[发明专利]一种可以无限水平扩展的p2p服务器架构

说明书

技术领域

本发明涉及一种可以无限水平扩展的p2p服务器架构，属于计算机网络、流媒体、视频处理等多个交叉领域。

背景技术

P2P（Peer-to-Peer）又被称为“点对点”技术，其充分利用客户的上行带宽，在下行占用的同时也占用上行带宽，为其他用户提供资源，实现网络的加速和扩展，依赖网络中参与者的计算能力和带宽，而不是把依赖都聚集在较少的几台服务器上。p2p技术去除了中心服务器的思想，最大程度利用可用带宽以达到高速的数据传送。

现有技术中，p2p系统中包含多个终端节点peer，代表客户端节点，主要功能是视频播放（直播、点播）以及数据下载。p2p系统中还存在一类tracker服务器，主要用于记录peer的位置、资源信息，在内存中维护相关的数据库，同时提供peer查询、资源查询以及NAT穿越的相关协议转发功能。类似于目录服务。以及TS（tracker selector）服务器，其主要功能是提供peer对tracker的选择。同时在p2p系统中利用切片服务器对视频流进行切片，生成一个个的小视频文件（仅直播系统使用），切片服务器支持对MMS、RTSP、RTMP协议流进行切片。

上述NAT穿越涉及TCP/IP网络中的一个常见问题，即在处于使用了NAT设备的私有TCP/IP网络中的主机之间建立连接的问题。其包括几种常见的方式：NAT/ALG 方式、MIDCOM 方式、STUN 方式、TURN方式等等。

服务器是否具备水平扩展能力是衡量一套系统的重要指标。对于大规模、超大规模的p2p运营系统来说尤其如此。然而，目前使用最为广泛p2p系统都是采用基于CDN（内容分发网络）的网络加速方案。其服务器的水平扩展能力受到很大限制，是现有的p2p系统面临的一个问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种可以无限水平扩展的p2p服务器架构，属于对现有流媒体直播系统架构的一种改进，其包括一p2p系统，以及一传统网络视频系统，所述传统网络视频系统包括视频采集设备，流媒体服务器，点播源系统，所述点播源系统为mms与cms系统，以及多个CDN；所述p2p系统包括一直播源服务器，一个或多个tracker服务器，一个或多个tracker选择服务器TS，一个主服务器master；所述直播源服务器进一步包括一切片服务器与一web服务器。

其中，所述传统网络视频系统将点播的支持.flv、.mp4格式的视频文件存储在所述点播源系统上，所述点播源将视频文件以HTTP协议分发到各CDN节点上，终端peer直接通过HTTP到CDN上获取数据并播放。

更进一步，所述传统网络视频系统中包含一视频采集设备，用于视频文件的采集；视频采集设备通过RTMP将视频流存入流媒体服务器，流媒体服务器将视频流存入直播源服务器，直播源服务器中的切片服务器程序将视频流分片，每个切片长度为2-10兆字节，或者每个切片的播放时间为8-10分钟；直播源将每个小视频文件通过http协议分发到所有CDN节点上。

在一个优选的实施方式中，所述p2p系统进一步被配置为，每台tracker服务器将自身的地址与终端peer负载数以TCP协议定时上报到主服务器Master，主服务器Master维护关于tracker的数据库，每台tracker选择服务器TS定时向Master申请所有tracker的信息。

更进一步，所述服务器架构进一步被配置为，所述终端peer计算自己正在从CDN下载的视频资源的MD5，并与通过DNS智能解析得到的一个tracker选择服务器TS的通信信息，并通过tracker选择服务器TS选取一个tracker服务器，之后该终端peer通过tracker服务器获得拥有相同MD5的其它终端peer的位置信息，然后与这些终端peer建立数据通信链路。

一个可选的实施方式中，所述终端peer之间建立数据通信连路的方式为TCP NAT穿越方式。

另一个可选的实施方式中，所述p2p网络进一步包括一数据校验服务器checksum，所述数据校验服务器checksum对传输的文件数据块进行校验，该checksum服务器从点播源系统获取所有视频文件，对每个视频文件的每单位数据块做CRC32计算并生成xml文件，xml文件里存储该视频文件的所有单位数据块的CRC32值，然后将所有xml文件分发到CDN上。