[发明专利]一种客户端节点网络拓扑构造方法及流媒体分发系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机网络技术领域，尤其涉及一种P2P客户端节点网络拓扑构造方法、流媒体分发系统、系统相关实体及P2P客户端节点加入流媒体系统的方法。

背景技术

现有技术中产生了一种内容分发网络/媒体分发网络(content/mediadelivery network，CDN/MDN)，通过将网站的内容从源节点发布到最接近用户的网络“边缘”节点，使用户可以就近取得所需的内容，提高用户访问网站的响应速度。对于多媒体内容，如视频点播、视频直播等由于视频传输具有实时性、大容量的特点，通过将视频内容分布到靠近用户的边缘节点上，可以为用户提供更好的播放质量，同时又能大大降低对骨干网络的冲击。

现有技术中的CDN/MDN结构示意图如图1所示，其中：

全局服务器负载平衡(Global Server Load Balancing，GSLB)，将用户对媒体内容的请求调度到靠近用户的边缘节点上。

服务器负载平衡(Server Load Balancing，SLB)，负责本地用户的内容请求路由和负载均衡，根据内容分布和设备负载状况选择最优的媒体服务器(MS，Media Server)提供服务。

媒体管理器(Media Management，MM)，进行媒体内容的分发，中心和边缘之间、边缘和边缘之间、边缘节点内多个MS之间的调度。

图1所示CDM/MDN结构中，由于边缘节点上MS的带宽是确定的，因此能服务的用户数量是有限的。要想满足用户的需求，边缘节点的能力要随用户数量的增加作线性增长，因此现有技术中这种CDM/MDN结构，对边缘节点的投资是很庞大的。由于用户的服务请求具有很大的不确定性，即使增加边缘节点的系统能力也不可能完全满足用户请求的突发性增长。因此一旦某个区域的用户请求超过网络的最大并发量，网络只能拒绝服务。

目前互联网上已经出现了很多纯P2P(peer to peer)的流媒体软件系统，这些系统的共同特点在于能够通过一个网络上的调度模块，在客户端之间建立互助关系，网络上的流服务器仅提供少量的流，客户端(peer节点)之间通过上述互助关系，相互分发流数据来实现大量客户端同时观看流媒体节目的功能。调度模块不记录节点网络的拓扑关系，节点之间的相互帮助采用“尽力而为”的方式。发明人在本发明过程中发现，现有技术中的这种P2P流媒体软件系统没有考虑地域性的问题，有可能造成大量的跨骨干网流量。且调度模块不记录节点网络的拓扑关系，不进行统一的资源调度，基本上只依靠节点相互之间进行数据分发，频道切换时间长，不能支持大码流节目，由于节点自身的不稳定和“尽力而为”的互助方式也可能造成节目播放的不稳定。

综上所述，现有技术中基于客户端/服务器(Client/Server)模式的流媒体系统，无论是完全中心式的模式，还是中心-边缘分布式(例如CDN)的模式，对媒体服务器的负载都是很大的。媒体服务器的能力决定了能同时提供服务的用户的数量，因而，为了满足大量用户的流媒体应用要求，对流媒体服务提供商来说，服务器的投资是很大的。而互联网上基于P2P技术的流媒体直播服务，由于服务器资源有限，服务器只提供很少的启动流媒体数据，大部分节点只能依靠其它节点的上传能力来观看视频，因此服务质量难以保证。同时，P2P技术由于受用户节点上传能力的限制，一般无法提供高码率的直播节目。

发明内容

本发明实施例提供一种P2P客户端节点网络拓扑构造方法及流媒体分发系统，用以提高现有技术中流媒体播放的传输速度和播放质量。

一种客户端节点网络拓扑构造方法，应用于流媒体分发系统，所述流媒体分发系统包括：中心内容服务器、边缘服务器、用户请求调度服务器以及客户端节点；该方法包括：

由所述用户请求调度服务器为中心内容服务器发送给边缘服务器的数据子流建立若干个子树，每一个子树用于传输一个数据子流；每一个子树包含一个或多个树干，每一个树干节点仅有一个树干子节点，每一个树干节点连接一个或多个叶节点；每一个所述树干节点和叶节点为客户端节点；一个客户端节点仅作为一个树干的树干节点，可作为多个不同子树的叶节点；