[发明专利]利用声望模型的P2P流媒体系统节点有效性的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机网络流媒体技术领域，更具体地，本发明涉及一种利用声望模型的P2P流媒体系统节点有效性的检测方法。

背景技术

近年来，随着互联网的迅猛发展和普及，多媒体新闻发布、在线直播、网络广告、电子商务、视频点播、远程教育、远程医疗、网络电台、实时视频会议等各种互联网信息服务的广泛应用，对传统的播放方式提出了新的挑战。流媒体技术可以广泛应用于各种互联网信息服务中，从而丰富传统互联网内容的表现形式，赋予宽带应用更多的娱乐性和互动性，因此，流媒体技术必将成为未来宽带网络业务的主流技术。

传统的流媒体系统主要采用客户端/服务器(C/S)模式，用户以单播的方式与服务器建立连接，由于流媒体业务高带宽需求、高服务质量(QoS)保障的特点，随着用户数目的增多，服务器软、硬件资源将很快被消耗殆尽，从而导致系统的扩展性极差。最近兴起的P2P技术能够利用客户端节点的资源减轻服务器和骨干网的负担，为解决流媒体内容分发提供了一个新的方向。

目前，大多数P2P流媒体系统采用了中心式的拓扑结构，由索引服务器集中存放所有P2P节点的信息。这种集中式的索引服务器能够根据节点的请求进行快速查找并返回最优的多个节点作为用户节点的邻居。如果用户节点正常退出，将向索引服务器发送“退出”信令，收到该信令后，索引服务器将节点信息从数据库中删除。但是，如果由于用户强制退出或是网络发生故障等原因导致索引服务器无法收到“退出”信令，将会造成索引服务器的数据库中存在大量的无效节点。这样，当收到节点的请求时，就有可能将无效节点作为最优节点返回给请求节点，从而严重影响了系统的可用性。因此，为了提高系统的可用性，索引服务器必须能够检测系统中的无效节点并将其从数据库中删除。

针对这一点，大多数系统采用了基于心跳技术的故障检测方法，其原理为：索引服务器周期性地向系统中的所有节点发送心跳包来检测节点的运行状态，节点收到心跳包后立即返回响应。如果索引服务器收到响应，则表明节点仍然存活；如果节点长时间未响应，则判断其为无效节点并从数据库中删除。

但是，采用心跳技术有个致命的缺陷：随着系统规模的扩大，心跳包的数量成线性增长。索引服务器不但需要根据请求节点的快速查找，而且还要定期向所有节点发送心跳包、接收响应并进行超时判断，承受了巨大的负载，消耗了自身的处理能力与网络带宽，严重影响了系统的可扩展性。

为了解决P2P系统中存在的安全问题，EigenTrust、EigenRep、SemTrust、PeerTrust、PowerTrust、FuzzyTrust等系统通过建立基于声望的信任模型，有效地区分恶意节点和善意节点，提高系统的安全保障。

发明内容

本发明借鉴了基于声望的信任模型，在P2P流媒体系统中引入声望机制，提出了一种利用声望模型的P2P流媒体系统节点有效性的动态检测方法。但是，由于流媒体服务具有带宽占用高、服务时间长的特点，在流媒体系统中引入声望模型来动态监测节点的有效性，不仅需要保证检测的准确性，而且应尽量减少声望模型的控制开销，从而避免对流媒体服务造成的影响。

本发明的目的在于，为避免现有无效节点的故障检测方法所采用的心跳技术对索引服务器造成的巨大负载(处理能力、网络带宽)，从而提供了一种利用声望模型的P2P流媒体系统节点有效性的检测方法。

为实现上述目的，本发明的利用声望模型的P2P流媒体系统节点有效性的检测方法包括以下步骤：

1)设定声望的下限值θ_l和上限值θ_u，且0＜θ_l＜θ_u＜1，

其中，在所述声望模型中，节点的声望属性具有双重含义：

表示节点的可用性：该节点正常工作的概率；

表示节点的可信度：该节点反馈信息的可信程度；

声望的范围为[θ_l，θ_u]，声望越高则节点的可用性与可信度越高。

2)根据反馈更新声望

选取一段固定长度的时间作为计算时间单元CTU，每个CTU结束时，根据当前CTU内收到的反馈信息对节点的声望进行修正。