[发明专利]用于性能知晓对等视频点播的接纳控制

说明书

技术领域

本发明涉及对等(peer-to-peer)网络建立(networking)，更具体地涉及在服 务器侧的对于视频点播服务的请求的接纳(admission)控制。

发明背景

传统上，使用客户端-服务器服务模型来提供流式传送(streaming)服务。 客户端向服务器发送请求，如果服务器有足够的资源来对客户端的请求进行 服务并且沿着(along)服务器和客户端之间的路径存在足够的带宽，则服务器 随后将内容流式传送到客户端。

由于服务器处的有限计算和存储资源以及连接服务器和客户端的网络中 的有限带宽，所以可扩展性(scalibility)已经成为伴随着客户端-服务器流式传 送服务的问题。最近，流式传送服务中已经引入对等技术。对等体(peer)被实 现为具有客户端和服务器的能力。对等网络通过主动地高速缓存(cache)内容 和为其他对等体服务而减轻了施加在服务器上的工作负荷并且将带宽需求分 布在网络上。研究表明对等技术大大改善了系统的可扩展性，使得系统能够 服务多得多的用户。

已经进行了巨大的努力以使用对等网络建立来解决(address)在流式传送 媒体服务中存在的可扩展性问题。可以将这些努力分类为两类，具体地 (notably)，对等现场(live)流式传送和对等经存储视频流式传送或视频点播。 尽管两个服务都力图在向用户提供好的观看质量的同时支持大量的用户，但 是它们也面临不同的技术挑战。在点对点现场流式传送中，使启动(start-up) 延迟最小而不牺牲系统可扩展性是挑战。在点对点视频点播服务中，允许不 同时的用户共享是挑战。

点对点流式传送方案也通过不同的数据散布(dissemination)技术而区分 它们自己。已经研究了两种数据散布方法，具体地，基于覆盖(overlay)的方法 和数据驱动的方法。在基于覆盖的方法中，对等体形成网格(mesh)或树结构， 其中在对等体之间形成父子关系。子对等体从其父亲(parent)接收数据。相比 之下，数据驱动方法中的对等体没有固定的父子关系。对等体寻找缺失数据 (missing data)，并且无论在哪里能够获得该缺失数据都取回(retrieve)该缺失数 据。尽管在早期的对等努力中广泛地使用基于重叠的方法，但是数据驱动方 法正变得更加流行，因为它有效地解决了扰动(churn)和不对称带宽问题。

虽然大多数现有技术的努力展示了良好的可扩展性并且与传统客户端- 服务器服务模型相比支持更多数目的用户，但是现有技术方案在本质上是尽 力而为的(best-effort)，并且对系统性能需求的支持还没有充分地研究。由于 服务器处的有限带宽，如果服务器过度接纳(over-admit)客户端，则客户端侧 的所感觉到的视频质量可能受损害。因此，为了提供所期望的服务质量(QoS)， 接纳控制是必要的。

发明内容

一种相关的应用针对性能知晓(performance aware)对等视频点播服务。该 应用将对等下载合并到传统的客户端-服务器视频点播服务模型中。该对等下 载承载主要的数据传递负荷，从而显著地减少施加在服务器上的工作负荷。 因此，服务器将其资源的大多数投入于提供紧急数据以满足性能需求。改善 了在客户端端的所感觉到的性能。用所记住的(in mind)性能需求来设计对等 下载算法。

视频点播服务允许用户在他们想要的任何时候通过网络选择并且观看视 频内容。相关的应用包括分段的(segmented)对等视频共享模型，其允许视频 点播设置中的内容共享。通过将性能知晓对等数据下载算法和服务器辅助 (server-assisted)补充(complementary)流式传送合并来解决性能问题，所述性能 知晓对等数据下载算法和服务器辅助补充流式传送共同实现与通过传统客户 端-服务器服务模型所提供的性能相类似的性能，但是支持更多的用户。

本发明针对通过在服务器侧执行接纳控制来进一步改善客户端所感觉到 的视频质量。服务器具有要执行的大量任务/服务，包括在对等网络中对领头 的子剪辑(leading sub-clip)进行流式传送服务、执行补充流式传送、以及向客 户端/用户上载内容。由于服务器处的有限带宽资源以及服务器提供各种服务 和执行各种任务的责任，重要的是，执行接纳控制，使得客户端所感觉到的 视频质量满足客户端的期望。