面向運營商的P2P流媒體系統架構

1用戶點播媒體節目的流程

圖1中①、②、③、④、⑤的步驟分別對應如下。

①用戶運行P2P流媒體客戶端程序，登錄到P2P流媒體服務系統。

②用戶瀏覽系統的內容發布到服務頁面，查找到所需節目并點擊該節目鏈接后，P2P流媒體客戶端程序通過鏈接中所含信息，獲取該節目的惟一標識以及所對應的資源管理服務器。

③P2P流媒體客戶端程序連接相應的資源管理服務器，由資源管理服務器根據該節目的惟一標識查找內容節點資源列表，并根據預先定義的策略和客戶端屬性（如用戶IP地址、連接速率等）對內容節點（可以是客戶端、內容緩存服務器和原始內容服務器）進行調度，返回一系列符合條件的內容服務節點列表給客戶端程序，同時，資源管理服務器根據客戶端屬性和預先定義的內容分發策略確定該客戶端需要存儲的內容片斷范圍，并同樣把該要求返回給客戶端程序。

④P2P流媒體客戶端程序根據收到的內容服務節點列表和相應的內容服務節點（內容服務節點可以是客戶端、內容緩存服務器和原始內容服務器）建立點對點連接，并從內容服務節點接收相應的內容片斷，在本地進行緩存處理，并實現實時播放。

⑤在播放的同時，P2P流媒體客戶端程序根據前面資源管理服務器確定的內容存儲要求進行節目內容的本地存儲，并每隔一定的時間向資源管理服務器報告該客戶端的內容存儲情況，以便資源管理服務器及時更新相應的內容節點資源列表，使該客戶端可為其他用戶提供相應的服務。

5、資源管理和調度

整個P2P流媒體系統中，資源管理服務器的設計是最關鍵的。為確保P2P流媒體服務系統能夠正常運轉。并向用戶提供良好的服務，資源管理服務器必須及時更新維護每個內容文件所對應的內容節點資源列表，準確反映出系統當前可用的服務資源情況。內容節點資源列表應至少包含原始內容服務器信息，并根據資源的實際分布情況可包含其他客戶端節點和內容緩存服務器信息。

內容節點資源列表的建立和維護過程設計如下：

●運營商/ICP在內容發布服務器中發布內容的同時，將在資源管理服務器中建立該內容文件所對應的內容節點資源列表，并把原始服務器作為初始服務資源記錄在資源列表中；
●用戶登錄到P2P流媒體服務系統時，后臺對用戶進行篩選，并要求合格的客戶端服務節點向資源管理服務器報告該客戶端內容存儲情況，在相應的內容節點資源列表中加入該客戶端服務節點；
●當內容緩存服務器所緩存的內容發生變化時。需通知資源管理服務器更新相應的內容節點資源列表；
●當用戶點播后，資源管理服務器對內容服務節點進行調度，返回符合條件的內容服務節點列表給客戶端程序時，相應的內容節點資源列表應有所記錄，反映出資源的占用情況；
●當用戶播放節目時，本地存儲內容也在不斷更新，因此該客戶端服務節點每隔一定的時間需向資源管理服務器報告客戶端的內容存儲情況，以便資源管理服務器及時更新相應的內容節點資源列表；
●當客戶端從某個內容服務節點接收完相應的內容數據后，該客戶端程序需通知資源管理服務器釋放相應的內容服務節點，使該節點可繼續為其他用戶提供相應的服務；
●當用戶退出P2P流媒體服務系統時，相應地也會通知資源管理服務器在相應的內容節點資源列表中刪去該客戶端服務節點。為實現業務的可運營、可管理、可擴展，資源服務器對內容節點的調度應綜合考慮服務質量、網絡壓力、節點能力等因素，遵循以下調度原則。

如果該節目的內容節點資源列表只有原始內容服務器，則該用戶為在線用戶中第一個點播該節目的用戶，由原始內容服務器提供服務。

如果該節目的內容節點資源列表還含有其他客戶端節點或內容緩存服務器，則根據預定義的策略進行調度，其預定義策略可包含但不僅限于以下幾點。

●地域優先。為優化網絡流量、流向，減少穿越骨干流量，并提高內容響應速度和服務質量，應盡量選擇同一地域的內容節點優先提供服務，客戶端所處地域的判斷可通過IP地址段進行。
●節點類型優先。為提高系統伸縮性，使系統服務能力隨用戶增加而擴展，同時也留出一定資源來為非熱門節目提供服務，調度的優先順序應為其他客戶端節點＞內容緩存服務器＞原始服務器。
●穩定性優先。由于P2P網絡是異構網絡，客戶端設備類型差別很大，為保證服務質量，客戶端節點選擇應重點考慮穩定性因素，包括在線時間、網絡連接、系統負載、以往服務情況等，并且可對各因素所占的權重進行設置。
●Cache優先原則。為提高服務響應速度，減少客戶端硬盤操作次數，應優先選擇內容還在內存Cache的客戶端節點提供服務，即選擇正在收看或剛收看完的節點進行優先調度。返回的內容服務節點列表中，同一內容片斷應給出兩個以上對應的內容服務節點，以便在首選內容服務節點失效時，能夠采用備份服務節點提供服務。

6、結束語

為促進產業的良性發展，作為P2P產業鏈中不可或缺的一環，電信運營商應充分依托自身的用戶資源、基礎網絡和運營平臺優勢，搭建電信級可管可控的P2P流媒體業務平臺，開放給內容供應商，向用戶提供有保障的收費服務。面向運營商的P2P流媒體平臺的建立，可有效解決困擾業界已久的內容盜版、用戶收費、質量保障等關鍵問題，并且可以協助P2P流媒體服務確立自身盈利模式，實現業務的可持續發展，同時，也為運營商主動應對目前網絡上的P2P流量無序流動，降低骨干網建設和運維壓力提供了一個新的途徑，應是未來發展的主要方向。