[发明专利]一种音乐在线播放的调度及控制方法

权利要求书

1.一种音乐在线播放的调度及控制方法，所述音乐在线播放由音乐在线播放系 统实现，所述音乐在线播放系统包括音频源服务器、缓存服务器、资源服务器 和普通节点，音乐在线播放系统中的音乐媒体文件被进行文件分片和子流划分， 进行文件分片时将音乐媒体文件划分为等长字节的数据分片，每个数据分片顺 序编号，并通过用与数据分片相应的缓存位图来指代作为数据请求方的普通节 点所需要的文件分片；其特征是：采用基于子流和基于分片的混合调度策略， 具体实现方式如下，

(1)每个普通节点在进入音乐在线播放系统之后，由资源服务器获取其唯 一的标识号peer ID和初始的邻居列表，普通节点根据初始的邻居列表得到可用 邻居节点；然后，根据可用邻居节点返回的该可用邻居节点中当前所有子流的 数据状态SSD，从可用邻居节点中选择若干父节点或者选择缓存服务器为普通 节点提供各个子流，

每个可用邻居节点返回的SSD都以子流为粒度，对于每个子流，可用邻居 节点返回的消息的主要内容具有如下形式：

<Str(i)，MaxChunk(i)>0≤i＜M

其中MaxChunk(i)表示此可用邻居节点的子流Str(i)的最大分片通告；M用于 表示划分的多支子流数目；

收到来自各个可用邻居节点的SSD后，该普通节点设定一个宽度为MaxLag的 子流同步滑动窗口，让划分的M支子流处于平行的位置，并让这个窗口沿这M 支子流滑动，当滑动到某个位置，使得这个位置内各个可用邻居节点通告的所 有子流的MaxChunk(i)具有最大数目时，则该普通节点根据该位置向相关的可用邻 居节点发送子流请求，具体方法是：如果某个子流在子流同步滑动窗口内有一 个或多个可用邻居节点的最大分片通告，则随机选择其中一个可用邻居节点， 向这个可用邻居节点预定此子流，预定的起始处为子流同步滑动窗口的左侧位 置；如果某个子流在子流同步滑动窗口内没有任何可用邻居节点的最大分片通 告，则为该子流随机选择一个缓存服务器，向这个缓存服务器预定此子流，预 定的起始值同样为子流同步滑动窗口的左侧位置；收到子流的最大分片通告， 但是没有被选定向其预定子流的那些可用邻居节点，成为这个普通节点的候选 父节点；

(2)每个普通节点在选定了父节点或缓存服务器后，采用基于子流的方式 向对方预定一个或多个数据子流，此种方式采用“推”和“拉”相结合的模式，即普 通节点向父节点预定了数据子流以后，除非取消预定，否则对方将一直推送指 定的数据流到作为原始数据请求方的普通节点；

(3)每个普通节点实时评估运行期间当前的网络状况，如果预定的子流由 于网络状况导致当前播放点后、预设的数据分片长度门限DT以内出现数据分片 空缺，则普通节点就采用基于分片的方式向缓存服务器和具有最大剩余带宽的候 选父节点发送数据请求，请求的数据为当前播放点后、预设的数据分片长度门 限DT以内且尚未到达的数据分片。

2.如权利要求1所述音乐在线播放的调度及控制方法，其特征是：每个普通节 点定时检查运行期间各个子流的通信状况，具体实现方式如下，

设定一个整数门限值WarnUpperThreshold和一个系数α，α＞1；定时检查距 离当前播放指针以后、α·DT个槽位内的空缺数据分片；对于每一个上述范围内 的空缺数据分片，将这个空缺数据分片所在的子流进行一次警告计数，一个子 流有多少个空缺数据分片位于上述范围，就对这个子流警告多少次；

当有子流的受警告次数超过整数门限值WarnUpperThreshold，就尝试从其 他剩余带宽更大的父节点或者候选父节点或者缓存服务器预定这个子流。

3.如权利要求1或2所述音乐在线播放的调度及控制方法，其特征是：设置缓 存服务器对请求队列的门限机制和推出机制，具体实现方式如下，

记缓存服务器最大允许的TCP连接数为MaxConnect；

缓存服务器维护一张连接状态表，用于记录每个音乐媒体文件与所承担子 流的TCP连接之间的关系，它的主要表项的形式是：

<TCP Socket ID，频道号，Peer ID，连接建立时间，连接中的子流个数>

其中，TCP Socket ID是指TCP连接的套接字ID，频道号是指套接字对应 的下载媒体频道，Peer ID为普通节点的标识号；

缓存服务器设置一个门限值σ，0＜σ＜1；当有新的普通节点向其发送子流 预定请求，而现有TCP连接数超过σ·MaxConnect时，将首选具有最多TCP连 接的音乐媒体文件，继而从它的TCP连接中选出持续时间最长的连接，然后在 这个连接中随机选择一个子流发送清退通知，并缺省继续为该子流提供预设时 长的数据量。