[发明专利]音乐点播系统的对等网络传输方法

说明书

技术领域

本发明提出一种对等网络(Peer-to-Peer，P2P)音乐点播系统后台传输系统的数据传输方法，利用对等计算技术来实现音乐点播系统，通过滑动窗口来规范多点传输中顺序，以实现对于实时性的要求，属于分布式文件传输领域问题。

背景技术

随着多媒体技术和网络技术的发展，人们对多媒体及网络环境的要求也越来越高。宽带环境下传统的多媒体点播系统，无论是集中式服务器本身，还是其网络带宽，都已构成系统的瓶颈，并且随着用户数量的不断增加，服务器瓶颈问题越来越明显。简单的通过增加点播系统中的媒体服务器，能有效地解决服务器的瓶颈问题，但从本质上，这种方法只是缓解了问题，而没有彻底解决问题，一旦网络中的点播用户数量超过媒体服务器的额定承载量，媒体服务器的瓶颈问题就会暴露无疑。而且，通过增加媒体服务器的方法来解决现有媒体服务器的瓶颈问题，通常会伴随着相当的成本开销。

P2P网络以“对等、我为人人，人人为我”的理念，以其弱中心化、良好的扩展性以及无单点失效和自适应性等特点在网络模式中脱颖而出，用户既是资源的提供者，又是资源的使用者，在共享中互惠互利，达到共赢。随着P2P应用的日益广泛和需求的不断增多，其技术的也取得了长足的发展并吸引了大量的用户。其中P2P文件共享是发展最快、影响最广的一种应用，无论是学术研究上还是实际的产品中，都表现出很强的生命力。如BitTorrent，Emule，Maze等P2P文件共享的典型实例。正是由于P2P的分布性、无单点失效和弱中心化等特点，P2P成为解决传统多媒体点播系统的一种理想选择。作为P2P文件共享与下载应用中最成功和高效的BitTorrent，在研究和设计P2P音乐点播系统时，可以借鉴其优越的共享和传输机制，提高网络边缘资源的利用率。

音乐点播的后台是一个文件传输系统，它和众多的文件共享和下载系统有许多的类似之处，按照既定的要求实现了文件的传输便可以有效地保证点播系统的正常流畅运行。正是基于此，在将P2P技术引入音乐点播系统时，我们要充分的提高后台传输系统的传输效率，为此我们将BitTorrent中最具特色和优越的文件共享和传输机制——“最少优先机制”引入传输系统的传输方案。然而点播系统的固有的实时性要求也要求需要对传输方案作进一步的改进。通过引入滑动窗口机制，来规范多点传输使的下载顺序，以实现对于实时性要求。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种P2P音乐点播系统的传输方法，它是音乐点播系统的P2P传输方法，也是区别于传统音乐点播系统的本质所在。较之传统的音乐点播系统，它不仅能有效地实现典型的P2P方式的多点传输，同时又能有效地保证传输过程中对于实时性的要求，确保点播过程中播放的流畅性。

技术方案：本发明的方法强调P2P多点传输机制中的实时性，引入滑动窗口的方法，其目的是解决P2P音乐点播系统中最基本的对于实时性的要求。

本发明的音乐点播系统的对等网络传输方法以P2P技术来解决传统音乐点播系统中的服务器单点失效和连接服务瓶颈问题，将点播系统和P2P技术结合起来，采用多点下载方法，具体方法如下：

a.最少优先机制在传输过程中文件分片选择过程：

a1.通过节点间的直接交互，节点间分别记录着对方拥有的文件分片情况，据此统计出网络中文件分片的分布情况，

a2.任何一个节点下载完一个分片后都会使得整个邻居网络都更新该文件分片的分布，在选择文件分片时，依次从拥有者数量少的文件分片起顺次请求和下载，

b.播放流程：随着着播放的进行，播放点不断向后移动，滑动窗口也相应的逐片向后滑动，这样就能有效地保证播放点的文件分片能有效地被请求和下载，从而实现对于实时性的要求，

c.片段选择流程：

①判断播放点所在分片是否播放完成，若完成，则将滑动窗口向后滑动，否则保持当前窗口状态；

②判断滑动窗口中的紧急分片是否全部被请求或是下载完成，若未请求或下载完成，则转到③执行，否则转到④执行；

③依次请求滑动窗口中尚未请求或下载的分片，若请求尚未满，则继续转到④执行；

④根据统计的邻居节点分片拥有情况，选择拥有者最少的普通分片进行请求和下载；

d.播放跳转过程：根据跳转点计算出对应的分片，停止播放器的播放；

①将系统的播放点置于跳转点上，并根据播放点的分片重新设置滑动窗口，此时紧急分片和普通分片也相应的改变；

②按照改进的最少优先机制重新选择分片进行请求和下载；