[发明专利]一种直连节点数量控制方法及网络实体装置

说明书

技术领域

本发明涉及流媒体业务系统，尤其涉及一种直连节点数量控制方法及网络 实体装置。

背景技术

随着因特网爆炸式的增长及社会对多媒体信息需求的增加，流媒体业务称 为因特网上最有潜力的应用之一，为了开发流媒体系统，人们对多媒体编码和 内容分发进行大量的研究，图1所示的是内容分发网络(Content Delivery  Network，CDN)的连接示意图。CDN技术的工作原理通过在现有的互联网中 增加一层新的网络架构，通过CDN服务节点把服务器的内容配送到最接近用 户的网络“边缘”(即端服务器)，使用户从离他最近的端服务器获得流媒体数 据，将媒体内容服务从原来的单一中心结构变为分布式结构，减小源到端的延 时，流媒体数据传输快速，稳定性好，改善了整体网络拥塞的问题。然而，CDN 技术还是属于客户端/服务器(Client/Server，C/S)模式的扩展，客户端直接 向端服务器去获取流媒体数据，部署CDN服务器需要花费大量的资金，包括： 流媒体服务器开销，租用带宽开销和维护开销等，因此，它的可扩展性是严格 受限的。

对等网络(Peer to Peer，P2P)技术的出现改变了因特网的基本连接方式， P2P技术能够有效地解决常规C/S模式中可扩展性和带宽瓶颈的问题，图2是 基于P2P技术的流媒体直播网络结构示意图，P2P网络的特性即每个用户节点 的地位都是相同的，每个用户节点既可作为服务器端，也可以作为客户端，可 以作为服务使用者和提供者，彼此之间共享流媒体数据。但正是由于上述特性， P2P网络存在非对称性，数据传输的不稳定性(由于各节点传输速率不一致， 或者节点频繁加入或离开)以及安全保障和异构性的问题。

基于CDN技术的流媒体系统能够提供较好的流媒体分发的质量保证，如 控制启动延时和源到端延时；基于P2P的流媒体系统能够带来更好的可扩展 性，但是缺乏控制和管理，上述CDN和P2P技术的优缺点在应用上具有一定 的互补性，因而CDN-P2P混合结构流媒体系统应运而生，图3是CDN-P2P混 合结构流媒体系统的架构图，分为三层：包括源站、服务器复用层和客户端， 其中，客户端节点根据流媒体数据传输方式不同，分为两种类型即直连节点和 非直连节点。直连节点，直接从对应的端服务器获取完整的流媒体数据，彼此 之间不共享流媒体数据，并且为客户端节点中的非直连节点提供流媒体数据。 而非直连节点，数据传输方式采用传统的P2P方式，即从直连节点以及其他非 直连节点中获取流媒体数据，而并不直接从端服务器中获取流媒体数据。从图 3中可以看出，一个端服务器可以同时为数量众多的直连节点和非直连节点服 务。

现有CDN-P2P这种混合的流媒体系统中，端服务器一般采用下述直连节 点数量控制机制：新加入的客户端节点一般都作为直连节点，只有当直连节点 的数量增加至端服务器所能承受的最大限度时，随后新加入的客户端节点才会 作为非直连节点。当客户端节点数量较多的情况下，上述机制可能会导致较长 的流媒体传输启动延时，端服务器服务压力过重以及过多占用端服务器服务带 宽的问题，并且极大地限制了系统的可扩展性。

发明内容

本发明提供了一种直连节点数量控制方法及网络实体装置，用以解决现有 CDN-P2P混合流媒体系统端服务器直连节点确定机制中可能导致的流媒体传 输启动延时较长，端服务器服务压力过重、过多占用端服务器服务带宽以及限 制系统可扩展性的问题。

本发明提供的一种直连节点数量控制方法，应用于内容分发网络-对等网 络CDN-P2P混合流媒体系统，包括：

端服务器根据当前所服务的客户端节点总数和预先划分的各阶段的数量 范围，确定当前所处阶段；第一阶段为所述客户端节点总数小于第一阈值的阶 段；第二阶段为所述客户端节点总数大于等于第一阈值小于等于所述第一阈值 与K的比值的阶段；第三阶段为所述客户端节点总数大于第一阈值与K的比 值小于等于第二阈值与K的比值的阶段；第四阶段为所述客户端节点总数大于 所述第二阈值与所述K的比值的阶段；所述第一阈值是为非直连节点服务所需 的直连节点最小数量；所述K为小于1的正数；所述第二阈值是所述端服务器 所能服务的最大直连节点数量；