[发明专利]基于P2P技术的流媒体分发方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据分发技术，特别涉及一种基于P2P技术的流媒体分发方法。

背景技术

P2P流媒体直播协议划分为三类：源驱动，接收端驱动和数据驱动，管理覆盖网的方法各不相同：源驱动协议需要为新加入的节点指派父节点,数据从源节点开始,以接力的方式向下层的节点推送；接收端驱动协议在接收者一侧建立树状拓扑,由接收端整合和管理节点以获取流数据；数据驱动的协议一般与网状拓扑的覆盖网结合,节点发现自己需要的数据,并从邻居节点获取这些数据。

上述协议的节点在为邻居提供数据时扮演下载服务器的角色,如果NAT(网络地址转换)或者防火墙不支持内网穿透,位于内网的节点就不能为外网的节点提供数据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种基于P2P技术的流媒体分发方法，利用处于防火墙内的节点的上传带宽,加快了流媒体数据复制的速度,进而减少缓冲的时间,并保证了节点之间的准同步回放。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

基于P2P技术的流媒体分发方法，包括以下步骤：

a.节点加入的步骤：

新加入的节点与数据中心通信，获取相关流的详细信息，然后新加入的节点向接入节点发送REQ—JOIN消息，请求加入网络，接入节点给新加入的节点指派一个伙伴作为代理节点，新加入的节点与代理节点通信，获取其伙伴列表进行初始化；

b.缓存信息的发布与校正步骤：

定义节点加入网络至收到第一块数据为启动阶段，处于启动阶段的节点每隔1s向它的伙伴广播一次BUFFER_MAP消息,之后每隔5s广播一次，消息中的剩余转发跳数值初始值为2；

收到消息的节点综合决策是否转发该消息：如果消息源节点已经是自己的伙伴,接收者更新伙伴的BM信息并转发该消息，否则，根据相应决策是否添加该消息的源节点为新伙伴；

如果添加消息的源节点为伙伴或者消息源节点为未能映射的内网节点,则停止该消息的转发，否则，递减消息中的剩余转发跳数值，如果递减后的剩余转发跳数值大于零，则继续转发，如果等于零，则停止转发该消息；

c.伙伴的探测与淘汰步骤：

节点周期性的发布PROBE_PARTNER消息,广播其在网络中的存在,并发现其他的新伙伴，所述PROBE_PART-NER消息每隔10s广播一次,转发的目标伙伴个数为2,消息中的剩余转发跳数值初始值为4；此外，节点周期性运行统计伙伴间通信量处理流程,淘汰通信量少的伙伴；

d.数据调度步骤：

首先，找到合适的数据块：通过算法将资源最稀缺的数据块推送出去,越多伙伴缺少的数据块,获得分值越高，同样分值的数据块,选取较新的；然后，决策目标伙伴：随机选择一个没有该数据块的伙伴,向其发出请求，发出请求后,标记该伙伴已经拥有该数据块；

e.数据推送流程：

节点向目标伙伴发送REQ_PUSH_DATA消息,请求推送数据块；目标伙伴收到该消息后,执行相应算法判断是否接受该数据块，如果目标伙伴决定接收该数据块,则发送ACK_PUSH_DATA消息给请求节点,否则发送DENY_PUSH_DATA的消息来拒绝该数据块的推送。

具体的，步骤a中，所述数据中心为网络的信息中心，用于收集网络中正在广播的流信息以及参与网络的节点信息。

具体的，步骤b中，所述根据相应决策是否添加该消息的源节点为新伙伴的具体方法为：

1)如果消息的源节点是新加入的节点,则添加为伙伴,否则转到2)；

2)如果节点的伙伴数目小于最大伙伴数目,添加为伙伴,否则转到3)；

3)如果伙伴列表中存在长时间不活跃的节点,删除该不活跃的节点,并添加消息源节点为伙伴；否则,不添加消息源节点为伙伴。

具体的，所述PROBE_PARTNER消息在网络的深度上传输，所述BUFFER_MAP消息在网络的广度上传输。

具体的，步骤d中，节点bufferMap变化或者伙伴bufferMap的变化都会触发数据调度。

具体的，步骤e中，目标伙伴收到该消息后，执行下列算法判断是否接受该数据块：

1)如果该数据块迟于播放时间,拒绝接收；

2)如果正在从别的伙伴处接收该数据块,拒绝接收；

3)如果自己已经缓存该数据块,拒绝接收；

4)如果以上三种情况均不存在，则接收该数据块。