CN101567796B - 一种内容分片的多媒体网络及其业务方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内容分片的多媒体网络业务方法，包括媒体内容分片后将分片内容存储在多个自治域网络节点上的过程，还包括在所述多个自治域之间对存储的分片内容进行查询的过程。本发明还公开了一种内容分片的多媒体网络。本发明通过各自治域之间进行分片内容的相互查询，能够充分利用自治域之间的物理网络带宽，提高分片内容的查询效率，使得自治域之间共享资源，也提供了更好的业务体验。

Description

一种内容分片的多媒体网络及其业务方法

技术领域

本发明涉及多媒体通信系统，尤其涉及内容分片的多媒体网络及其业务方法。

背景技术

在多媒体通信领域，媒体内容通常比较大，占据比较大的存储空间，在网络中传输的时候占用大量带宽，同时也造成不同媒体服务器之间传送一个完整节目的媒体带来困难。通常将一个完整节目的媒体分割为多个内容分片，分片内容分布存储在多个网络节点上，由多个节点共同提供构成一个完整节目的所需要的内容分片。另外，随着P2P(Peers to Peers)技术在internet环境的下载、点播、直播等业务中得到广泛应用，在电信网中IPTV等领域P2P也引起了广泛注意。

传统的CDN(Content Deliver Network：内容分发网络)架构采用的是分层次的，逐级集中的方式；而P2P技术与CDN技术的结合通常是将依据传统的CDN架构，在每个层次内划分自治域，自治域内部采用P2P技术，而自治域之间彼此孤立，现有技术中，自治域之间缺乏必要的联系，从而造成内容共享度较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供一种能提高查询效率和用户体验的内容分片的多媒体网络，本发明要解决的另一个技术问题是提供基于该多媒体网络的业务方法。

本发明的技术问题是通过以下技术方案加以解决的：

一种内容分片的多媒体网络业务方法，包括媒体内容分片后将分片内容存储在多个自治域网络节点上的过程，还包括在所述多个自治域之间对存储的分片内容进行查询的过程。

上述查询过程通过各个自治域内的索引服务器进行分片内容存储信息的交互加以实现。

上述分片内容存储信息的交互是索引服务器经由其所在自治域内的边缘服务器和对端自治域内的边缘服务器与对端索引服务器进行通信而实现的。

上述分片内容存储信息的交互通过索引服务器间直接进行通信加以实现。

上述查询过程通过自治域所共有的索引服务器进行分片内容查询加以实现。

一种内容分片的多媒体网络，包括中心服务器和多个自治域，所述中心服务器用于对媒体内容进行分片和分发，自治域包括边缘服务器和索引服务器，所述边缘服务器用于存储分片内容，所述索引服务器用于管理和维护分片内容的分布信息并响应对分片内容的查询定位请求，所述自治域还用于相互之间对存储的分片内容进行查询。

上述索引服务器还用于相互之间进行分片内容存储信息的交互。

上述索引服务器还用于经由其所在自治域内的边缘服务器和对端自治域内的边缘服务器与对端索引服务器进行通信实现分片内容存储信息的交互。

上述索引服务器还用于直接与对端索引服务器进行直接通信实现分片内容存储信息的交互。

上述索引服务器为多个自治域共有，还用于所述多个自治域存储的分片内容查询。

本发明与现有技术相比较的有益效果是：

(1)通过各自治域之间进行分片内容的相互查询，能够充分利用自治域之间的物理网络带宽，提高分片内容的查询效率，使得自治域之间共享资源，也提供了更好的业务体验；

(2)索引服务器相互交互实现分片内容信息的共享，能快速实现分片内容的查询定位；

(3)索引服务器通过边缘服务器实现交互，可以利用现有CDN网络结构，方便地实现查询信息的传递；

(4)索引服务器间直接进行通信，可以进一步提高查询效率；

(5)多个自治域共有索引服务器，可以简化网络结构，优化查询效率。

附图说明

图1是本发明多媒体网络实施例1结构示意图；

图2是本发明多媒体网络实施例2结构示意图；

图3是本发明多媒体网络实施例3结构示意图；

图4是本发明业务方法实施例4内容查找流程图；

图5是本发明业务方法实施例5IF1与IF2不直接关联内容查找流程图；

图6是本发明业务方法实施例5IF1与IF2直接关联结构示意图；

图7是本发明业务方法索引信息维护流程图；

图8是本发明业务方法自治域内内容查找流程图；

图9是本发明业务方法自治域内内容传输流程图；

图10是本发明业务方法跨自治域内容传输流程图。

具体实施方式

下面用具体实施方式结合附图对本发明做进一步详细说明。

本发明一种内容分片的多媒体网络，其具体实施方式如图1、图2、图3所示。

实施例1：

如图1所示，本实施例是在传统CDN架构的基础上每层引入一个索引功能实体，并且各层的索引功能实体相互独立，互不影响。本例包括中心服务器A、自治域10、自治域11和自治域12，采用多层次的集中式架构，每一个自治域内由一个或多个边缘服务器和一个索引功能实体组成，该索引功能实体由索引服务器实现。同一个自治域内的多个边缘服务器和索引服务器共同构成一个自治的P2P网络，其中边缘服务器也被称为对等节点。本例中，中心服务器A连接自治域10的边缘服务器C和边缘服务器B，边缘服务器C连接到自治域11中的边缘服务器，边缘服务器B连接到自治域12中的边缘服务器；自治域11中的边缘服务器P1连接了三个终端，而自治域12中的边缘服务器P2连接了两个终端。

中心服务器A用于对媒体内容进行分片并将分片内容分发到各边缘服务器上。边缘服务器用于存储分片内容。索引服务器与其自治域内的边缘服务器相连，管理和维护各个对等节点上分片内容的分布信息，并响应对分片内容的查询定位请求。图1中的点划线表示对等节点之间存在媒体流连接，图1中的虚线则表示对等节点和索引服务器之间存在控制流连接。在实际系统的部署中，可能每一层次对应一个城市，比如IPTV媒体分发系统中，每个自治域覆盖一个城市，而同一个省的多个城市汇聚到省级节点，进一步多个省级节点汇聚到全国中心节点。

本例中，媒体内容由中心服务器节点注入系统时，内容由中心服务器逐级向下级边缘服务器分发。中心服务器可能分发部分分片内容到下级节点，如边缘服务器B，分发另一部分内容到边缘服务器C，已经获得内容的边缘服务器B和C之间可以通过P2P技术进行媒体交换，从而加快内容分发的速度。当节点上内容发生变化的时候，节点会主动通知本层内的索引服务器，以便其维护当前自治域内的所有对等节点上的最新内容信息。

本例中，各自治域之间相互可以查询分片内容。例如，对于自治域12，其响应来自终端用户的内容查询，该内容并不存在于自治域12，自治域12可以通过自治域10来查询该内容是否存在，或者通过自治域10来查询该内容是否存在于自治域11上。

进一步地，各自治域的索引服务器相互之间可以进行交互来查询分片内容。

更进一步地，各自治域的索引服务器经由其所在自治域的边缘服务器和对端边缘服务器与对端索引服务器进行通信，来进行分片内容查询。本例中，对于自治域12，其响应来自终端用户的内容查询，该内容不存在于该域中，于是，索引服务器IF2可以经由边缘服务器P2(也可以是本自治域内的其他边缘服务器)和边缘服务器B，与自治域10中的索引服务器IF进行通信，查询该内容是否存在于自治域10中。

实施例2：

如图2，本例与实施例1基本相同，其区别在于在实施例1的基础上自治域10的索引服务器IF与自治域11的索引服务器IF1及自治域12的索引服务器IF2直接关联。在实际系统的部署中，可能各自治域对应一个大城市的小区域，比如上海市的IPTV媒体分发系统中，每个自治域覆盖一个城市的一个区域(如浦东区、闸北区等)，而多个城市区域网络汇聚到上海市中心节点，多个自治域共同构成一个整个城市的多媒体网络系统。

对于各自治域相互之间的内容查询，在本例中可以通过索引服务器之间的直接通信来完成。例如，对于自治域12，其响应来自终端用户的内容查询，该内容不存在于该域中，于是，索引服务器IF2可以与索引服务器IF通信，查询该内容是否存在于自治域10中，若自治域10中也不存在该内容，索引服务器IF2还可以通过索引服务器IF与索引服务器IF1通信，查询该内容是否存在于自治域11中。

本例中索引服务器IF2也可与索引服务器IF1相连，这样索引服务器IF2可以直接向索引服务器IF1查询分片内容。

在这种多媒体网络架构下，每个索引服务器维护自身自治域域网络内的多个对等节点，而相互关联的多个索引服务器维护一个大的P2P网络，这个大的P2P网络中的节点包含了多个自治域网络内的所有节点。

实施例3：

如图3所示，本例与实施例1基本相同，其区别在于自治域10、自治域11和自治域12共用一个索引服务器IF，索引服务器IF负责管理多个区域的媒体资源，并区分每个媒体资源所在的区域信息。索引服务器IF响应用户的分片内容请求时，查询和定位分片内容。

本发明一种内容分片的多媒体网络业务方法，其具体实施方式，包括内容分发流程和内容查找流程。

在实施例1、实施例2和实施例3的多媒体网络架构中，其内容分发流程大体相同，即由中心服务器逐级向边缘服务器分发内容，在未引入内容分片之前，每一个下级节点都需要从上级节点获得完整的内容拷贝。而在引入P2P技术之后，中心服务器可能分发部分内容到下级边缘服务器，分发另一部分内容到另一个边缘服务器，这样就不需要所有下级节点都要从中心服务器获得完整的内容了，已经获得内容的边缘服务器之间可以进行媒体交换，从而加快内容分发的速度。当节点上内容发生变化的时候，节点会主动通知本自治域内的索引服务器，以便其维护当前本自治域内的所有对等节点上的最新内容信息。

实施例4：

本例描述的内容查找流程是在实施例1的多媒体网络架构基础上，进行内容查找的流程，如图4所示，该流程包括以下步骤：

步骤401、边缘服务器P2接收到来自终端用户的内容请求；

步骤402、查看本身节点是否存在用户请求的内容，如果存在转步骤403；否则，转步骤404；

步骤403、直接响应用户，查找流程结束；

步骤404、通过查询本自治域内的索引服务器IF2，索引服务器IF2将告诉边缘服务器P2本自治域内所有对等节点上的媒体信息，如果本自治域内包含用户请求的内容，转步骤405；如果本层内所有节点都没有满足用户请求的内容，转步骤406；

步骤405、响应用户，流程结束；

步骤406、边缘服务器P2将请求转发到上一级边缘服务器B，边缘服务器B将执行与边缘服务器P2类似的查找过程，直到找到用户请求的内容或者到达整个网络的中心服务器为止。

实施例5：

本例是在实施例2描述的多媒体网络架构基础上进行内容查找的流程，如图5所示，该流程包括以下步骤：

步骤501、边缘服务器P2接收到来自终端用户的内容请求；

步骤502、查看本身节点是否存在用户请求的内容，如果存在，转步骤503；否则，转步骤504；

步骤503、响应用户，流程结束；

步骤504、通过查询本自治域内的索引服务器IF2，索引服务器IF2将告诉边缘服务器P2本自治域内所有对等节点上的媒体信息，如果本自治域内包含用户请求的内容，转步骤505；如果本层内所有节点都没有满足用户请求的内容，转步骤506；

步骤505、响应用户，流程结束；

步骤506、索引服务器IF2可能通过向上一级索引服务器IF请求查询整个网络的所有节点信息；

步骤507、索引服务器IF可能告诉索引服务器IF2，索引服务器IF1所在的自治域内存在该内容，从而在索引服务器IF1和索引服务器IF2维护的各自的P2P自治域网络之间建立媒体传输通道。

步骤507也可以采用如图6所示的实施方式，索引服务器IF2不直接向上一级索引服务器IF请求，而是预先知道相邻的索引服务器IF1存在，直接查询索引服务器IF1，如果索引服务器IF1也没有要求的媒体内容，才进一步向索引服务器IF查询。

实施例6：

本例是在实施例3多媒体网络架构基础上的内容查找流程，如图3所示。当用户访问时，索引服务器优先提供用户所在自治域内的资源，只有当本自治域内没有媒体资源的时候，才选择上一级边缘服务器，或者选择同级的但属于另一自治域内的边缘服务器。

本发明一种内容分片的多媒体网络业务方法，其具体实施方式，还包括索引服务器的索引信息维护过程和索引信息查询过程。

如图7所示，索引信息维护流程，包括以下步骤：

步骤701、节点上由于系统新的节目注入导致其节点上分片内容增加，或由于老化策略生效导致该节点上一些分片内容被删除；

步骤702、节点将变化的分片内容信息通知索引服务器；

步骤703、索引服务器收到通知后，更新本地维护的P2P自治域内的分片内容索引信息。

如图8所示，在一个自治域内部，节点向索引服务器查询分片信息流程包括以下步骤：

步骤801、节点向索引功能实体发送查询请求；

步骤802、索引服务器收到请求后在本地维护的本自治域内的内容分片索引信息中查找；

步骤803、如果找到则将分片信息返回给发起节点，否则通知其本P2P自治网络内没有。

如图9所示，在一个自治域内部，节点间P2P传输流程，包括以下步骤：

步骤901、当某个节点满足不了内容请求时，向索引服务器查询本自治域内其它节点是否存在满足请求的内容；

步骤902、索引服务器收到请求后在本地维护的本P2P自治域内的内容分片索引信息中查找；

步骤903、将符合条件的包含分片内容的多个节点列表返回给发起节点；

步骤904、发起请求的节点A收到后分别向各个对等节点建立数据或媒体传输通道，将数据或媒体从其它对等节点拉到本节点。

跨自治域的内容查找流程，如图10所示，节点X和索引服务器IF1在一个自治域内，索引服务器IF2在另一个自治域内，包括以下步骤：

步骤1001、当节点X无法满足用户请求的内容时，节点X向索引服务器IF1发出查询请求；

步骤1002、通过查询索引服务器IF1看本自治域内是否存在该内容；

步骤1003、如果不存在，由索引服务器IF1主动查询其他索引服务器，如索引服务器IF2；

步骤1004、索引服务器IF2看本自治域内是否存在该内容；

步骤1005、索引服务器IF2将本自治域内包含该内容的节点Y告知索引服务器IF1；

步骤1006、索引服务器IF1将节点Y告知节点X；

步骤1007、节点X和节点Y之间建立P2P传输通道，进行内容传输。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种内容分片的多媒体网络业务方法，包括媒体内容分片后将分片内容存储在多个自治域网络节点上的过程，其特征在于，还包括在所述多个自治域之间对存储的分片内容进行查询的过程，所述查询过程通过各个自治域内的索引服务器进行分片内容存储信息的交互加以实现，具体包括以下三种方式：A、所述分片内容存储信息的交互是索引服务器经由其所在自治域内的边缘服务器和对端自治域内的边缘服务器与对端索引服务器进行通信而实现的；B、所述分片内容存储信息的交互通过索引服务器间直接进行通信加以实现；C、所述查询过程通过自治域所共有的索引服务器进行分片内容查询加以实现。

2.一种内容分片的多媒体网络，包括中心服务器和多个自治域，所述中心服务器用于对媒体内容进行分片和分发，自治域包括边缘服务器和索引服务器，所述边缘服务器用于存储分片内容，所述索引服务器用于管理和维护分片内容的分布信息并响应对分片内容的查询定位请求，其特征在于，所述自治域还用于相互之间对存储的分片内容进行查询，所述索引服务器还用于相互之间进行分片内容存储信息的交互，所述索引服务器还用于经由其所在自治域内的边缘服务器和对端自治域内的边缘服务器与对端索引服务器进行通信实现分片内容存储信息的交互；或者所述索引服务器还用于直接与对端索引服务器进行直接通信实现分片内容存储信息的交互；或者所述索引服务器为多个自治域共有，还用于所述多个自治域存储的分片内容查询。

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