[发明专利]一种基于反馈控制的P2P流媒体数据请求方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机网络技术领域，更具体地，本发明涉及一种基于反馈控制的P2P流媒体数据请求方法及系统。

背景技术

近年来，随着宽带通信和多媒体技术的迅猛发展，在线直播，视频点播，文件下载等各种互联网应用也应运而生，对传统的客户端/服务器(C/S)模式的服务系统提出了新的挑战，随着用户规模的增大，传统的客户端/服务器(C/S)模式的服务系统需要消耗更多的软硬件资源，已经不能满足大规模用户的需求，因此基于P2P的服务系统迅速发展并逐渐成为相对成熟的应用。

P2P流媒体系统的拓扑分为树状结构和网状结构两种。树状结构又分为单树和多树结构。在单树结构中，节点从单一的父节点获取码流，并向子节点推送整个码流，这使得节点上行带宽资源的大量浪费。多树结构解决了单树结构中的资源利用率的问题，它将整个码流分割成多个子流，每个节点只负责其中的一个或者多个子流。多树结构中，节点的上行带宽得到了有效的利用。然而在多树系统中，节点的动态性会严重影响了系统的性能。网状结构有效的解决了多树系统节点动态性的问题。在网状结构中，节点不再主动推送数据，而是根据自身的需要主动获取数据。推拉结合算法既保证了节点能够迅速的获取数据，也保证了系统有较强的抗扰动性。

但现有的流媒体系统中，动态性依然影响着系统的性能，使得系统中的资源得不到有效的利用。节点的退出以及频道间的跳转，使得节点请求到的部分数据既不能用来播放，也不能为其它节点服务，成为邻居节点上行带宽资源的无效利用。而新加入的节点则需要较长的时间来选取邻居节点，并获取数据为邻居节点服务，在此过程中节点的带宽资源被浪费。而这些动态性问题，不仅影响了系统中节点的播放连续度，更严重影响了系统的鲁棒性及扩展性性能。

发明内容

本发明的目的在于，为克服现有技术P2P系统在动态环境下节点资源有效利用效率低的问题，提供一种基于反馈控制的P2P流媒体数据请求方法及系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于反馈控制的P2P流媒体数据请求方法，所述方法包含：

步骤101）依据反馈信息生成本轮中第一节点缺失的所有数据片的优先级；

步骤102）第一节点依据生成的优先级向其邻居节点请求数据片；

其中，所述反馈信息依据如下方法获得：

第一节点定期与邻居节点交互剩余上行带宽以及缓冲区映像;当第一节点收到上一轮邻居节点发送的数据后，计算邻居节点提供数据的能力函数；当第一节点收到上一轮邻居节点的数据请求后，计算本节点的上行带宽利用率；所述的能力函数为：第一节点对邻居节点请求数据片的量与请求成功概率之间的关系。

上述步骤101）进一步包含：

步骤101-1）将第一节点缓冲区缺失数据划分为从最新数据片组，分发数据片组以及播放数据片组，并依次降低的优先级，所述的最新数据片组，分发数据片组以及播放数据片组均包含若干的数据片；

且最新数据片组为第一节点接收到缓冲区映像中的最新收到的若干数据片，播放数据片组为第一节点即将播放的若干数据片，分发数据片为第一节点请求用于向邻居节点分发的若干数据片；

步骤101-2）进一步对最新数据片组包含的数据片进行优先级排序，对分发数据片组中包含的数据片进行优先级排序，并对播放数据片组中包含的数据片进行优先级排序；

当第一节点数据请求时，首先依据最新数据片组、分发数据片组和播放数据片组的次序依次请求数据，并且当请求最新数据片组时还要依据步骤102）中对最新数据片组包含的数据片的优先级逐一进行请求、对分发数据片组和播放数据片组的请求也要依据两个组中数据片的优先级进行数据请求。

上述步骤102）进一步包含：

(1)第一节点依据其上行带宽利用率以及上行带宽，决定本节点的最新数据片的请求量，并依据各邻居节点提供数据的能力以及邻居节点拥有的数据片，将数据请求分发给邻居节点；

(2)第一节点依据本节点的上行带宽利用率计算本节点本轮调度中应请求的分发数据量，并依据分发数据片的优先级，各邻居节点提供数据的能力以及邻居节点拥有的数据片，将数据请求分发给邻居节点；

(3)第一节点依据各邻居节点提供数据的能力以及邻居节点拥有的数据片，将播放数据请求分发给邻居节点；