別用于傳輸一個CS-P發(fā)送給ES-P的獨立的數(shù)據(jù)子流，RRS-P還存儲P2P客戶端節(jié)點上報的空閑節(jié)點信息，所述空閑節(jié)點為連接的葉節(jié)點數(shù)量沒有達到設(shè)定的葉節(jié)點閾值的樹干節(jié)點。
P2P客戶端用于向RRS-P發(fā)起加入/退出系統(tǒng)請求，接收RRS-P返回的ES-P信息，接收指定所述P2P客戶端節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流標(biāo)識，接收RRS-P判斷出存在指定傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流對應(yīng)子樹樹干底層節(jié)點時返回的對應(yīng)子樹的樹干底層節(jié)點信息，接收RRS-P判斷出存在傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點且所述P2P客戶端節(jié)點請求以觀看節(jié)點的身份加入系統(tǒng)時，返回的傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點信息；并加入到對應(yīng)子樹中作為樹干節(jié)點接收并傳輸指定的數(shù)據(jù)子流，與返回的傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點建立連接，作為其它數(shù)據(jù)子流對應(yīng)子樹的葉節(jié)點接收其它數(shù)據(jù)子流，將接收的各數(shù)據(jù)子流合成流媒體數(shù)據(jù)通過本地播放器播放。
特別的，系統(tǒng)中的ES-P不止一個，地理位置接近的多個ES-P組成邊緣P2P自治域；同一個邊緣P2P自治域中的各ES-P共享接收的數(shù)據(jù)子流。
特別的，在RRS-P中，對每一個流媒體直播頻道，為每一個邊緣P2P自治域存儲一個對應(yīng)的P2P客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲。
特別的，如圖3所示，本發(fā)明實施例所述的請求調(diào)度服務(wù)器RRS-P包括存儲單元101、交互單元102和更新單元103和檢測單元104，其中存儲單元101，用于存儲流媒體分發(fā)系統(tǒng)中的ES-P網(wǎng)絡(luò)拓撲、P2P客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲和空閑節(jié)點信息。
交互單元102，用于接收P2P客戶端節(jié)點發(fā)起的加入系統(tǒng)請求，根據(jù)存儲單元101存儲的網(wǎng)絡(luò)拓撲和空閑節(jié)點信息，向發(fā)起加入系統(tǒng)請求的P2P客戶端節(jié)點返回可連接的ES-P信息、指定P2P客戶端節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流對應(yīng)子樹的樹干底層節(jié)點信息、傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點信息。
還用于接收P2P客戶端節(jié)點在加入系統(tǒng)后上報的包含樹干節(jié)點連接關(guān)系和本節(jié)點是否為空閑節(jié)點的節(jié)點狀態(tài)信息，發(fā)送給更新單元103；接收P2P客戶端節(jié)點發(fā)送的退出系統(tǒng)消息，發(fā)送給更新單元103。
更新單元103，用于根據(jù)交互單元102發(fā)送的節(jié)點狀態(tài)信息及退出系統(tǒng)消息，更新存儲單元101中保存的P2P客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲和空閑節(jié)點信息。
檢測單元104，用于檢測P2P客戶端節(jié)點是否異常退出；當(dāng)檢測到P2P客戶端節(jié)點異常退出時，更新存儲單元101中保存的P2P客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲。
如圖4所示，本發(fā)明實施例所述的P2P客戶端節(jié)點包括加入系統(tǒng)功能單元201、退出系統(tǒng)功能單元202、樹干功能單元203、樹葉功能單元204、流媒體播放單元205、信息存儲更新單元206和上報功能單元207，其中，加入系統(tǒng)功能單元201，用于向流媒體分發(fā)系統(tǒng)中的RRS-P發(fā)起加入系統(tǒng)請求，接收RRS-P返回的ES-P信息、指定P2P客戶端節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流對應(yīng)子樹的樹干底層節(jié)點信息、傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點信息；并將接收的ES-P信息、樹干底層節(jié)點信息發(fā)送給樹干功能單元203，將接收的空閑節(jié)點信息發(fā)送給樹葉功能單元204。
退出系統(tǒng)功能單元202，用于向RRS-P以及建立連接的其它P2P客戶端節(jié)點發(fā)送退出系統(tǒng)消息并斷開連接；接收其它P2P客戶端發(fā)送的退出系統(tǒng)消息，通知給信息存儲更新單元206。
樹干功能單元203，用于與加入系統(tǒng)功能單元201發(fā)送的ES-P或樹干底層節(jié)點之一建立連接，將P2P客戶端節(jié)點加入到對應(yīng)子樹中作為樹干節(jié)點接收指定的數(shù)據(jù)子流，發(fā)送給流媒體播放單元205；并傳輸指定的數(shù)據(jù)子流給建立連接的葉節(jié)點；并將樹干節(jié)點連接關(guān)系和建立連接的葉節(jié)點數(shù)量信息發(fā)送給信息存儲更新單元206。
樹葉功能單元204，用于與加入系統(tǒng)功能單元201發(fā)送的傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點建立連接，將P2P客戶端節(jié)點作為其它數(shù)據(jù)子流對應(yīng)子樹的葉節(jié)點接收其它數(shù)據(jù)子流，發(fā)送給流媒體播放單元205。
流媒體播放單元205，用于將接收的各數(shù)據(jù)子流合成流媒體數(shù)據(jù)通過本地播放器播放。
信息存儲更新單元206，用于接收退出系統(tǒng)功能單元202發(fā)送的通知以及樹干功能單元203發(fā)送的樹干節(jié)點連接關(guān)系，更新并存儲所屬樹干的上級樹干節(jié)點信息；并根據(jù)建立連接的葉節(jié)點數(shù)量確定出本節(jié)點是否空閑；還接收、存儲或發(fā)送上級樹干節(jié)點信息給樹干子節(jié)點，接收、存儲或發(fā)送空閑節(jié)點信息給上下級樹干節(jié)點和葉節(jié)點。
上報功能單元207，用于從信息存儲更新單元206獲取樹干節(jié)點連接關(guān)系及本節(jié)點是否空閑信息，向RRS-P上報包含樹干節(jié)點連接關(guān)系和本節(jié)點是否為空閑節(jié)點的節(jié)點狀態(tài)信息。
特別的，如圖5所示，加入系統(tǒng)功能單元201包括第一功能子單元2011，用于向RRS-P發(fā)起加入系統(tǒng)請求，并在加入系統(tǒng)請求中指明作為觀看節(jié)點的身份加入系統(tǒng)；接收RRS-P返回的ES-P信息、傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點信息指定P2P客戶端節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流對應(yīng)子樹的樹干底層節(jié)點信息；并將接收的ES-P信息、樹干底層節(jié)點信息發(fā)送給樹干功能單元203，將接收的空閑節(jié)點信息發(fā)送給樹葉功能單元204。
第二功能子單元2012，用于向RRS-P發(fā)起加入系統(tǒng)請求，并在加入系統(tǒng)請求中指明作為幫助節(jié)點的身份加入系統(tǒng)；接收RRS-P返回的ES-P信息、指定P2P客戶端節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流對應(yīng)子樹的樹干底層節(jié)點信息；并將接收的ES-P信息、樹干底層節(jié)點信息發(fā)送給樹干功能單元203。
本發(fā)明實施例所提供的P2P客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲的構(gòu)造方法如下由RRS-P為CS-P發(fā)送給ES-P的數(shù)據(jù)子流建立若干個子樹，每一個子樹用于傳輸一個數(shù)據(jù)子流；每一個子樹包含一個或多個樹干，每一個樹干節(jié)點僅有一個樹干子節(jié)點，每一個樹干節(jié)點連接一個或多個葉節(jié)點；每一個樹干節(jié)點和葉節(jié)點為P2P客戶端節(jié)點；一個P2P客戶端節(jié)點僅作為一個樹干的樹干節(jié)點，可作為多個不同子樹的葉節(jié)點；當(dāng)RRS-P收到P2P客戶端節(jié)點發(fā)送的加入系統(tǒng)請求后，向P2P客戶端節(jié)點返回可連接的ES-P信息、指定P2P客戶端節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流標(biāo)識，以及指定傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流對應(yīng)子樹的樹干底層節(jié)點信息(如果有對應(yīng)子樹的樹干底層節(jié)點信息)、傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點信息(如果有空閑節(jié)點信息)；P2P客戶端節(jié)點加入到對應(yīng)子樹后，根據(jù)建立連接的樹干節(jié)點信息和葉節(jié)點數(shù)量，向RRS-P上報包含樹干節(jié)點連接關(guān)系和本節(jié)點是否為空閑節(jié)點的節(jié)點狀態(tài)信息；RRS-P接收到P2P客戶端節(jié)點上報的節(jié)點狀態(tài)信息后，更新本地存儲的P2P客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲和空閑節(jié)點信息；
RRS-P接收到P2P客戶端節(jié)點發(fā)送的退出系統(tǒng)消息后，更新本地存儲的P2P客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲。
特別的，RRS-P根據(jù)CS-P發(fā)送給ES-P的數(shù)據(jù)子流的數(shù)量n，建立n個子樹，每個子樹用于傳輸一個對應(yīng)的數(shù)據(jù)子流。
特別的，每個子樹的樹干節(jié)點和葉節(jié)點起始為空；RRS-P指定最初接入的n個P2P客戶端節(jié)點作為傳輸每個數(shù)據(jù)子流的對應(yīng)子樹的第一個樹干節(jié)點；向所述P2P客戶端節(jié)點返回可連接的ES-P信息、指定所述P2P客戶端節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流和傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點信息。
特別的，RRS-P設(shè)定每個子樹的樹干節(jié)點數(shù)量閾值；當(dāng)RRS-P收到P2P客戶端節(jié)點發(fā)送的加入系統(tǒng)請求后，指定其加入的對應(yīng)子樹，并檢查對應(yīng)子樹的樹干節(jié)點數(shù)量是否達到設(shè)定的閾值；若對應(yīng)子樹的樹干節(jié)點數(shù)量沒有達到設(shè)定的閾值，則返回對應(yīng)子樹的樹干底層節(jié)點信息；若對應(yīng)子樹的樹干節(jié)點數(shù)量已達到設(shè)定的閾值，則指示所述P2P客戶端節(jié)點從返回的ES-P處獲取指定傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流，創(chuàng)建新樹干。
本發(fā)明實施例中，原始流媒體數(shù)據(jù)被編碼成多個獨立的子流s1、s2、s3......sn，通過構(gòu)建獨立的拓撲樹結(jié)構(gòu)來分別傳輸各個子流。傳輸子流s1的拓撲樹就稱為子樹s1，傳輸子流sn的拓撲樹就稱為子樹sn。一個P2P客戶端節(jié)點要想收看流媒體節(jié)目，需要加入多個子樹獲取流媒體數(shù)據(jù)的不同子流，然后解碼復(fù)原成原始流媒體數(shù)據(jù)才能觀看。
如圖6所示，為本發(fā)明實施例提供的P2P客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)示意圖，圖中，流媒體數(shù)據(jù)流s被分為獨立的3個子流s1、s2和s3，并形成子樹s1、子樹s2和子樹s3。子樹s1中，節(jié)點1、4、7、10為樹干節(jié)點，子樹s2中，節(jié)點2、5、8、10為樹干節(jié)點，子樹s3中，節(jié)點3、6、9、12為樹干節(jié)點。每個樹干節(jié)點只有唯一的一個樹干子節(jié)點。以子樹s1為例，樹干節(jié)點1為樹干節(jié)點4的樹干父節(jié)點，樹干節(jié)點7為樹干節(jié)點4的樹干子節(jié)點，節(jié)點4只有唯一的樹干父節(jié)點1和唯一的樹干子節(jié)點7。
節(jié)點2、3、5、6、8、9、11、12是子樹s1的葉節(jié)點，葉節(jié)點只能通過相應(yīng)的樹干節(jié)點獲取子流s1，但不能轉(zhuǎn)發(fā)子流s1。例如，圖6中，節(jié)點2、3與子樹s1的樹干節(jié)點1建立連接，節(jié)點2、3作為節(jié)點1的葉節(jié)點，從節(jié)點1獲取子流s1。
子樹s1的樹干節(jié)點如果作為觀看節(jié)點加入系統(tǒng)的話，為了獲取到完整的數(shù)據(jù)流，仍然需要獲取子流s2與s3，需要作為子樹s2和s3的葉節(jié)點。圖6中，節(jié)點1加入子樹s2，獲取子流s2，作為子樹s2的葉節(jié)點，其對應(yīng)的葉子父節(jié)點為子樹s2的樹干節(jié)點2；同時，節(jié)點1還加入子樹s3，獲取子流s3，作為子樹s3的葉節(jié)點，其對應(yīng)的葉子父節(jié)點為子樹s3的樹干節(jié)點3。
子樹s1的葉節(jié)點2、3、5、6、8、9、11、12同時也是子樹s2或s3的樹干節(jié)點，當(dāng)然，這些節(jié)點也可以不作為任何子樹的樹干節(jié)點，僅作為每個子樹的葉節(jié)點，從相應(yīng)的樹干節(jié)點處獲取子流。
特別的，如果一個節(jié)點通過P2P方式不能從其它節(jié)點處獲取全部的數(shù)據(jù)子流，該節(jié)點直接向相應(yīng)的ES-P請求對應(yīng)數(shù)據(jù)子流。
基于上述實施例提供的流媒體分發(fā)系統(tǒng)及P2P客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲，本發(fā)明實施例提供了一種P2P客戶端節(jié)點加入流媒體分發(fā)系統(tǒng)的方法，如圖7所示，包括如下步驟步驟1，假設(shè)P2P客戶端節(jié)點N1請求加入某個直播頻道的P2P網(wǎng)絡(luò)。P2P客戶端節(jié)點N1向RRS-P發(fā)送請求加入系統(tǒng)消息，消息中攜帶所要加入的直播頻道以及自身的IP地址、端口信息Port。
RRS-P需要判斷節(jié)點N1所發(fā)送的消息中攜帶的IP、Port和實際與N1連接的IP、Port是否相同。如果IP、Port不相同，則N1連接在網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT，Network Address Translation)后面，N1是私網(wǎng)節(jié)點，不能接收連接請求，因而也就只能接收流媒體節(jié)目進行觀看，不能作為樹干節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)子流給其它的P2P客戶端節(jié)點；如果IP、Port相同，說明N1是公網(wǎng)節(jié)點，可以接收連接請求，作為樹干節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)子流。
步驟2，RRS-P根據(jù)N1的實際連接IP地址，選擇一個或多個與N1在網(wǎng)絡(luò)上距離較近且有空閑資源的ES-P，并將ES-P信息返回給N1。通?？梢赃x擇與N1在同一個自治域的ES-P，而且ES-P的帶寬和CPU負荷都比較空閑。
如果N1是公網(wǎng)節(jié)點，RRS-P進一步要指定N1分發(fā)的數(shù)據(jù)子流。例如，RRS-P指定N1分發(fā)子流s1，也就是指定N1加入子樹s1作為樹干節(jié)點，那么RRS-P要向N1返回與N1位于相同自治域的子樹s1的底層樹干節(jié)點的信息。為了控制傳輸延遲，每個子流的樹干節(jié)點的層次不能太多，因此一個子樹可以有多個樹干，這樣就會有多個底層樹干節(jié)點，此時，RRS-P需要向N1返回子樹s1的一定數(shù)量的底層樹干節(jié)點，具體返回哪些底層樹干節(jié)點需要考慮樹干的層級，對于超過一定層級的樹干將不返回其底層樹干節(jié)點給N1。對其它的子樹，由于N1不用分發(fā)這些子樹傳輸?shù)淖恿鳎虼薘RS-P可以任選一些與N1位于相同自治域的空閑節(jié)點(空閑節(jié)點一定是樹干節(jié)點，只不過其當(dāng)前連接的葉節(jié)點數(shù)量還沒有達到設(shè)定的葉節(jié)點閾值)返回給N1。
步驟3，N1向指定子樹的底層樹干節(jié)點請求作為樹干子節(jié)點加入，本實施例中N1嘗試加入子樹s1獲取子流s1。N1向RRS-P返回信息中的子樹s1的樹干底層節(jié)點(由于一個子樹可能存在多個樹干，因此可能返回一個或多個樹干底層節(jié)點)建立連接，然后逐一向這些樹干底層節(jié)點請求作為樹干子節(jié)點加入。
如果N1請求的樹干底層節(jié)點沒有樹干子節(jié)點，則接受N1的加入請求，N1斷開與其它樹干底層節(jié)點的嘗試連接并向RRS-P報告自己的連接關(guān)系。如果N1請求的樹干底層節(jié)點已經(jīng)有樹干子節(jié)點了，則該樹干底層節(jié)點向N1返回該樹干子節(jié)點信息，N1將該樹干子節(jié)點加入備選節(jié)點，并試圖連接該樹干子節(jié)點。重復(fù)以上過程直到有樹干節(jié)點接受N1的連接請求。
N1新加入為樹干節(jié)點后，接收樹干父節(jié)點發(fā)送的一個或多個上級樹干節(jié)點的對應(yīng)節(jié)點信息，存儲并轉(zhuǎn)發(fā)給樹干子節(jié)點。
特別的，樹干節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)上級樹干節(jié)點的對應(yīng)節(jié)點信息的層級可以根據(jù)需要設(shè)定，例如，可以在每一個樹干節(jié)點的對應(yīng)節(jié)點信息(包含樹干節(jié)點的IP地址和端口信息port)中攜帶生成時間TTL值，每一個樹干節(jié)點接收樹干父節(jié)點發(fā)送的一個或多個上級樹干節(jié)點的對應(yīng)節(jié)點信息后，將其對應(yīng)TTL值減1，當(dāng)TTL值大于0時，轉(zhuǎn)發(fā)對應(yīng)節(jié)點信息給樹干子節(jié)點，當(dāng)TTL的值為0時，樹干節(jié)點不再向樹干子節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)。每一個樹干節(jié)點根據(jù)接收的一個或多個上級樹干節(jié)點的對應(yīng)節(jié)點信息及攜帶的TTL值的大小，確定出自己的樹干父節(jié)點以及其它上級樹干節(jié)點。
例如，設(shè)定每個樹干節(jié)點最多可以存儲4個上級樹干節(jié)點的信息，其存儲格式如下((父節(jié)點IP/port，3)，(祖父節(jié)點IP/port，2)，(曾祖父節(jié)點IP/port，1)，(曾曾祖父節(jié)點IP/port，0))。
其中父節(jié)點對應(yīng)的TTL為3，祖父節(jié)點對應(yīng)的TTL為2，曾祖父節(jié)點對應(yīng)的TTL為1，曾曾祖父節(jié)點對應(yīng)的TTL為0。
如果N1向所有的樹干底層節(jié)點失效或連接建立都失敗，導(dǎo)致沒有樹干底層節(jié)點接收N1的連接請求，或者RRS-P最初就沒有返回子樹s1的樹干底層節(jié)點信息(在P2P客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲建立起始時，子樹s1還沒有任何節(jié)點加入，不存在樹干節(jié)點，因此RRS-P不可能返回樹干底層節(jié)點信息)，那么N1直接向RRS-P返回的ES-P請求子流s1。
步驟4，N1向其它子樹的樹干節(jié)點請求作為葉節(jié)點加入。具體為N1與RRS-P返回信息中的其它子樹的空閑節(jié)點建立連接，請求作為葉節(jié)點加入。如果被請求節(jié)點空閑，則接受N1作為它的葉節(jié)點，否則拒絕。
特別的，被請求的樹干節(jié)點能否接受新加入的葉節(jié)點N1的加入請求，取決于當(dāng)前已經(jīng)接受的葉節(jié)點的數(shù)量如果該樹干節(jié)點所連接的葉節(jié)點的數(shù)量已經(jīng)達到設(shè)定的葉節(jié)點閾值，則該樹干節(jié)點不空閑，不能接受新的葉節(jié)點加入；如果連接的葉節(jié)點數(shù)量沒有達到設(shè)定的葉節(jié)點閾值，則該樹干節(jié)點和節(jié)點N1建立連接，接收N1作為自身的葉節(jié)點。
特別的，當(dāng)樹干節(jié)點由于接受新的葉節(jié)點加入從空閑變成不空閑，或者當(dāng)前建立連接的葉節(jié)點中有葉節(jié)點退出，使該樹干節(jié)點從不空閑變成空閑，樹干節(jié)點都要通知RRS-P、所屬樹干的樹干父節(jié)點和樹干子節(jié)點。當(dāng)有新的節(jié)點請求加入系統(tǒng)時，RRS-P就可以將保存的空閑節(jié)點信息返回給請求的節(jié)點。在同一個樹干上，樹干節(jié)點收到樹干父節(jié)點發(fā)送或轉(zhuǎn)發(fā)的空閑節(jié)點信息后向下級樹干節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)，收到樹干子節(jié)點發(fā)送或轉(zhuǎn)發(fā)的空閑節(jié)點信息后向上級樹干節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)。這樣，每個樹干節(jié)點可以知道樹干上多個節(jié)點是否空閑。樹干節(jié)點在有新節(jié)點作為葉節(jié)點加入時，將自己所知道的空閑節(jié)點信息發(fā)送給建立連接的葉節(jié)點，以后每次收到空閑節(jié)點信息后也轉(zhuǎn)發(fā)給建立連接的葉節(jié)點。這樣，葉節(jié)點可以比較及時準(zhǔn)確地知道當(dāng)前獲取子流的一些空閑節(jié)點信息，當(dāng)葉節(jié)點連接的樹干節(jié)點退出或失效時，葉節(jié)點可以直接向這些空閑節(jié)點請求該子流，無需重新向RRS-P請求，從而降低RRS-P的負擔(dān)。
如果N1在嘗試一定次數(shù)之后，仍然找不到能夠接受N1作為葉節(jié)點連接的樹干節(jié)點，N1直接向ES-P請求對應(yīng)子流。
特別的，如果N1不是一個公網(wǎng)節(jié)點，N1在所有的子樹中都嘗試以葉節(jié)點的方式加入并獲取子流。
步驟5，N1加入子樹s1后，成為子樹s1的一個樹干底層節(jié)點，需要向RRS-P上報自身的信息，包括樹干節(jié)點連接關(guān)系、自身是否空閑等。同時，需要預(yù)留一部分帶寬以便接受樹干子節(jié)點的加入請求。N1還可以接收其它節(jié)點作為葉節(jié)點加入。
以上所述是N1作為觀看節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)的主要過程，實際上，節(jié)點N1還可以以幫助節(jié)點的身份加入網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)N1作為幫助節(jié)點時，只作為一個子流的樹干節(jié)點存在，不用加入到其它子樹中獲取其它子流。
如圖8所示，為本發(fā)明實施例提供的P2P節(jié)點作為幫助節(jié)點加入系統(tǒng)的主要過程示意圖，包括如下步驟步驟1，P2P客戶端N1請求加入P2P網(wǎng)絡(luò)幫助分發(fā)數(shù)據(jù)。N1向RRS-P發(fā)送消息，消息中攜帶自身的IP、Port。
步驟2，RRS-P根據(jù)N1的實際連接IP地址，選擇一個或多個與N1在網(wǎng)絡(luò)上距離較近且有空閑資源的ES-P，并將ES-P信息返回給N1。通?？梢赃x擇與N1在同一個自治域的ES-P，而且ES-P的帶寬和CPU負荷都比較空閑。
RRS-P進一步要指定N1幫助分發(fā)的頻道和子流。例如，ES-P指定N1分發(fā)某個頻道的子流s1，也就是指定N1加入子樹s1作為樹干節(jié)點，那么RRS-P要向N1返回與N1位于相同自治域的子樹s1的樹干底層節(jié)點的信息。
為了控制傳輸延遲，每個子流的樹干節(jié)點的層次不能太多，因此一個子樹可能有多個樹干，這樣就會存在多個底層樹干節(jié)點，此時，RRS-P需要向N1返回子樹s1的一定數(shù)量的底層樹干節(jié)點，具體返回哪些底層樹干節(jié)點需要考慮樹干的層級，對于超過一定層級的樹干將不返回其底層樹干節(jié)點給N1。
步驟3，N1向指定子樹的樹干底層節(jié)點請求作為樹干子節(jié)點加入，N1嘗試加入s1子樹，與RRS-P返回信息中的子樹s1樹干底層節(jié)點(一個或多個)建立連接，然后逐一向這些樹干底層節(jié)點請求作為樹干子節(jié)點加入。
如果N1請求的樹干底層節(jié)點當(dāng)前沒有樹干子節(jié)點，則接受N1的加入請求，N1斷開與其它樹干底層節(jié)點的嘗試連接并向RRS-P報告自己的連接關(guān)系。如果N1請求的樹干底層節(jié)點已經(jīng)有樹干子節(jié)點了，則向N1返回該樹干子節(jié)點信息，N1繼續(xù)試圖連接該樹干子節(jié)點。重復(fù)以上過程直到有樹干節(jié)點接受N1的連接請求。
如果所有的樹干底層節(jié)點都失效或連接建立失敗，導(dǎo)致沒有樹干底層節(jié)點接收N1的連接請求，或者RRS-P最初就沒有返回s1的樹干底層節(jié)點信息，那么N1直接向RRS-P返回的ES-P請求子流s1。
步驟4，N1加入子樹s1后，成為子樹s1的一個樹干底層節(jié)點，因而需要預(yù)留一部分帶寬以便接受樹干子節(jié)點的加入請求。N1還可以接收其它節(jié)點作為葉節(jié)點加入。
特別的，為了不妨礙這些幫助節(jié)點正常使用其它網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，規(guī)定只占用本身帶寬的一部分作為上傳帶寬，也就是只接納預(yù)先設(shè)定數(shù)量的葉節(jié)點為他們提供子流。例如，目前很多用戶是通過ADSL寬帶上網(wǎng)，普遍的上行帶寬是512Kbps，可以規(guī)定幫助節(jié)點用于分發(fā)子流的最大帶寬為250Kbps。
特別的，N1在成為子樹的一個樹干節(jié)點后，向RRS-P進行節(jié)點狀態(tài)的信息上報，上報的內(nèi)容包括樹干節(jié)點的連接關(guān)系、本節(jié)點是否空閑以及自身是否為幫助節(jié)點的信息。
新加入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點或私網(wǎng)節(jié)點以葉節(jié)點方式加入對應(yīng)子樹的流程如圖9所示，包括步驟1，新加入的P2P客戶端節(jié)點N1向子樹s1、s2至sn的多個空閑節(jié)點同時發(fā)出連接請求。
步驟2，N1向連接成功的各子樹的樹干節(jié)點請求作為葉節(jié)點加入。
特別的，如果所有的空閑節(jié)點均無法響應(yīng)N1的連接，也就是沒有同N1連接成功的空閑節(jié)點，則連接失敗，P2P客戶端節(jié)點以葉節(jié)點方式加入網(wǎng)絡(luò)過程結(jié)束。
步驟3，如果被請求的空閑節(jié)點同意N1作為葉節(jié)點加入，則向N1返回同意加入的響應(yīng)，并返回本地保存的該子樹的其它空閑節(jié)點信息，并且以后每次收到空閑節(jié)點信息后也轉(zhuǎn)發(fā)給連接的所有的葉節(jié)點。這樣，葉節(jié)點可以比較及時準(zhǔn)確的知道當(dāng)前獲取子流的一些空閑節(jié)點信息，當(dāng)葉節(jié)點所連接的樹干節(jié)點退出或失效時，葉節(jié)點可以直接向這些空閑節(jié)點請求該子流，降低RRS-P的負擔(dān)。
特別的，如果當(dāng)前請求的樹干節(jié)點拒絕N1的加入請求，N1斷開與該樹干節(jié)點的連接，并刪除該樹干節(jié)點作為備選空閑節(jié)點的信息，執(zhí)行步驟2，繼續(xù)向其它空閑節(jié)點請求加入。
步驟4，如果該樹干節(jié)點所連接的葉節(jié)點的數(shù)量在N1加入后達到預(yù)先設(shè)定的葉節(jié)點閾值，從空閑狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢臻e狀態(tài)，則該樹干節(jié)點需要通知RRS-P、樹干父節(jié)點和樹干子節(jié)點。
步驟5，N1作為已建立連接并返回同意作為葉節(jié)點加入的樹干節(jié)點的一個葉節(jié)點接入網(wǎng)絡(luò)，斷開與其它空閑節(jié)點之間的連接。
實際應(yīng)用中，RRS-P接收到P2P客戶端節(jié)點發(fā)起的加入系統(tǒng)請求后，檢測到當(dāng)前的某個樹干已經(jīng)達到一定層數(shù)，則不會將新發(fā)起加入請求的P2P客戶端節(jié)點調(diào)度到該樹干上。如果某個子樹所有的樹干都達到設(shè)定的層數(shù)閾值，則RRS-P不會向新加入的節(jié)點返回樹干底層節(jié)點信息。這時新節(jié)點直接向返回的ES-P請求對應(yīng)數(shù)據(jù)子流。
相應(yīng)的，本發(fā)明實施例還提供一種節(jié)點退出網(wǎng)絡(luò)的方法，如圖10所示，為節(jié)點處理樹干父節(jié)點的斷開或退出的過程示意圖，包括步驟1，P2P客戶端節(jié)點N1、N2、N3都是子樹s1上的樹干節(jié)點，N2是N1的樹干父節(jié)點，N3是N1的樹干子節(jié)點。節(jié)點N4是N1的樹葉父節(jié)點，節(jié)點N5是N1的葉子節(jié)點。
當(dāng)節(jié)點N1正常退出或斷開時，N1向RRS-P、所有的父節(jié)點和子節(jié)點發(fā)送退出消息。N1的樹干子節(jié)點N3和葉子節(jié)點N5都可以收到N1的退出消息，N3與N5也可以通過對N1的連接狀態(tài)掃描而檢測到與N1的連接失敗。
步驟2，節(jié)點N3將上級樹干節(jié)點，也就是N1的樹干父節(jié)點N2以及N2以上的各級樹干節(jié)點加入備選節(jié)點列表，依次向N2以及N2的上級樹干節(jié)點發(fā)送請求，請求加入為樹干子節(jié)點。請求的順序為N2、N2的父節(jié)點、N2的祖父節(jié)點依次向子樹的上級樹干節(jié)點請求。
相應(yīng)的，RRS-P收到N1發(fā)送的退出消息或檢測到N1退出后，在N1所在的樹干拓撲數(shù)據(jù)中刪除N1的相關(guān)信息。
樹干父節(jié)點N2收到N1的退出消息或檢測到N1退出后，將N1的連接信息清除，這樣，N2就可以接受其它節(jié)點作為樹干子節(jié)點加入的請求。
N1的樹葉父節(jié)點N4收到N1發(fā)送的退出消息或檢測到N1退出后，刪除N1的相關(guān)信息。進一步，需要判斷自身連接的葉節(jié)點數(shù)量是否小于設(shè)定的葉節(jié)點閾值，若是，確定自身變?yōu)榭臻e節(jié)點，通知給RRS-P、樹干父節(jié)點和樹干子樹點；RRS-P更新本地存儲的空閑節(jié)點信息；N4的樹干父節(jié)點和樹干子樹點更新本地存儲的空閑節(jié)點信息并轉(zhuǎn)發(fā)給上/下級樹干節(jié)點以及連接的葉節(jié)點。
N1的樹葉節(jié)點N5收到N1的退出消息或檢測到N1退出后，首先嘗試從本地記錄的子樹s1中的空閑樹干節(jié)點獲取子流。本地記錄的各子樹空閑樹干節(jié)點的數(shù)據(jù)有兩個來源接入系統(tǒng)時RRS-P返回的數(shù)據(jù)和從N1獲取的空閑節(jié)點數(shù)據(jù)信息。如果本地記錄的空閑樹干節(jié)點不能提供子流s1，葉節(jié)點N5向RRS-P請求子樹s1的空閑樹干節(jié)點信息，然后向這些節(jié)點請求加入獲取子流。如果還是不能獲取子流s1，則直接向ES-P請求子流s1。
步驟3，N2在接收到N3的連接請求后，如果沒有樹干子節(jié)點，則接收N3作為樹干子節(jié)點加入的請求。如果N2拒絕N3的加入請求，則向N3返回拒絕消息，N3向RRS-P報告N2失效，并繼續(xù)向N2的上級樹干節(jié)點發(fā)送請求。
上級樹干節(jié)點接受N3的加入請求后，向N3通報空閑節(jié)點信息。
如果N3經(jīng)過多次嘗試仍然不能建立與上級樹干節(jié)點的連接并作為樹干子節(jié)點加入子樹，則直接向ES-P請求子流。這里的最大嘗試連接次數(shù)根據(jù)每個樹干節(jié)點保存的上級樹干節(jié)點的個數(shù)設(shè)定，例如，設(shè)定每個樹干節(jié)點最多可以存儲4個上級樹干節(jié)點的信息，為((父節(jié)點IP/port，3)，(祖父節(jié)點IP/port，2)，(曾祖父節(jié)點IP/port，1)，(曾曾祖父節(jié)點IP/port，0))；則最多嘗試三次。
步驟4，N3向RRS-P上報節(jié)點狀態(tài)信息，包括新建立的樹干連接關(guān)系、各級節(jié)點是否空閑等信息。
新的樹干連接關(guān)系建立后，N3更新自己的上級樹干節(jié)點信息并發(fā)送給建立連接的樹干子節(jié)點。
N1退出系統(tǒng)時，還通知樹葉父節(jié)點N4；樹葉父節(jié)點N4在接收到節(jié)點N1的退出通知或檢測到N1的退出時，需要判斷自身連接的葉節(jié)點數(shù)量是否小于設(shè)定的葉節(jié)點閾值，若是，確定自身變?yōu)榭臻e節(jié)點，通知給RRS-P、自身的樹干父節(jié)點和樹干子樹點；RRS-P更新本地存儲的空閑節(jié)點信息；N4的樹干父節(jié)點和樹干子樹點更新本地存儲的空閑節(jié)點信息并轉(zhuǎn)發(fā)給上/下級樹干節(jié)點以及連接的葉節(jié)點。
綜上所述，本發(fā)明實施例通過通過構(gòu)建P2P客戶端網(wǎng)絡(luò)拓撲，利用P2P客戶端節(jié)點的上傳能力來互相傳輸一部分流媒體數(shù)據(jù)，從而節(jié)約了內(nèi)容服務(wù)器資源的消耗。且由RRS-P構(gòu)建P2P客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲，統(tǒng)一進行傳輸數(shù)據(jù)子流的指定和空閑節(jié)點的發(fā)送，使P2P客戶端節(jié)點間的連接都局限在局部網(wǎng)絡(luò)中，從而提供相對有保證的傳輸質(zhì)量并減少跨網(wǎng)絡(luò)的傳輸流量。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲構(gòu)造方法，應(yīng)用于流媒體分發(fā)系統(tǒng)，所述流媒體分發(fā)系統(tǒng)包括中心內(nèi)容服務(wù)器、邊緣服務(wù)器、用戶請求調(diào)度服務(wù)器以及客戶端節(jié)點；其特征在于，該方法包括由所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器為中心內(nèi)容服務(wù)器發(fā)送給邊緣服務(wù)器的數(shù)據(jù)子流建立若干個子樹，每一個子樹用于傳輸一個數(shù)據(jù)子流；每一個子樹包含一個或多個樹干，每一個樹干節(jié)點僅有一個樹干子節(jié)點，每一個樹干節(jié)點連接一個或多個葉節(jié)點；每一個所述樹干節(jié)點和葉節(jié)點為客戶端節(jié)點；一個客戶端節(jié)點僅作為一個樹干的樹干節(jié)點，可作為多個不同子樹的葉節(jié)點；當(dāng)用戶請求調(diào)度服務(wù)器收到客戶端節(jié)點發(fā)送的加入系統(tǒng)請求后，向客戶端節(jié)點返回可連接的邊緣服務(wù)器信息，返回指定所述客戶端節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流標(biāo)識，當(dāng)判斷出指定傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流對應(yīng)子樹存在樹干底層節(jié)點時，還返回對應(yīng)子樹的樹干底層節(jié)點信息，當(dāng)判斷出存在傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點且所述客戶端節(jié)點請求以觀看節(jié)點的身份加入系統(tǒng)時，還返回傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點信息；所述空閑節(jié)點為連接的葉節(jié)點數(shù)量沒有達到設(shè)定的葉節(jié)點閾值的樹干節(jié)點；所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器接收所述客戶端節(jié)點上報的節(jié)點狀態(tài)信息，所述節(jié)點狀態(tài)信息為所述客戶端節(jié)點加入到對應(yīng)子樹后，根據(jù)建立連接的樹干節(jié)點信息和葉節(jié)點數(shù)量，上報的樹干節(jié)點連接關(guān)系和本節(jié)點是否為空閑節(jié)點信息；并根據(jù)上報的節(jié)點狀態(tài)信息更新本地存儲的客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲和空閑節(jié)點信息；所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器接收到所述客戶端節(jié)點發(fā)送的退出系統(tǒng)消息后，更新本地存儲的客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲。
2.如權(quán)利要求1所述的客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲構(gòu)造方法，其特征在于，所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器根據(jù)中心內(nèi)容服務(wù)器發(fā)送給邊緣服務(wù)器的數(shù)據(jù)子流的數(shù)量n，建立n個子樹，每個子樹用于傳輸一個對應(yīng)的數(shù)據(jù)子流。
3.如權(quán)利要求2所述的客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲構(gòu)造方法，其特征在于，每個子樹的樹干節(jié)點和葉節(jié)點起始為空；用戶請求調(diào)度服務(wù)器指定最初接入的n個客戶端節(jié)點作為傳輸每個數(shù)據(jù)子流的對應(yīng)子樹的第一個樹干節(jié)點；向所述客戶端節(jié)點返回可連接的邊緣服務(wù)器信息、指定所述客戶端節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流和傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點信息。
4.如權(quán)利要求3所述的客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲構(gòu)造方法，其特征在于，所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器設(shè)定每個子樹的樹干節(jié)點數(shù)量閾值；當(dāng)用戶請求調(diào)度服務(wù)器收到客戶端節(jié)點發(fā)送的加入系統(tǒng)請求后，指定其加入的對應(yīng)子樹，并檢查對應(yīng)子樹的當(dāng)前樹干節(jié)點數(shù)量是否達到設(shè)定的閾值；若對應(yīng)子樹的當(dāng)前樹干節(jié)點數(shù)量沒有達到設(shè)定的閾值，則返回對應(yīng)子樹的當(dāng)前樹干底層節(jié)點信息；若對應(yīng)子樹的當(dāng)前樹干節(jié)點數(shù)量已達到設(shè)定的閾值，則指示所述客戶端節(jié)點從返回的邊緣服務(wù)器處獲取指定傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流，創(chuàng)建新樹干。
5.一種流媒體分發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，包括中心內(nèi)容服務(wù)器、邊緣服務(wù)器、用戶請求調(diào)度服務(wù)器；所述中心內(nèi)容服務(wù)器用于將流媒體數(shù)據(jù)進行切片處理，形成多個數(shù)據(jù)子流，發(fā)送給所述邊緣服務(wù)器；所述邊緣服務(wù)器用于緩存接收的數(shù)據(jù)子流并發(fā)送給加入到系統(tǒng)中的客戶端節(jié)點；所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器用于建立、存儲并更新客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲和空閑節(jié)點信息；具體包括接收客戶端節(jié)點發(fā)送的加入系統(tǒng)請求，向客戶端節(jié)點返回可連接的邊緣服務(wù)器信息，返回指定所述客戶端節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流標(biāo)識，當(dāng)判斷出指定傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流對應(yīng)子樹存在樹干底層節(jié)點時，還返回對應(yīng)子樹的樹干底層節(jié)點信息，當(dāng)判斷出存在傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點且所述客戶端節(jié)點請求以觀看節(jié)點的身份加入系統(tǒng)時，還返回傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點信息；所述空閑節(jié)點為連接的葉節(jié)點數(shù)量沒有達到設(shè)定的葉節(jié)點閾值的樹干節(jié)點；接收客戶端節(jié)點上報的節(jié)點狀態(tài)信息，所述節(jié)點狀態(tài)信息為所述客戶端節(jié)點加入到對應(yīng)子樹后，根據(jù)建立連接的樹干節(jié)點信息和葉節(jié)點數(shù)量，上報的樹干節(jié)點連接關(guān)系和本節(jié)點是否為空閑節(jié)點信息；并根據(jù)上報的節(jié)點狀態(tài)信息更新本地存儲的客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲和空閑節(jié)點信息；接收客戶端節(jié)點發(fā)送的退出系統(tǒng)消息后，更新本地存儲的客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述邊緣服務(wù)器為一個以上，地理位置接近的多個邊緣服務(wù)器組成邊緣P2P自治域；同一個邊緣P2P自治域中的各邊緣服務(wù)器共享接收的數(shù)據(jù)子流。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器中，對每一個流媒體直播頻道，為每一個邊緣P2P自治域存儲一個對應(yīng)的客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述中心內(nèi)容服務(wù)器將流媒體數(shù)據(jù)進行切片處理形成n個數(shù)據(jù)切片，并使用冗余算法生成m個冗余切片，將n個數(shù)據(jù)切片和m個冗余切片編碼成n+m個獨立的數(shù)據(jù)子流發(fā)送給所述邊緣服務(wù)器；所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器建立的每一個客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲中包括n+m個子樹，每個子樹分別用于傳輸一個獨立的數(shù)據(jù)子流。
9.一種用戶請求調(diào)度服務(wù)器，應(yīng)用于權(quán)利要求5所述的流媒體分發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，包括存儲單元、交互單元和更新單元；所述存儲單元，用于存儲所述流媒體分發(fā)系統(tǒng)中的邊緣服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)拓撲、客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲和空閑節(jié)點信息；所述交互單元，用于接收所述客戶端節(jié)點發(fā)起的加入系統(tǒng)請求，根據(jù)所述存儲單元存儲的所述網(wǎng)絡(luò)拓撲和空閑節(jié)點信息，向發(fā)起加入系統(tǒng)請求的客戶端節(jié)點返回可連接的邊緣服務(wù)器信息，返回指定所述客戶端節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流標(biāo)識，當(dāng)判斷出指定傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流存在樹干底層節(jié)點時還返回對應(yīng)子樹的樹干底層節(jié)點信息，當(dāng)判斷出存在傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點且所述客戶端節(jié)點請求以觀看節(jié)點的身份加入系統(tǒng)時，還返回傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點信息；還用于接收所述客戶端節(jié)點在加入系統(tǒng)后上報的包含樹干節(jié)點連接關(guān)系和本節(jié)點是否為空閑節(jié)點的節(jié)點狀態(tài)信息，發(fā)送給所述更新單元；接收所述客戶端節(jié)點發(fā)送的退出系統(tǒng)消息，發(fā)送給所述更新單元；所述更新單元，用于根據(jù)所述交互單元發(fā)送的節(jié)點狀態(tài)信息及退出系統(tǒng)消息，更新所述存儲單元中保存的客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲和空閑節(jié)點信息。
10.如權(quán)利要求9所述的用戶請求調(diào)度服務(wù)器，其特征在于，還包括檢測單元，用于檢測所述客戶端節(jié)點是否異常退出；當(dāng)檢測到所述客戶端節(jié)點異常退出時，更新所述存儲單元中保存的客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲。
11.一種客戶端節(jié)點，應(yīng)用于權(quán)利要求5所述的流媒體分發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，包括加入系統(tǒng)功能單元、退出系統(tǒng)功能單元、樹干功能單元、樹葉功能單元、流媒體播放單元；所述加入系統(tǒng)功能單元，用于向所述流媒體分發(fā)系統(tǒng)中的用戶請求調(diào)度服務(wù)器發(fā)起加入系統(tǒng)請求，接收所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器返回的邊緣服務(wù)器信息，接收指定所述客戶端節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流標(biāo)識，接收所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器判斷出指定傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流對應(yīng)子樹存在樹干底層節(jié)點時返回的樹干底層節(jié)點信息，接收所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器判斷出存在傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點且所述客戶端節(jié)點請求以觀看節(jié)點的身份加入系統(tǒng)時，返回的傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點信息；并將接收的所述邊緣服務(wù)器信息、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流標(biāo)識以及所述樹干底層節(jié)點信息發(fā)送給所述樹干功能單元，將接收的所述空閑節(jié)點信息發(fā)送給所述樹葉功能單元；所述退出系統(tǒng)功能單元，用于向所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器以及建立連接的其它客戶端節(jié)點發(fā)送退出系統(tǒng)消息并斷開連接；接收其它P2P客戶端發(fā)送的退出系統(tǒng)消息，通知給所述信息存儲更新單元；所述樹干功能單元，用于與所述加入系統(tǒng)功能單元發(fā)送的邊緣服務(wù)器或樹干底層節(jié)點之一建立連接，將客戶端節(jié)點加入到所述對應(yīng)子樹中作為樹干節(jié)點接收指定的數(shù)據(jù)子流，發(fā)送給所述流媒體播放單元；并傳輸指定的數(shù)據(jù)子流給建立連接的葉節(jié)點；并將樹干節(jié)點連接關(guān)系和建立連接的葉節(jié)點數(shù)量信息發(fā)送給所述信息存儲更新單元；所述樹葉功能單元，用于與所述加入系統(tǒng)功能單元發(fā)送的傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點建立連接，將客戶端節(jié)點作為其它數(shù)據(jù)子流對應(yīng)子樹的葉節(jié)點接收其它數(shù)據(jù)子流，發(fā)送給所述流媒體播放單元；所述流媒體播放單元，用于將接收的各數(shù)據(jù)子流合成流媒體數(shù)據(jù)通過本地播放器播放。
12.如權(quán)利要求11所述的客戶端節(jié)點，其特征在于，還包括信息存儲更新單元和上報功能單元；所述信息存儲更新單元，用于接收所述退出系統(tǒng)功能單元發(fā)送的通知以及所述樹干功能單元發(fā)送的樹干節(jié)點連接關(guān)系，更新并存儲所屬樹干的上級樹干節(jié)點信息；并根據(jù)建立連接的葉節(jié)點數(shù)量確定出本節(jié)點是否空閑；還接收、存儲或發(fā)送上級樹干節(jié)點信息給樹干子節(jié)點，接收、存儲或發(fā)送空閑節(jié)點信息給上下級樹干節(jié)點和葉節(jié)點；所述上報功能單元，用于從所述信息存儲更新單元獲取樹干節(jié)點連接關(guān)系及本節(jié)點是否空閑信息，向所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器上報包含樹干節(jié)點連接關(guān)系和本節(jié)點是否為空閑節(jié)點的節(jié)點狀態(tài)信息。
13.如權(quán)利要求12所述的客戶端節(jié)點，其特征在于，所述加入系統(tǒng)功能單元包括第一功能子單元，用于向所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器發(fā)起加入系統(tǒng)請求，并在加入系統(tǒng)請求中指明作為觀看節(jié)點的身份加入系統(tǒng)；接收所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器返回的邊緣服務(wù)器信息，接收指定所述客戶端節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流標(biāo)識，接收所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器判斷出存在樹干底層節(jié)點時返回的與指定傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流對應(yīng)子樹的樹干底層節(jié)點信息，接收所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器判斷出存在傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點時，返回的傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點信息；并將接收的所述邊緣服務(wù)器信息、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流標(biāo)識以及所述樹干底層節(jié)點信息發(fā)送給所述樹干功能單元，將接收的所述空閑節(jié)點信息發(fā)送給所述樹葉功能單元；第二功能子單元，用于向所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器發(fā)起加入系統(tǒng)請求，并在加入系統(tǒng)請求中指明作為幫助節(jié)點的身份加入系統(tǒng)；接收所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器返回的邊緣服務(wù)器信息，接收指定所述客戶端節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流標(biāo)識，接收所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器判斷出存在樹干底層節(jié)點時返回的與指定傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流對應(yīng)子樹的樹干底層節(jié)點信息；并將接收的所述邊緣服務(wù)器信息、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流標(biāo)識以及樹干底層節(jié)點信息發(fā)送給所述樹干功能單元。
14.一種客戶端節(jié)點加入流媒體分發(fā)系統(tǒng)的方法，應(yīng)用于權(quán)利要求5所述的流媒體分發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，該方法包括客戶端節(jié)點向所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器發(fā)起加入系統(tǒng)請求，接收所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器返回的邊緣服務(wù)器信息，接收指定所述客戶端節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流標(biāo)識，接收所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器判斷出指定傳輸?shù)臄?shù)據(jù)子流對應(yīng)子樹存在樹干底層節(jié)點時返回的樹干底層節(jié)點信息，接收所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器判斷出存在傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點且所述客戶端節(jié)點請求以觀看節(jié)點的身份加入系統(tǒng)時，返回的傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點信息；所述客戶端節(jié)點與接收的所述邊緣服務(wù)器或樹干底層節(jié)點之一建立連接，加入到所述對應(yīng)子樹中作為樹干節(jié)點接收指定的數(shù)據(jù)子流，并傳輸指定的數(shù)據(jù)子流給建立連接的葉節(jié)點；與接收的傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點建立連接，作為其它數(shù)據(jù)子流對應(yīng)子樹的葉節(jié)點接收其它數(shù)據(jù)子流；并當(dāng)自身成功作為樹干節(jié)點時，向所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器上報包含樹干節(jié)點連接關(guān)系和本節(jié)點是否為空閑節(jié)點的節(jié)點狀態(tài)信息。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述客戶端節(jié)點向所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器發(fā)起加入系統(tǒng)請求時指明作為觀看節(jié)點的身份加入系統(tǒng)；還包括將接收的各數(shù)據(jù)子流合成流媒體數(shù)據(jù)通過本地播放器播放。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述客戶端節(jié)點向所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器發(fā)起加入系統(tǒng)請求時攜帶自身的IP地址和端口信息；所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器判斷出所述加入系統(tǒng)請求中攜帶的IP地址和端口信息與實際連接的IP地址和端口信息不相同時，確定出該客戶端節(jié)點為私網(wǎng)節(jié)點，僅向該客戶端節(jié)點返回邊緣服務(wù)器信息和傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點信息；所述客戶端節(jié)點與接收的傳輸其它數(shù)據(jù)子流的空閑節(jié)點建立連接，作為其它數(shù)據(jù)子流對應(yīng)子樹的葉節(jié)點接收數(shù)據(jù)子流。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述客戶端節(jié)點作為觀看節(jié)點的身份加入系統(tǒng)后，若從各子樹僅能獲取到部分數(shù)據(jù)子流，則向所述邊緣服務(wù)器獲取流媒體數(shù)據(jù)的其余數(shù)據(jù)子流。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述客戶端節(jié)點向所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器發(fā)起加入系統(tǒng)請求時指明作為幫助節(jié)點的身份加入系統(tǒng)；僅與接收的所述邊緣服務(wù)器或樹干底層節(jié)點之一建立連接，加入到所述對應(yīng)子樹中作為樹干節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)子流給建立連接的葉節(jié)點。
19.如權(quán)利要求14-18任一所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述客戶端節(jié)點作為樹干節(jié)點加入到對應(yīng)子樹后，還包括將自身的包含IP地址和端口信息的節(jié)點信息發(fā)送給樹干子節(jié)點；接收樹干父節(jié)點發(fā)送的一個或多個上級樹干節(jié)點的對應(yīng)節(jié)點信息，存儲并轉(zhuǎn)發(fā)給樹干子節(jié)點。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，每一個樹干節(jié)點的對應(yīng)節(jié)點信息中還攜帶生成時間TTL值；每一個樹干節(jié)點接收樹干父節(jié)點發(fā)送的一個或多個上級樹干節(jié)點的對應(yīng)節(jié)點信息后，將其對應(yīng)TTL值減1，僅當(dāng)TTL值大于0時，轉(zhuǎn)發(fā)對應(yīng)節(jié)點信息給樹干子節(jié)點。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，每一個樹干節(jié)點根據(jù)接收的一個或多個上級樹干節(jié)點的對應(yīng)節(jié)點信息及攜帶的TTL值的大小，確定出自己的樹干父節(jié)點以及其它上級樹干節(jié)點。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述客戶端節(jié)點作為樹干節(jié)點加入到對應(yīng)子樹后，還包括根據(jù)自身連接的葉節(jié)點數(shù)量，確定變?yōu)榭臻e節(jié)點時，還通知給樹干父節(jié)點和樹干子節(jié)點；接收樹干父節(jié)點發(fā)送或轉(zhuǎn)發(fā)的空閑節(jié)點信息，存儲并轉(zhuǎn)發(fā)給樹干子節(jié)點；接收樹干子節(jié)點發(fā)送或轉(zhuǎn)發(fā)的空閑節(jié)點信息，存儲并轉(zhuǎn)發(fā)給樹干父節(jié)點；將自身保存的空閑節(jié)點信息發(fā)送給建立連接的葉節(jié)點。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述客戶端節(jié)點退出系統(tǒng)時，包括向所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器發(fā)送退出系統(tǒng)消息并斷開連接；所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器根據(jù)存儲的客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲，在該客戶端節(jié)點所屬樹干的對應(yīng)樹干拓撲數(shù)據(jù)中刪除存儲的該客戶端節(jié)點的相關(guān)信息；還向所述全部建立連接的其它客戶端節(jié)點發(fā)送退出系統(tǒng)消息，并斷開連接。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述客戶端節(jié)點作為樹干節(jié)點接收到其樹干父節(jié)點發(fā)送的退出系統(tǒng)消息，或檢測到樹干父節(jié)點異常退出時，還包括根據(jù)本地存儲的其它上級樹干的對應(yīng)節(jié)點信息，請求作為樹干子節(jié)點建立連接；當(dāng)連接建立成功后，向所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器上報新建立的樹干節(jié)點連接關(guān)系和本節(jié)點是否為空閑節(jié)點的節(jié)點狀態(tài)信息。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，當(dāng)連接建立成功后，還包括所述客戶端節(jié)點更新自己的上級樹干節(jié)點信息并發(fā)送給樹干子節(jié)點。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述客戶端節(jié)點依次向每一個所述其它上級樹干節(jié)點請求作為樹干子節(jié)點建立連接都失敗后，直接連接所述邊緣服務(wù)器接收對應(yīng)數(shù)據(jù)子流。
27.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，當(dāng)樹干父節(jié)點接收到樹干子節(jié)點發(fā)送的退出系統(tǒng)消息，或檢測到樹干子節(jié)點異常退出時，還包括刪除本地保存的樹干子節(jié)點信息。
28.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述客戶端節(jié)點作為葉節(jié)點加入到對應(yīng)子樹后，接收到葉子父節(jié)點發(fā)送的退出系統(tǒng)消息，或檢測到葉子父節(jié)點異常退出時，還包括從本地存儲的對應(yīng)子樹的空閑節(jié)點信息中選擇一個空閑節(jié)點建立連接。
29.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，當(dāng)葉子父節(jié)點接收到葉節(jié)點發(fā)送的退出系統(tǒng)消息，或檢測到葉節(jié)點異常退出時，還包括判斷自身連接的葉節(jié)點數(shù)量是否小于設(shè)定的葉節(jié)點閾值，若是，確定自身變?yōu)榭臻e節(jié)點，通知給所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器、樹干父節(jié)點和樹干子樹點；所述用戶請求調(diào)度服務(wù)器更新本地存儲的空閑節(jié)點信息；所述樹干父節(jié)點和樹干子樹點更新本地存儲的空閑節(jié)點信息并轉(zhuǎn)發(fā)給上/下級樹干節(jié)點以及連接的葉節(jié)點。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種客戶端節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓撲構(gòu)造方法，應(yīng)用于流媒體分發(fā)系統(tǒng)，所述流媒體分發(fā)系統(tǒng)包括中心內(nèi)容服務(wù)器CS－P、邊緣服務(wù)器ES－P、用戶請求調(diào)度服務(wù)器RRS－P以及P2P客戶端節(jié)點；通過利用P2P客戶端節(jié)點的上傳能力來互相傳輸一部分流媒體數(shù)據(jù)，從而節(jié)約了內(nèi)容服務(wù)器資源的消耗。通過構(gòu)建P2P客戶端網(wǎng)絡(luò)拓撲，使得P2P客戶端節(jié)點能夠從其它P2P客戶端節(jié)點獲取一部分流媒體數(shù)據(jù)，實現(xiàn)在不降低服務(wù)質(zhì)量的同時，降低了對服務(wù)器的負載能力要求，使得流媒體分發(fā)網(wǎng)絡(luò)能提供高帶寬、質(zhì)量有保證的流媒體直播服務(wù)。
文檔編號H04L29/06GK101068186SQ200710110570
公開日2007年11月7日 申請日期2007年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月5日
發(fā)明者王志兵, 嚴(yán)哲峰, 陳浩華, 兌繼英, 李耀輝, 魏家好, 薛傳頌 申請人:華為技術(shù)有限公司