[发明专利]一种基于流行度的P2P流媒体复制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于流行度的P2P流媒体复制方法，属于信息技术领域，尤其是对等网络（peer–to-peer）P2P的流媒体通信领域。

背景技术

目前P2P网络的应用越来越广泛，P2P网络模式的兴起得益于Internet的广泛普及、网络带宽的大幅增加以及基于Internet的终端系统计算能力的迅速增强。上述因素促使原先在其它网络计算模式中通常被忽视且广泛存在的终端用户设备成为一种宝贵的计算资源。它与C/S模式最显著的区别在于网络中的节点(peer)既可以获取其它节点的资源或服务,同时又是资源或服务的提供者,即兼具Client和Server的双重身份。到目前为止,P2P研究已经涉及非常广泛的方面,主要包括:网络拓扑构造、安全与可靠性、分布式数据存储、大规模并行计算等。P2P的应用更是涵盖诸多领域,如:商业和民用领域的文件和数据共享和存储、科研领域的协同和并行计算、军事领域的士兵协作和战场网络的构造等。

同时随着通信技术的飞速发展,改变了传统的信息处理，加工，传播的手段,加快了人类文明进步的步伐。多媒体技术综合了声音，文字，图像，动画和视频等多种交互手段,拓宽了信息的表现形式,为人类的数字生活带来了深刻变革。于是网络通信技术和多媒体技术相结合,产生了流媒体(streaming media)技术。流媒体是以流式传输技术通过网络传送的，在时间上具有连续性的媒体文件，基于P2P的流媒体系统更是越来越受到人们的重视。

P2P流媒体复制技术就是在P2P网络中将一份流媒体文件复制为内容相同的多份文件，放置在不同的节点上，P2P流媒体复制技术一方面可以很好的解决节点动态性问题，当节点需要离开时，就会复制节点上的内容到一个新的节点上；同时一个好的副本放置策略可以把副本放置在一些综合性能高的节点上，以保证网络中数据对象的可靠性，提高客户端访问数据的有效性。在现有的P2P流媒体复制的关键技术中，有基于聚类算法，基于K中值算法，基于组群算法，基于比例复制算法等，但是这些算法存在一些缺陷，比如在计算流行度时，认为流媒体文件的流行度服从Zipf分布，这种分布是根据流媒体文件被观看的次数来判断流媒体文件的流行程度的，观看的次数越多，则说明文件的流行度越高，观看次数越少，则文件的流行度就越低。但是在现实应用中，由于流媒体文件的推荐策略等会导致文件的虚假流行，这样不仅导致网络带宽的浪费，也不能真实的反映文件的流行度。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是要发明一种基于流行度的P2P流媒体复制方法。本发明通过采用最优复制策略来保证服务质量的可靠性。通过合理的副本复制，不仅避免了在地理上广泛分布的系统节点由于网络断开或机器故障等动态不可预测因素引起的数据丢失。同时由于P2P网络中,各节点在处理能力，存储能力和网络带宽等方面存在较大差异,因此将文件副本放置在高性能的节点上,不仅能物尽其用,而且还极大地提高了系统的可用性和可靠性。

发明创造的技术方案：

一种基于流行度的P2P流媒体复制方法，其步骤为：

1）从P2P流媒体系统中选取若干节点作为候选节点；

2）统计P2P流媒体系统中每个流媒体文件的长度及其期望的赤字带宽，计算流媒体文件的流行度，根据流媒体文件的流行度值确定出将要变热的流媒体文件M_i；

3）计算当前观看该流媒体文件M_i的节点的可利用存储空间的大小，以及该流媒体文件M_i所期望需要的存储空间的大小；如果该可利用存储空间大于该需要的存储空间，则以E(D_i(n_i))×l(s)大小的存储空间复制该流媒体文件M_i到可利用的节点上，否则以乘以P2P流媒体系统当前所有观看节点总的可利用存储空间的大小复制该流媒体文件M_i到所述候选节点上；其中，

l(s)为流媒体文件的播放时间长度，E(D_i（n_i）)是流媒体文件M_i的赤字带宽，∑_kE(D_k(n_k))是所有k个流媒体文件赤字带宽之和。