[发明专利]一种组播系统的父节点选择方法、系统及节点

说明书

技术领域

本发明涉及流媒体传输技术领域，特别涉及一种组播系统的父节点选择方法、系统及节 点。

背景技术

随着Internet的发展，网络中流媒体应用越来越广泛。传统的网络架构都是使用C/S (Client/Server，客户端/服务器)模式实现流媒体的点播服务，这种模式严重消耗服务器的带 宽和计算资源，容易使服务器成为整个系统的瓶颈，并且，网络的可扩展性也不强。

为了节省发送设备的网络带宽和计算资源，提出了组播的概念。组播(Multicast)也称为多 播，是指将分组发送给对其感兴趣的一群接收者，其具体模式包括一对多、多对多模式，可 用于视频点播，会议电视等。最先出现的组播方案是IP组播。IP组播是指由路由器等设备在 网络层实现复制和转发分组给接收者。IP组播能够有效的节省网络带宽，提高网络资源的利 用率，但是IP组播有着如下固有的缺点：可扩展性不强、难以支持高层功能、缺乏有效的网 络管理和计费模型以及进行大规模部署困难而缓慢等问题。

为了实现与网络层设备无关的组播，同时提高网络的可扩展性，出现了应用层组播 (Application Layer Multicast，ALM)的方案。在应用层组播系统中，终端设备通过P2P网 络的方式构建重叠网进行通信，由终端设备来进行分组的复制和转发即实现组播功能，底层 网络只需要提供单播功能。

在应用层组播系统中，节点需要边下载边播放，对可用带宽、传输延时等因素十分敏感， 因此子节点(数据接收者)与父节点(数据源提供者)的协作提出了更高要求。选择好的父 节点，关系到子节点接收质量的好坏，同时也有利于减小组播树的深度和组播系统的传输延 时。

目前在应用层组播系统中，父节点选择方法从选择机制的实施方式来考虑可以分为两 类：

一类是请求节点驱动的父节点选择机制。在该方案中，请求节点与节点信息服务器建立 连接，节点信息服务器承担着对各个请求节点的评价以及为请求节点选择父节点的任务。节 点信息服务器以请求节点的可用带宽为标准为请求节点选择父节点，请求节点到该父节点的 链路状况、通信质量没有考虑在内。这样会导致网络系统拓扑不能得到优化，组播树深度会 很多，从而加大媒体源到节点的传输延时。

另一类是被请求节点驱动的父节点选择机制。在该方案中，请求节点随机地向被请求节 点发起请求。被请求节点接收到请求后，按照一定的策略，来确定是接受该服务请求，还是 拒绝服务请求，或者将请求节点的服务请求定位到网络中其它节点。例如：根据请求节点的 地理位置制定节点选择的策略，被请求节点在收到服务请求后，先计算请求节点在地理位置 上与自己的远近程度，如果被请求节点知道某些节点在地理位置上与请求节点更加接近，就 将服务请求重定向到该节点，否则根据自己是否可为更多节点提供服务做出是接收还是拒绝 该请求的决策。

被请求节点驱动的父节点选择机制是由被请求节点根据请求节点的服务能力等策略来确 定是否接受节点的连接请求从而达到优化整体网络性能的目的。此类方法由于只从被请求节 点这一方来考虑拓扑如何组织，这样组织起来的拓扑，各个节点间的通信质量并不是最优的。

综上所述，现有技术的应用层组播系统，如果单独采用请求节点驱动的父节点选择机制， 则无法对网络系统拓扑进行优化，组播树深度会很多，从而加大媒体源到节点的传输延时； 如果单独采用被请求节点驱动的父节点选择机制，则无法保证各个节点间的通行质量达到最 优。如何能够同时优化网络系统和提高节点间的通信质量成为目前亟需解决的问题。

发明内容

为了提高系统的整体效益，保证节点间通信质量，本发明实施例提供了一种组播系统中 的父节点选择方法、系统及节点。所述技术方案如下：

一种组播系统的父节点选择方法，所述方法包括：

请求节点向被请求节点发起接入请求，所述接入请求中包含所述请求节点的权重值；

根据所述权重值判断所述被请求节点是否能成为所述请求节点的父节点；

其中，所述权重值由节点的所有子节点的权重值之和、节点容纳新节点的能力以及节点 的贡献决定，所述节点容纳新节点的能力等于节点的可用带宽除以流媒体播放速率，所述节 点的贡献等于节点的上传连接数。

一种组播系统的父节点选择的系统，所述系统包括：请求节点和被请求节点；

其中，所述请求节点包括：