CN101330593B - 分布式p2p媒体源检索系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分布式P2P媒体源检索系统，包括：区域归属服务器，用于管理部分媒体在每个区域中的分布；全局归属服务器，用于管理部分媒体在各区域中具有的拷贝数量的统计值；以及用户节点，用于以预定方式将其自身具备的媒体拷贝以及服务能力上报给区域归属服务器。本发明可以大幅减少跨区流量以及提高媒体服务质量。

Description

分布式P2P媒体源检索系统
技术领域
本发明属于对等网络(Peer To Peer Network，以下简称P2P)技术领域和宽带流媒体领域，特别涉及P2P媒体源检索系统。 
背景技术
目前P2P技术已经广泛应用于视频直播和视频点播领域，其中的关键技术之一是媒体源的检索技术。现有的检索技术主要有以下几种： 
1.集中式：由集中的一台服务器管理所有节点上存储的媒体，用户请求媒体时，由该服务器统一提供检索服务；这是一种最简单和有效的检索方式，但存在的问题是扩展性不好； 
2.非结构化洪泛式：基于随机网络拓扑的假设，媒体检索由节点之间通过洪泛消息进行，这种方式去除了中心服务器，但由于消息数过多，扩展性和检索效率都不高；以及 
3.结构化分布式：采用DHT技术，让每个媒体对应到网络中的一个节点，这样媒体的检索就对应到节点的检索。这种方式是全分布方式，不需要服务器，但存在的主要问题包括： 
(a)节点需要动态维护P2P覆盖网络拓扑，技术比较复杂，客户端开销较大；
(b)每次检索需要经过多个节点中转，速度较慢； 
(c)由于信息是存储在客户端，不能保证网络中所有的媒体都能检索到；以及 
(d)由于一个媒体对应到一个节点，这样具备大量的拷贝的热门媒体所对应的节点的存储开销和处理开销极其巨大，如果该节点性能不好，必然带来该媒体检索效率的低下。 
目前运营商迫切需要建立可运营的P2P媒体网络，以上检索技术显然不能满足运营级的需求。 
因此，需要一种用于分布式P2P媒体源检索的解决方案，能够解决上述相关技术中的问题。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种分布式P2P媒体源检索系统，使用分层和分区的网络架构，来缩短检索路径，减少跨区流量从而提高媒体检索的服务质量。 
本发明的技术方案如下。 
一种分布式P2P媒体源检索系统，包括：区域归属服务器，用于管理部分媒体在每个区域中的分布；全局归属服务器，用于管理部分媒体在各区域中具有的拷贝数量的统计值；以及用户节点，用于以预定方式将其自身具备的媒体拷贝以及服务能力上报给区域归属服务器。 
预定方式包括事件驱动方式和/或定期上报方式。
其中，用户节点上线时，将自身具备的媒体拷贝内容上报给对应于其所在区域的各媒体的区域归属服务器，并标明媒体拷贝具备对外服务能力；用户节点增减媒体拷贝时，将所述媒体拷贝的变化上报给各个区域归属服务器；用户节点服务能力跳变时，将所述服务能力的变化上报给区域归属服务器；用户节点正常下线时，通知各区域归属服务器；以及用户节点异常下线时，其所在区域的区域归属服务器通过心跳机制检测得到用户节点下线状态信息。 
其中，用户节点定期向各个区域归属服务器上报心跳消息。 
在用户节点向区域归属服务器查询媒体源，并且在区域归属服务器中有媒体源的情况下，区域归属服务器向用户节点返回本区域的媒体源；在区域归属服务器中没有媒体源或具有的媒体源不能满足用户节点的需要的情况下，用户节点向全局归属服务器查询媒体源；全局归属服务器向用户节点发送区域归属服务器列表，用户节点依次向区域归属服务器列表中的其他区域的区域归属服务器请求媒体源。 
本发明提出的分布式P2P媒体源检索系统，使用分层和分区的网络架构，缩短了检索路径，保证了检索得到的媒体源是物理距离最近的，从而大幅减少了消息数量和跨区流量，提高了网络利用率和检索得到的媒体源的质量，提高了媒体服务质量；以及按内容划分归属服务器技术，使得系统扩展性得到保证。 
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。 
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： 
图1是示出根据本发明的分布式P2P媒体检索系统的框图； 
图2是示出根据本发明实施例的HRM和HGM管理数据的示意图；以及 
图3是示出根据本发明实施例的媒体检索的流程图。 
具体实施方式
本发明提出的媒体检索系统是由多个专用服务器构成的专用网络，这些专用服务器首先在层次上分成全局检索和区域检索二层，区域检索层按地域划分成多个区域检索服务器组，每个服务器组有多台服务器组成，其中每台服务器管理部分媒体在该区域的分布情况，全局检索层只有一个服务器，其中每台服务器管理部分媒体在各区域拷贝数量统计值。这样每个媒体在区域和全局中都有一个归属的服务器进行管理，分别称为该媒体的区域归属服务器(HRM：Home Region Manager)和全局归属服务器(HGM：Home GlobalManager)。HRM定期上报本区域各媒体拷贝数统计值给HGM。 
用户节点请求某个媒体源信息时，首先向本区域的HRM查询，HRM返回本区域的媒体源，如果没有或不够，则用户节点向全局HGM请求，HGM根据各分区拷贝统计多少返回一个有序的HRM列表给用户节点，用户节点然后依次向其他区域的HRM请求媒体源，直至得到足够的媒体源为止。
下面将结合附图来详细说明本发明的实施例。 
图1是示出根据本发明的分布式P2P媒体检索系统的框图。参照图1，根据本发明的分布式P2P媒体源检索系统100包括：区域归属服务器102，用于管理部分媒体在每个区域中的分布；全局归属服务器104，用于管理部分媒体在各区域中具有的拷贝数量的统计值；以及用户节点106，用于以预定方式将其自身具备的媒体拷贝以及服务能力上报给区域归属服务器。 
预定方式包括事件驱动方式和定期上报方式。 
其中，用户节点上线时，将自身具备的媒体拷贝内容上报给对应于其所在区域的各媒体的区域归属服务器，并标明媒体拷贝具备对外服务能力；用户节点增减媒体拷贝时，将所述媒体拷贝的变化上报给各个区域归属服务器；用户节点服务能力跳变时，将所述服务能力的变化上报给区域归属服务器；用户节点正常下线时，通知各区域归属服务器；以及用户节点异常下线时，其所在区域的区域归属服务器通过心跳机制检测得到用户节点下线状态信息。 
其中，用户节点定期向各个区域归属服务器上报心跳消息。 
在用户节点向归属服务器查询媒体源，并且在区域归属服务器中有媒体源的情况下，区域归属服务器向用户节点返回本区域的媒体源；在区域归属服务器中没有媒体源或具有的媒体源不能满足用户节点的需要的情况下，用户节点向全局归属服务器查询媒体源；全局归属服务器向用户节点发送区域归属服务器列表，用户节点依次向归属服务器列表中的其他区域的区域归属服务器请求媒体源。 
下面结合图2和图3来详细说明本发明的一个实施例。
图2是示出根据本发明实施例的HRM和HGM管理数据的示意图。如图2所示，全局服务器HGM设置一张媒体按区分布统计表管理每个媒体在各分区的拷贝统计数，表格的关键字为媒体标识加分区标识(可用该媒体的区域归属服务器HRM标识代替)，表格的属性字段是拷贝数。区域服务器设置一张媒体分布表管理区域内媒体拷贝的状态，关键字为媒体标识加节点标识，属性字段是媒体拷贝的状态字段。状态字段可取“可用”、“离线”、“忙”几种值，比如某节点有媒体1的拷贝，且该节点具备对外服务能力，则取值为“可用”，如果不具备对外服务能力，则取“忙”；如果节点下线，则取“离线”。HRM定期把各媒体的“可用”拷贝数上报给相应的HGM，这样HGM就可以了解各个媒体在各分区的大致分布情况。 
下面参照图3来描述本实施例中的媒体检索流程。该流程包括以下步骤： 
步骤S302，用户节点向本区域的HRM查询媒体源； 
步骤S304，如果HRM有所请求媒体的可用源，则将其返回给用户，且结束；如果HRM没有所请求媒体的可用源，则返回无源； 
步骤S306，用户节点向HGM请求； 
步骤S308，HGM返回按拷贝数量排列的HRM列表； 
步骤S310，用户节点按次序向其他区域的HRM请求；以及 
步骤S312，其他区域的HRM返回媒体源。 
本发明提出的分布式P2P媒体源检索系统，使用分层和分区的网络架构，缩短了检索路径，保证了检索得到的媒体源是物理距离最近的，从而大幅减少了消息数量和跨区流量，提高了网络利用率 和检索得到的媒体源的质量，提高了媒体服务质量；以及按内容划分归属服务器技术，使得系统扩展性得到保证。 
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种分布式P2P媒体源检索系统，其特征在于，包括：
区域归属服务器，用于管理部分媒体在每个区域中的分布；
全局归属服务器，用于管理所述部分媒体在各区域中具有的拷贝数量的统计值；以及
用户节点，用于以预定方式将其自身具备的媒体拷贝以及服务能力上报给所述区域归属服务器。
2.根据权利要求1所述的分布式P2P媒体源检索系统，其特征在于，所述预定方式包括事件驱动方式和/或定期上报方式。
3.根据权利要求2所述的分布式P2P媒体源检索系统，其特征在于，所述用户节点上线时，将自身具备的所述媒体拷贝内容
上报给对应于其所在区域的各媒体的所述区域归属服务器，并
标明所述媒体拷贝具备对外服务能力。
4.根据权利要求2所述的分布式P2P媒体源检索系统，其特征在于，所述用户节点增减所述媒体拷贝时，将所述媒体拷贝的变化上报给所述区域归属服务器。
5.根据权利要求2所述的分布式P2P媒体源检索系统，其特征在于，所述用户节点服务能力跳变时，将所述服务能力的变化上报给所述区域归属服务器。
6.根据权利要求2所述的分布式P2P媒体源检索系统，其特征在于，所述用户节点正常下线时，通知所述区域归属服务器。
7.根据权利要求2所述的分布式P2P媒体源检索系统，其特征在于，所述用户节点异常下线时，其所在区域的所述区域归属服务器通过心跳机制检测得到所述用户节点下线状态信息。
8.根据权利要求2所述的分布式P2P媒体源检索系统，其特征在于，所述用户节点定期向所述区域归属服务器上报心跳消息，以表明所述用户节点在线。
9.根据权利要求1所述的分布式P2P媒体源检索系统，其特征在于，在所述用户节点向所述区域归属服务器查询媒体源，并且在所述区域归属服务器中有所述媒体源的情况下，所述区域归属服务器向所述用户节点返回本区域的所述媒体源。
10.根据权利要求1所述的分布式P2P媒体源检索系统，其特征在于，在所述用户节点向所述区域归属服务器查询媒体源，并且在所述区域归属服务器中没有所述媒体源或具有的所述媒体源不能满足所述用户节点的需要的情况下，所述用户节点向所述全局归属服务器查询所述媒体源。
11.根据权利要求10所述的分布式P2P媒体源检索系统，其特征在于，所述全局归属服务器向所述用户节点发送区域归属服务器列表，所述用户节点依次向所述区域归属服务器列表中的其他区域的所述区域归属服务器请求所述媒体源。
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