流媒体信息分发系统和方法及客户端技术方案

本发明专利技术提供一种流媒体信息分发系统和方法及客户端。该系统中包括内容分发网络中心节点、内容分发网络边缘节点和点对点自治域，系统通过位于点对点自治域内的区域中心服务器或位于内容分发网络边缘节点内的点对点分片模块对用户请求的流媒体信息进行分片处理，并下发给用户节点。本发明专利技术以内容分发网络为内容核心，以点对点为服务边缘的架构，在网络边缘对流媒体进行分片处理，通过该系统架构，可以在不对现有内容分发网络进行改造或改造较小的情况下有效地提升内容分发网络服务能力。

Streaming media information distribution system and method and client

The invention provides a streaming media information distribution system, a method and a client. The system includes a content distribution network edge node and point-to-point autonomous domain network center node, content distribution system through the point-to-point autonomous domain regional central server or in a content distribution network edge node in point to user requests the streaming media information strip of part module, and to the user node. The present invention in content distribution network as the core content, point to the edge of the service architecture, strip at the edge of the network streaming media, through the system architecture, network can distribute in no improvement or reconstruction of existing content under the condition of small and effectively enhance the content delivery network service ability.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及流媒体通信领域，尤其涉及一种流媒体信息分发系统 和方法及客户端。
技术介绍
流媒体(Streaming Media)指在数据网络上按时间先后次序传输和播放 的连续音/视频数据流。与传统的播放方式不同，流々某体在播放前并不下载整 个文件，只将部分内容緩存，使流媒体数据流边传送边播放，这样就节省了 下载等待时间和存储空间。目前，流媒体分发主要采用内容分发网络(Content Delivery Network;以下简称CDN )和点对点网络(Peer-to-Peer Network; 以下简称P2P)两种技术。CDN是一种基于客户端/服务器(Client/Server;以下简称C/S)结构的 分布式々某体服务技术平台。CDN是目前采用比较普遍、技术成熟度比较高的 一种平台，目前的CDN服务主要应用于证券、金融保险、ISP、 ICP、网上交 易、门户网站、大中型公司和网络教学等领域，其目的是通过在现有的Internet 中增加一层新的网络架构，通过智能化策略，将用户需要访问的内容分发到 距离用户最近、服务质量最好的节点，同时通过后台服务自动的将用户调度 到相应的节点，为用户提供最好的服务。这种方案有效緩解了 Internet网络拥 塞状况，提高用户访问网站的响应速度。从技术上全面解决由于网络带宽小、 用户访问量大、网点分布不均等原因而造成的用户访问响应速度慢的问题。 CDN技术虽然可以在一定程度上加速流媒体分发，实现下载、直播和点播， 但是其核心仍然是基于集中服务器的结构，很难降低其扩展的成本。另外， 现有CDN技术在高峰时期对突发流量的适应性、容错性等方面仍然存在一定缺陷。随着用户规模的迅速增加，对CDN应用发展提出了较大挑战。P2P技术打破了传统的C/S模式，是一种基于对等节点非中心化服务的 技术平台。在P2P网络中，每个节点的地位都是相同的，具备客户端和服务 器双重特性，可以同时作为服务使用者和服务提供者。P2P技术充分利用了 对等节点的服务能力，能在较低的扩展成本下避免拥塞，为大量用户提供具 备高实时性和容错性能的流服务。但是，现有的单纯的P2P流媒体应用也存 在它的问题，P2P流媒体业务的盛行会带来网络流量风暴、新闻监管缺失， 内容版权管理真空，盗版盛行，可能导致恶性病毒，给电信运营商以及产业 链造成损害，这些问题阻碍了 P2P流媒体技术进一步发展成为运营商级别的 可靠技术平台。通过对CDN技术和P2P技术所进行的优缺点分析可以得出，在可扩展 性、内容版权、QoS服务、流量管理等方面，CDN和P2P技术各有所长，基 本上能完全互补。目前，P2P和CDN融合实现P2P流媒体业务主要以下有三 种方案方案一、重建P2PCDN流媒体系统图1为现有的重建P2PCDN流媒体系统架构图，如图l所示，为现有技 术中P2P和CDN融合实现P2P流媒体业务方案一的系统结构示意图。该系 统中，系统服务对象为P2P CDN用户，原有CDN用户需要对客户端进行改 造后才可以通过该系统获取到+某体内容。该系统中，在P2PCDN中心节点按 照P2P协议对媒体内容进行分片处理，然后将分片后的々某体内容利用CDN 技术推送到P2P CDN骨干边缘节点，P2P CDN骨干边缘节点及其覆盖的最终 用户(User)作为对等实体，共同构成一个P2P自治域，在域内利用P2P技 术实现资源共享，而自治域之间不发生流量交换。方案二、对现有CDN进行改造建立P2P CDN流媒体系统 图2为现有的对CDN网络进行大规模改造建立P2P CDN流媒体系统架 构图，如图2所示，为现有技术中P2P和CDN融合实现P2P流纟!某体业务方案二的系统结构示意图。该系统中，系统服务对象既包括P2PCDN用户，也 可以包括原有CDN用户，并且不需要对原有CDN用户的客户端进行改造。 该系统在原有CDN网络中增加部分模块(可以是硬件也可以是软件)，利用 增加的模块为用户提供P2P流媒体服务。在该系统中，在CDN中心节点增 加P2PCDN中心节点，作为P2PCDN系统的内容源，原有CDN中心节点仍 作为原有CDN系统的内容源。在骨干网边缘，增加P2PCDN骨千边缘节点， 在CDN中心节点按照P2P协议对媒体内容进行分片处理，并将分片后的媒 体内容利用CDN技术由P2PCDN中心节点推送到P2PCDN骨干边缘节点， P2PCDN骨干边缘节点及其覆盖的最终用户(User)作为对等实体，共同构 成一个P2P自治域，在域内利用P2P技术实现资源共享，而自治域之间不发 生流量交换。原有CDN中心节点和CDN边缘节点保留，按照原有CDN技 术实现传统流媒体的分发。方案三、在客户端进行P2P分片的P2P CDN流媒体系统 图3为现有的在客户端进行P2P分片处理的P2P CDN流媒体系统架构 图，如图3所示，为现有技术中P2P和CDN融合实现P2P流媒体业务方案 三的系统结构示意图。该系统中，客户端增加P2P分片功能，对媒体流进行 分片。首先初始用户端从服务端接收并播放内容分发网络系统的音视频数据， 将音视频数据分片，并编号緩存；后续用户端通过判断，从服务端或用户端 获取音视频数据，播放音视频数据同时将音视频数据分片，并编号缓存。在上述方案一中，针对用户为P2PCDN用户，原有CDN用户需要对客 户端进行改造后才可以使用该系统得到々某体内容。另外，该系统未利用现有 CDN系统，不能有效保护运营商现有投资。在上述方案二中，对现有CDN 进行了大规;漠的改造，改造投资大。另外，为了同时为原有CDN用户和P2P CDN用户提供流媒体服务，在骨干网中，既要传输传统流媒体，也要传输P2P 分片处理后的媒体内容，耗费更多骨干网带宽。在上述方案三中，每个客户 端都需要增加分片功能，并且对于同一媒体内容，在多个客户端进行了分片，增加延时。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决现有技术的缺陷，提供一种流媒体信息分发系统 和方法及客户端。本专利技术提供一种流媒体信息分发系统，包括位于骨干网中的内容分发网 络中心节点、位于所述骨干网边缘的内容分发网络边缘节点和点对点自治域，所述点对点自治域包括节点索引服务器，用于存储所述点对点自治域内节点的节点信息，且在 接收到一节点发送的流媒体内容请求信息时，为发送所述请求信息的节点提 供节点列表，所述节点列表中包括能够为所述节点提供对应的流媒体内容的 节点信息；区域中心服务器，用于当所述点对点自治域内无能够为所述发送所述请 求信息的节点提供对应的流媒体内容的节点时，将存储的或通过所述内容分 发网络边缘节点接收所述内容分发网络中心节点发送的、所述发送请求信息 的节点对应的流媒体信息，按照点对点协议进行分片处理后发送给所述发送 所述请求信息的节点。本专利技术提供另一种流媒体信息分发系统，包括位于骨干网中的内容分发 网络中心节点、位于所述骨干网边缘的内容分发网络边缘节点和点对点自治域，所述内容分发网络边缘节点包括点对点分片模块，用于当所述点对点自治域内无能够为所述发送所述请 求信息的节点提供对应的流媒体内容的节点时，在将所述发送所述请求信息 的节点重定向到能够为其提供所请求的流媒体信息的高速缓存后，对所述高 速緩存分发的流媒体信息进行分片处理，并发送给所述发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流媒体信息分发系统，包括位于骨干网中的内容分发网络中心节点、位于所述骨干网边缘的内容分发网络边缘节点和点对点自治域，其特征在于，所述点对点自治域包括：　节点索引服务器，用于存储所述点对点自治域内节点的节点信息，且在接收到一节点发送 的流媒体内容请求信息时，为发送所述请求信息的节点提供节点列表，所述节点列表中包括能够为所述节点提供对应的流媒体内容的节点信息；　区域中心服务器，用于当所述点对点自治域内无能够为所述发送所述请求信息的节点提供对应的流媒体内容的节点时，将 存储的或通过所述内容分发网络边缘节点接收所述内容分发网络中心节点发送的、所述发送请求信息的节点对应的流媒体信息，按照点对点协议进行分片处理后发送给所述发送所述请求信息的节点。

【技术特征摘要】
1、一种流媒体信息分发系统，包括位于骨干网中的内容分发网络中心节点、位于所述骨干网边缘的内容分发网络边缘节点和点对点自治域，其特征在于，所述点对点自治域包括节点索引服务器，用于存储所述点对点自治域内节点的节点信息，且在接收到一节点发送的流媒体内容请求信息时，为发送所述请求信息的节点提供节点列表，所述节点列表中包括能够为所述节点提供对应的流媒体内容的节点信息；区域中心服务器，用于当所述点对点自治域内无能够为所述发送所述请求信息的节点提供对应的流媒体内容的节点时，将存储的或通过所述内容分发网络边缘节点接收所述内容分发网络中心节点发送的、所述发送请求信息的节点对应的流媒体信息，按照点对点协议进行分片处理后发送给所述发送所述请求信息的节点。2、 根据权利要求1所述的流媒体信息分发系统，其特征在于，所述点对 点自治域还包括区域业务管理服务器，用于对所述点对点自治域中的节点进行认证、授 权和统计；网络地址转换穿越服务器，用于进行系统中网络地址转换和防火墙的穿越；带宽补偿服务器，用于流媒体码流带宽大于用户上行带宽时，进行带宽 补偿。3、 一种流媒体信息分发方法，其特征在于，包括 请求节点向节点索引服务器发送流媒体内容请求信息； 所述节点索引服务器在其存储的节点列表中，查找能够为所述请求节点提供流媒体信息的服务节点信息；若有，则所述节点索引服务器将查找到的服务节点信息组成服务节点列表，并发送给所述请求节点，所述请求节点与所述服务节点进行通信，获得所述服务节点的流^;某体信息；若无，则所述请求节点向区域中心服务器发送所述流々某体内容请求信息， 所述区域中心服务器判断是否存储有对应的流媒体信息，若有，则所述区域中心服务器将所述对应的流i某体信息进行分片处理，并发送给所述请求节点； 若无，则所述区域中心服务器向内容分发网络请求对应的流媒体信息，并将 获得的所述对应的流媒体信息进行分片处理，并发送给所述请求节点。4、 根据权利要求3所述的流i某体信息分发方法，其特征在于，所述区域 中心服务器向内容分发网络请求对应的流媒体信息，并将获得的所述对应的 流媒体信息进行分片处理，并发送给所述请求节点包括所述区域中心服务器对其所在区域的内容分发网络边缘节点服务器负载 均4軒进4亍访问；所述内容分发网络边缘节点服务器负载均^f选^^能够为所述请求节点提 供流媒体信息的高速緩存，并将所述请求节点重定向到所述高速缓存； 所述高速緩存向所述区域中心服务器提供流媒体信息； 所述区域中心服务器将获得的所述流媒体信息进行分片处理，并发送给 所述请求节点。5、 根据权利要求4所述的流媒体信息分发方法，其特征在于，所述区域 中心服务器对其所在区域的内容分发网络边缘节点服务器负载均衡进行访问 包括所述区域中心服务器请求域名系统对所述请求节点所请求的流i某体信息 的统一资源定位符信息进行解析；所述域名系统请求全局服务器负载均衡对所述流媒体信息的统一资源定 位符信息进行解析；所述全局服务器负载均衡根据所述域名系统信息确定所述区域中心服务 器位置，并向所述域名系统返回所述区域中心服务器所在区域的内容分发网络边缘节点服务器负载均衡的IP地址信息；所述域名系统向所述区域中心服务器返回所述内容分发网络边缘节点服 务器负载均衡的IP地址信息；所述区域中心服务器根据所述IP地址信息访问所述内容分发网络边缘节 点服务器负载均衡。6、 根据权利要求5所述的流媒体信息分发方法，其特征在于，所述请求 节点向节点索引服务器发送流媒体内容请求信息之前，还包括所述请求节点对流媒体信息进行访问，得到点对点调度服务器的IP地址 信息和所述流媒体信息的统 一 资源定位符信息；所述请求节点向所述点对点调度服务器的IP地址信息对应的点对点调度 服务器发送调度请求信息；所述点对点调度服务器将所述请求节点调度到一点对点自治域内，并将 所述点对点自治域的区域业务管理服务器的IP地址信息和所述流J/某体信息的 ID信息返回给所述请求节点；所述区域业务管理服务器对所述请求节点进行认证，并向所述请求节点 返回所述节点索引服务器的IP地址信息。7、 根据权利要求6所述的流媒体信息分发方法，其特征在于，所述区域 业务管理服务器对所述请求节点进行认证包括所述请求节点向所述区域业务管理服务器的IP地址信息对应的区域业务 管理服务器，发送授权请求信息；所述区域业务管理服务器通过运营支撑系统对所述请求节点进行合法认证；所述区域业务管理服务器对所述请求节点进行授权认证，并授权信息和 所述点对点自治域的节点索引服务器的IP地址信息返回给所述请求节点。8、 一种流媒体信息分发系统，包括位于骨干网中的内容分发网络中心节 点、位于所述骨千网边缘的内容分发网络边缘节点和点对点自治域，其特征在于，所述内容分发网络边缘节点包括点对点分片模块，用于当所述点对点自治域内无能够为所述发送所述请 求信息的节点提供对应的流媒体内容的节点时，在将所述发送所述请求信息 的节点重定向到能够为其提供所请求的流媒体信息的高速缓存后，对所述高 速緩存分发的流媒体信息进行分片处理，并发送给所述发...

【专利技术属性】
技术研发人员：马少武，王洪波，房秉毅，潘海鹏，王志军，申志伟，马轶慧，张鹏，
申请(专利权)人：中国网通集团宽带业务应用国家工程实验室有限公司，北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]