CN101854287B - 一种p2p流量优化方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种P2P流量优化方法，该方法的P2P控制模块根据获得的媒体分发模块列表及P2P用户终端的相关信息、接入网状态信息，生成P2P资源地址列表，为P2P用户终端下载流媒体文件所有分片提供服务端地址。本发明公开了一种P2P流量优化装置，该装置的P2P控制模块根据获得的媒体分发模块列表及P2P用户终端的相关信息、接入网状态信息，生成P2P资源地址列表，为P2P用户终端提供流媒体文件分片下载的服务端地址。采用本发明所述的装置及方法能够解决现有P2P连接由于缺乏有效管理和引导而带来的不合理流量的问题，从而避免大量的不合理流量对骨干网络造成冲击。

Description

一种P2P流量优化方法及装置

技术领域

本发明涉及电信领域，特别涉及一种P2P流量优化方法及装置。

背景技术

在互联网领域，流媒体技术的诞生，结束了用户必须从互联网上将音频或视频文件完全下载才能播放的时代。用户在开始观看节目的同时，节目的剩余部分又可以在后台从服务器继续下载。

在流媒体技术在互联网领域受到青睐的同时，电信行业也在积极寻求在电信领域引入流媒体技术的方法和方式，以期丰富电信业务，吸引更多的用户。与互联网领域的服务理念不同的是，在电信领域中，对业务的服务质量要求较高，这就要求电信网络对业务以及用户具有较强的管理和控制能力。

由于流媒体文件通常具有文件大、文件下载及播放时间长等特点，当请求流媒体文件的用户不断增多时，这类应用往往会吞噬服务器大量的带宽和资源，降低服务器的性能。目前，内容分发网络(Content Delivery Network，CDN)被认为是最适合在电信领域中引入流媒体业务的网络，CDN将用户的请求分散到网络边缘的多个边缘服务器，这样就能大大减轻了中心服务器的负担，解决了拥塞状况，提高用户访问的响应速度。虽然CDN能够缓解因为服务的用户数不断增长而给中心服务器带来的性能和带宽压力，但是，当请求的用户数持续增加时，边缘服务器仍然会面临着性能瓶颈和单点故障的问题，解决该问题的最好办法就是引入点对点(Peer to Peer，P2P)技术。

在P2P连接方式下，每个对等实体(peer)既是服务的享用者，又是服务的提供者。Peer为系统提供有限的计算或存储资源，通过规模效应大大地减少了媒体服务器的负载，从而有效地避免了服务器性能瓶颈和单点故障的问题，极大地提高了系统的可扩展性。但是，P2P技术在选择提供服务的服务端对等点(peer)时缺乏有效的管理和引导，基本上处于自由放任状态。正是这种选择对等点时的随意性和盲目性，导致了大量不合理的P2P流量，同时吞噬了大量的网络带宽资源，例如：北京的一个P2P用户终端，它所选择的提供资源下载的对定点既可以是北京的，也可以是国外的，如果为其提供资源下载的服务端是国外的对等点，就会在国内骨干网和网间链路上带来大量的无谓的P2P流量，增加网间的带宽成本。P2P技术的不受管理和控制的P2P连接方式会浪费大量的网络资源，带来不合理流量。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种P2P流量优化方法，能够避免P2P连接由于缺乏有效管理和引导而带来的不合理流量。

本发明的另一目的在于提供一种P2P流量优化装置，能够避免P2P连接由于缺乏有效管理和引导而带来的不合理流量。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种P2P流量优化方法，该方法包括：

A、媒体控制模块根据P2P控制模块发送的请求、媒体分发模块的相关信息及存储的流媒体文件分片信息生成媒体分发模块列表，并发送至P2P控制模块；

B、P2P控制模块根据获得的媒体分发模块列表及P2P用户终端的相关信息、接入网状态信息生成P2P资源地址列表，发送P2P资源地址列表至P2P用户终端；

C、P2P用户终端根据获得的P2P资源地址列表，从媒体分发模块及其他P2P用户终端获得流媒体文件的所有分片。

较佳地，步骤B之前进一步包括：

性能测量管理点周期性地向所述P2P控制模块上报接入网状态信息，P2P用户终端向所述P2P控制模块上报P2P用户终端相关信息。

上述方法中，所述P2P用户终端的相关信息包括P2P用户终端的性能及剩余连接数。

上述方法中，步骤A所述媒体控制模块根据获得的请求计算媒体分发模块列表包括：

A1、确定P2P控制模块请求的流媒体文件是冷片，执行资源跨域查找，将获得的流媒体文件的所有分片传送至媒体分发模块存储，之后执行步骤A3；

A2、确定P2P控制模块请求的流媒体文件不是冷片，执行步骤A3；

A3、根据媒体分发模块的剩余连接数确定存储流媒体文件各分片的媒体分发模块的优先级；

A4、根据流媒体文件各分片及存储各分片的高优先级媒体分发模块生成媒体分发模块列表。

上述方法中，步骤B所述P2P控制模块生成P2P资源地址列表包括：

B1、根据P2P用户终端的相关信息及接入网状态信息确定存储除流媒体文件第一个分片外其他分片的P2P用户终端的优先级；

B2、从媒体分发模块列表中选择存储流媒体文件第一个分片的媒体分发模块作为第一个分片的服务端；

B3、选择存储流媒体文件其他分片的高优先级P2P用户终端作为其他分片的服务端；

B4、从媒体分发模块列表中选择与步骤B3所述P2P用户终端存储相同流媒体文件分片的媒体分发模块作为其他分片的备选服务端；

B5、根据流媒体文件分片、步骤B3所述P2P用户终端的地址、步骤B2及步骤B1所述媒体分发模块地址生成P2P资源地址列表。

较佳地，步骤A之前进一步包括：

D1、媒体控制模块根据P2P用户终端发送的流媒体业务请求及用户位置信息为该用户终端选择P2P控制模块，并将P2P控制模块的地址发送至P2P用户终端；

D2、P2P用户终端向P2P控制模块发送流媒体文件分片下载请求。

上述方法中，步骤A所述媒体分发模块的相关信息包括媒体分发模块的性能可用率、存储空间可用率及剩余连接数信息。

一种P2P流量优化装置，该装置包括：媒体控制模块、媒体分发模块、P2P控制模块；

所述媒体分发模块存储流媒体文件分片，为P2P用户终端提供流媒体文件分片下载服务；

所述媒体控制模块存储媒体分发模块的相关信息，根据P2P控制模块的请求消息及媒体分发模块的相关信息生成媒体分发模块列表，将媒体分发模块列表发送至P2P控制模块；

所述P2P控制模块根据获得的媒体分发模块列表、P2P用户终端的相关信息及接入网状态信息生成P2P资源地址列表，为P2P用户终端下载流媒体文件所有分片提供服务端地址。

较佳地，该装置进一步包括性能测量管理点；

所述性能测量管理点用于周期性地向所述P2P控制模块上报接入网状态信息，所述P2P控制模块根据P2P用户终端相关信息及接入网状态信息确定存储流媒体文件相同分片的P2P用户终端优先级。

上述装置中，所述媒体控制模块还用于根据P2P用户终端发送的请求消息，为所述P2P用户终端选择P2P控制模块，并将所述P2P控制模块的地址发送至所述P2P用户终端；

所述P2P控制模块还用于根据P2P用户终端的请求消息，向所述媒体控制模块发送下载媒体分发模块列表的请求消息。

由上述的技术方案可见，本发明提供了一种P2P流量优化方法，媒体控制模块根据P2P控制模块的请求计算媒体分发模块的列表；P2P控制模块根据P2P终端的相关信息、接入网状态信息及从媒体控制模块获得的媒体分发模块列表，生成P2P资源地址列表。采用该方法能够解决P2P连接方式不受管理和控制的问题，能够实现网元的负载均衡，同时，P2P控制模块将资源定位查找限定在同一个域内，减少了不合理流量，避免了不合理流量对骨干网络的冲击。

本发明提供的一种P2P流量优化装置，该装置中的P2P控制模块根据媒体控制模块发送的媒体分发模块列表、P2P用户终端的相关信息及接入网状态信息生成P2P资源地址列表，为P2P用户终端提供流媒体文件分片下载的服务端地址。采用本发明所述的装置，P2P用户终端可通过资源地址列表从其他高优先级的P2P用户终端或媒体分发模块处获得流媒体文件的所有分片，能够解决P2P连接方式不受管理和控制的问题，能够实现网元的负载均衡，便于网络容量的扩张，同时，P2P控制模块将资源定位查找限定在同一个域内，减少了不合理流量，避免了不合理流量对骨干网络的冲击。

附图说明

图1为本发明P2P流量优化装置的结构图。

图2为本发明非P2P用户请求流媒体资源的流程图。

图3为本发明P2P用户请求流媒体资源的流程图。

图4为本发明媒体控制模块为普通用户终端选择媒体分发模块的流程图。

图5为本发明媒体控制模块针对P2P控制模块请求计算媒体分发模块列表的流程图。

图6为本发明P2P控制模块计算P2P资源地址列表的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

本发明一种P2P流量优化方法，该方法的媒体控制模块根据其管理域内的存储流媒体文件分片的媒体分发模块的相关信息生成媒体分发模块列表，P2P控制模块根据获得的媒体分发模块列表、P2P用户终端的相关信息及接入网状态信息，生成P2P资源地址列表，为P2P用户终端提供流媒体文件分片下载的服务端地址。

本发明一种P2P流量优化装置，该装置中的媒体控制模块根据其管理域内的存储流媒体文件分片的媒体分发模块的相关信息生成媒体分发模块列表，P2P控制模块根据媒体控制模块发送的媒体分发模块列表、P2P用户终端的相关信息及接入网状态信息，生成P2P资源地址列表，为P2P用户终端提供流媒体文件分片下载的服务端地址。

图1为本发明P2P流量优化装置的结构图，现结合图1，对本发明P2P流量优化装置进行详细说明，具体如下：

本发明P2P流量优化装置包括媒体控制模块(Media Control Function，MCF)101、媒体分发模块(Media Delivery Function，MDF)102、P2P控制模块(Peer to Peer Control Function，P2PCF)103及性能测量管理点(Management of Performance Measurement，MPM)104。所述媒体控制模块101、媒体分发模块102及P2P控制模块103位于P2P域内；所述性能测量管理点104位于网络接入设备中。所述接入网包括P2P用户终端105及普通用户终端106。

图1中的实线表示信令，虚线表示流媒体文件。

所述P2P域的网络架构可以内嵌在国际电信联盟(InternationalTelecommunication Union，ITU)及高级网络中电信和互联网融合的业务和协议(Telecommunications and Internet Converged Services and Protocols forAdvanced Networking，TISPAN)定义的下一代网络(Next GenerationNetwork，NGN)架构中，沿用网络的业务调用和资源控制功能实体和相关接口。

媒体控制模块101具有媒体控制功能，负责流媒体资源的查找和媒体分发模块102的管理；该模块通过相应的接口与媒体分发模块102、P2P控制模块103及域外媒体控制模块111间进行信令传输，通过业务网络接收及响应P2P用户终端105或普通用户终端106的流媒体业务请求。

媒体控制模块101用于存储其管理域下的每个媒体分发模块102所存储的流媒体文件的分片信息、每个媒体分发模块102的性能可用率、存储空间可用率及剩余连接数；用于存储上级媒体控制模块的地址及域内P2P控制模块103的地址。

媒体分发模块102具有媒体分发功能，负责流媒体文件或流媒体文件分片的存储和分发；该模块通过相应的接口与域内媒体分发模块102、域外媒体分发模块112进行流媒体文件或流媒体文件分片的传输。

媒体分发模块102通过业务网络的相应网络接口与普通用户终端106或P2P用户终端105进行流媒体文件或流媒体文件分片的传送；在媒体控制模块101的控制下，通过与域内媒体分发模块102和域外媒体分发模块112之间的接口完成流媒体资源的传送。媒体分发模块102采用触发式上报机制向媒体控制模块101上报相关信息，便于媒体控制模块101为普通用户终端105或P2P用户终端106选择性能最优的媒体分发模块102。

所述触发式上报机制为需要上报的相关信息达到或降低到规定的阈值时上报该信息的机制。所述媒体分发模块102的相关信息包括媒体分发模块102中流媒体文件或流媒体文件分片的更新信息、媒体分发模块102的性能可用率、存储空间可用率及剩余连接数的信息。

所述媒体分发模块102新增或删除了流媒体文件或流媒体文件分片，所述媒体分发模块102向所述媒体控制模块101上报流媒体文件或流媒体文件分片的更新信息；所述媒体分发模块102的性能可用率达到或降低到某一阈值时，上报性能可用率信息；所述媒体分发模块102的性能可用率为媒体分发模块102中微处理器(Central Processing Unit，CPU)的可用率，比如：CPU的可用率达到80％或90％时，媒体分发模块102上报性能可用率信息，CPU的可用率降低到60％时，媒体分发模块102上报性能可用率信息。

所述媒体分发模块102的存储空间可用率达到或降低到某一阈值时，上报存储空间可用率信息；所述媒体分发模块102的存储空间可用率为媒体分发模块102中内存的可用率，比如：内存的可用率达到80％或90％时，媒体分发模块102上报存储空间可用率信息，内存的可用率降低到60％时，媒体分发模块102上报存储空间可用率信息。

所述媒体分发模块102的剩余连接数达到某个区间临界值时，上报剩余连接数信息，比如：剩余连接数定义了三个区间，分别为0～5区间、5～10区间及10～20区间，当剩余连接数从11减少到10、或从4增加到5时，所述媒体分发模块102将当前剩余连接数上报给媒体控制模块101，当剩余连接数从11增加到12、或从4减小到3时，所述媒体分发模块102不上报剩余连接数信息。

所述媒体分发模块102存储的流媒体文件分片信息为流媒体文件ID和流媒体文件分片校验信息等。

P2P控制模块103负责对P2P用户终端的管理和控制，主要用于处理P2P用户终端(Peer to Peer User Equipment，P2PUE)的流媒体业务请求，该模块通过相应的接口与网络接入设备中的性能测量管理点104及P2P用户终端105间进行信令传输，与媒体控制模块101间进行文件传输。

P2P控制模块103根据媒体控制模块101发送的媒体分发模块列表、域内P2P用户终端105提供的分片相关信息及从性能测量管理点104获得的接入网的性能状况进行域内资源调度，确定可提供服务的P2P用户终端105的优先级，计算P2P资源地址列表，如表2，并将该列表发送至请求该流媒体资源的P2P用户终端105；

P2P控制模块103需要保存P2P用户终端105上报的其存储的流媒体文件分片信息、P2P用户终端105的剩余连接数及性能测量管理点104上报的P2P用户终端105所位于的网络接入点可支持的连接数的信息。

所述域内P2P用户终端105存储的流媒体文件分片信息包括流媒体文件ID和流媒体文件分片校验信息等。所述P2P用户终端105的剩余连接数为P2P用户终端105可提供的连接数。所述P2P用户终端105位于的网络接入点可支持的连接数为P2P用户终端105位于的网络接入点上行剩余带宽与平均分片带宽的商。

性能测量管理点104位于网络接入设备中，主要通过对业务网络的测量获取接入网的服务质量(Quality of Service，QoS)参数，并周期性地向P2P控制模块103上报网络接入点的QoS参数信息，便于P2P控制模块103根据该信息计算某个P2P用户终端105为其他P2P用户终端105提供流媒体文件分片的可能性，实现资源的优化配置。所述QoS参数包括接入网端口或链路的带宽、吞吐量、延迟及丢包等参数。

所述P2P域的大小可以根据网络的实际情况而定，当网络规模增大时可以分成多级。

P2P用户终端105是具有P2P功能的用户终端，与普通的用户终端不同，P2P用户终端105在从网络下载流媒体文件分片资源的同时也会上传本地所拥有的流媒体文件分片资源。

所述P2P用户终端105从P2P控制模块103获得的P2P资源地址列表，根据P2P资源地址列表中存储了流媒体文件第一个分片的媒体分发模块102地址，从媒体分发模块102获得流媒体文件第一个分片；根据P2P资源地址列表中存储了流媒体文件其他分片的P2P用户终端105的地址，从其他P2P用户终端105获得流媒体文件其他分片；当资源地址中存储了流媒体文件其他分片的P2P用户终端105都不能提供服务时，所述P2P用户终端105根据P2P资源地址列表中作为备选服务端的媒体分发模块102的地址，从相应的媒体分发模块102获得流媒体文件其他分片。

P2P用户终端105向P2P控制模块103上报P2P用户终端的相关信息，所述P2P用户终端的相关信息包括P2P用户终端105存储的流媒体文件分片信息、可提供的连接数信息、CPU可用率及内存可用率信息；所述P2P用户终端105采用与所述媒体分发模块102上报机制相同的触发机制上报可提供的连接数信息、CPU可用率及内存可用率。

当所述P2P用户终端105存储的流媒体文件分片被更新时，所述P2P用户终端105向P2P控制模块103上报更新信息；当所述P2P用户终端105存储的流媒体文件分片未更新时，周期性地向P2P控制模块103上报P2P用户终端105存储的流媒体文件的分片信息。

图2为本发明非P2P用户请求流媒体资源的流程图，现结合图1及图2，对本发明非P2P流媒体用户查找资源的流程进行详细说明，具体如下：

步骤201：流媒体业务请求；

非P2P流媒体用户向业务网络发起流媒体业务请求；该请求中包括用户终端的类型、用户所在地理位置及流媒体文件信息；所述非P2P流媒体用户为普通用户终端105。

所述业务网络可以是NGN或IMS网络等。

步骤202：查询资源预留信息；

业务网络利用其内部的资源和接纳控制子系统(Resource and AdmissionControl Subsystem，RACS)发起对流媒体业务的资源预留查询，获得资源预留信息。所述资源预留信息为业务网络是否发生拥塞，能否接收用户请求的信息。所述RACS的资源预留查询过程为现有技术的内容，具体可参见ITU-T和TISPAN的相关规定。

步骤203：选择媒体控制模块；

业务网络根据用户所在的地理位置、资源预留信息及位置就近原则从该用户所在的P2P域内选择为该用户服务的媒体控制模块101。

步骤204：流媒体业务请求；

业务网络向步骤203选择的媒体控制模块101发送流媒体业务请求；该请求中包括非P2P流媒体用户发送的流媒体文件信息及用户终端的类型。

步骤205：选择媒体分发模块；

媒体控制模块101接收到流媒体业务请求后，如果发现域内没有所请求的资源，则执行域间资源调度程序，将资源调度到域内。媒体控制模块101根据用户终端类型信息确认该请求为非P2P流媒体用户的流媒体文件定位请求，结合用户请求的流媒体文件、各域内的媒体分发模块102的性能可用率、存储空间可用率和剩余连接数等信息为用户选择作为代理服务端的媒体分发模块102，达到域间的负载均衡。具体的选择流程如图4。

步骤206：流媒体业务请求；

媒体控制模块101结合各域内的媒体分发模块102的性能可用率、存储空间可用率和剩余连接数等信息生成媒体分发模块列表，如表1所示，并向代理媒体分发模块102发送包含媒体分发模块列表和流媒体文件信息的流媒体业务请求。

步骤207，媒体分发模块102根据获得的流媒体文件信息从本模块内查找流媒体文件，或者从本域的其他的媒体分发模块102中获得完整的流媒体文件；当所述媒体分发模块102获得完整的流媒体文件后，向媒体控制模块101发送流媒体业务响应。

步骤208，媒体控制模块101向业务网络发送流媒体业务响应消息；该响应消息中包括媒体控制模块101为用户选定的作为代理服务端的媒体分发模块102的地址。

步骤209，业务网络向非P2P流媒体用户发送流媒体业务响应，该响应消息中包括媒体控制模块101为用户选定的作为代理服务端的媒体分发模块102的地址。

步骤210：内容传送；

非P2P流媒体用户根据获得的作为代理服务端的媒体分发模块102的地址，从媒体分发模块102下载完整的流媒体文件。

图3为本发明P2P用户请求流媒体资源的流程图，现结合图1及图3，对本发明P2P流媒体用户查找资源的方法进行详细说明，具体如下：

步骤301：流媒体业务请求；

P2P流媒体用户向业务网络发送流媒体业务请求；该请求中包括用户请求的流媒体文件、用户所在的地理位置及用户类型信息；所述P2P流媒体用户为P2P用户终端105。

步骤302：选择媒体控制模块；

业务网络接收到P2P流媒体用户的流媒体业务请求后，根据请求中的用户所在的地理位置及位置就近原则为P2P流媒体用户选择媒体控制模块101。

步骤303：流媒体业务请求；

业务网络向媒体控制模块101发送流媒体业务请求，该请求中包括用户请求的流媒体文件信息及用户类型信息。

步骤304：选择P2P控制模块；

媒体控制模块101在收到流媒体业务请求后，查看域内存储的流媒体资源。如果域内没有该资源，则执行域间调度程序，将资源调度到域内。同时，媒体控制模块101获知发起媒体业务请求的终端为P2P用户终端，则为P2P流媒体用户选择合适的P2P控制模块103作为该用户获取流媒体资源过程中的控制点；所述媒体控制模块101可以根据位置就近原则采用轮选的机制为P2P用户终端105确定P2P控制模块103；也可以根据P2P控制模块103的负载情况或拥塞情况，选择负载较轻或未发生拥塞的P2P控制模块103作为该P2P用户终端105的控制点。

步骤305，媒体控制模块101向业务网络发送流媒体业务响应，该响应消息包括媒体控制模块101为P2P流媒体用户选择的P2P控制模块103的地址。

步骤306，业务网络将流媒体业务响应发送至P2P流媒体用户，该响应消息中包括媒体控制模块101为P2P流媒体用户选择的P2P控制模块103的地址。

步骤307：流媒体文件分片下载请求；

P2P流媒体用户根据获得的P2P控制模块103的地址，向所述P2P控制模块103发送流媒体文件分片下载请求；该请求包括流媒体文件信息及P2P用户终端105的相关信息。

所述流媒体文件分片下载请求即为P2P流媒体用户发送的流媒体文件分片定位请求。

所述P2P用户终端105的相关信息包括域内P2P用户终端105存储的流媒体文件分片信息、P2P用户终端105的剩余连接数。

所述域内P2P用户终端105存储的流媒体文件分片信息包括流媒体文件ID和流媒体文件分片校验信息等。

所述P2P用户终端105的剩余连接数为P2P用户终端105可提供的连接数。

步骤308：媒体分发模块列表下载请求；

P2P控制模块103接收到P2P流媒体用户的请求后，向媒体控制模块101请求存储了流媒体文件各分片的性能最优的媒体分发模块列表；该请求中包括P2P流媒体用户发送的流媒体文件分片信息。

步骤309：计算媒体分发模块列表；

媒体控制模块101根据获得的流媒体文件分片信息及其管理域下的每个媒体分发模块102的相关信息计算媒体分发模块列表，媒体控制模块101计算媒体分发模块列表的流程如图5所示。

步骤310：媒体分发模块列表下载响应；

媒体控制模块101向P2P控制模块103发送媒体分发模块列表下载响应，该响应消息中包括媒体控制模块101计算获得的媒体分发模块列表。

步骤311：计算P2P资源地址列表；

P2P控制模块103根据获得的媒体分发模块列表、性能测量管理点104周期性的上报的接入网状态信息以及P2P用户终端105上报的相关性能状态信息，为P2P流媒体用户计算下载流媒体文件分片的P2P资源地址列表；具体的计算P2P资源地址列表的流程如图6。

步骤312：流媒体文件分片下载响应；

P2P控制模块103向P2P流媒体用户发送流媒体文件分片下载响应，该响应消息中包括P2P资源地址列表。

步骤313：下载流媒体文件分片；

P2P流媒体用户根据获得的P2P资源地址列表中的存储了流媒体文件第一个分片的媒体分发模块102的地址、存储了流媒体文件其他分片的P2P用户终端105的地址及媒体分发模块102的地址信息，从其他P2P用户终端105或媒体分发模块102中获得流媒体文件分片。

步骤314：上报存储的流媒体文件分片的信息；

在P2P流媒体用户观看流媒体文件的过程中，P2P用户终端105周期性地向P2P控制模块103上报该P2P用户终端105上存储的流媒体文件的分片信息，供P2P控制模块103生成P2P资源地址列表时使用。

图4为本发明媒体控制模块为普通用户终端选择媒体分发模块的流程图，现结合图4，对本发明媒体控制模块为普通用户终端选择媒体分发模块方法进行详细说明，具体如下：

步骤401：开始；

媒体控制模块101接收到用户通过业务网络发送的媒体业务请求，该请求中包括用户的类型、用户所在的地理位置信息及请求的流媒体文件信息；媒体控制模块101根据用户的类型确认为普通用户终端106的媒体业务请求。

步骤402：判定是否为冷片，如果是，执行步骤405，否则，执行步骤403；

媒体控制模块101确定为非P2P用户终端后，根据获得的流媒体文件信息判断该流媒体文件是否为冷片，如果是，执行步骤405，否则，执行步骤403。本实施例通过判断流媒体文件是否为冷片进行相关操作，也可通过判断流媒体文件是否为热片进行相关操作，也就是，如果是热片执行步骤403，否则执行步骤405。所述冷片及所述热片是根据下载该流媒体文件的人数的多少进行定义的，可根据业务网络的实际运行状况进行数量上的界定。

步骤403：选定代理媒体分发模块；

媒体控制模块101将非冷片的流媒体文件拆分为多个分片，根据策略1-2从域内存储有流媒体文件第一个分片的所有的媒体分发模块102选择作为代理服务端的媒体分发模块102；所述策略1-2为根据媒体分发模块102的性能可用率、存储空间可用率及剩余连接数等参数的优劣进行选择的策略；比如：挑选性能可用率及存储空间可用率在80％以上的，且剩余连接数在11～20区间的存储了流媒体文件第一个分片的媒体分发模块102作为代理媒体分发模块。

步骤404：将形成的媒体分发模块的列表传给代理媒体分发模块，之后执行步骤407；

媒体控制模块101根据策略1-3从域内存储有其他流媒体文件分片的媒体分发模块102中选择性能可用率及存储空间可用率较高的媒体分发模块102，将所述的媒体分发模块102与其存储的流媒体文件分片计算成一个媒体分发模块列表发送至作为代理服务端的媒体分发模块102，如表1；所述策略1-3为根据媒体分发模块102的性能可用率及存储空间可用率的高低进行选择的策略；比如：选定存储空间可用率在80％或90％以上的媒体分发模块102；由于上述存储有其他流媒体文件分片的媒体分发模块102并不直接为普通用户终端106服务，而是将存储的其他流媒体文件分片传送给代理媒体分发模块，因此，对这些媒体分发模块102的剩余连接数没有要求，可不必考虑该参数。

所述媒体控制模块101为作为代理的媒体分发模块102生成的列表中，流媒体文件的每个分片对应一个存储了该分片的存储空间可用率及性能可用率最高的媒体分发模块102。

步骤405：跨域查找资源；

媒体控制模块101判定用户请求的流媒体文件为冷片后，根据媒体分发模块102中存储的流媒体文件信息及用户请求的流媒体文件的信息执行跨域资源调度，从域外媒体分发模块112获得流媒体文件资源。

步骤406：选定代理媒体分发模块；

媒体控制模块101根据策略1-1选定代理媒体分发模块；所述策略1-1为根据媒体分发模块102的存储空间可用率的高低进行选择的策略；由于需要将整个流媒体文件下载到选定的作为代理服务端的媒体分发模块102，对该媒体分发模块102的存储空间的要求较高，比如，选定存储空间可用率在80％或90％以上的媒体分发模块102作为代理服务端。

步骤407：向用户终端提供代理媒体分发模块的地址；

媒体控制模块101将步骤406或步骤408选定的作为代理服务端的媒体分发模块102的地址发送给普通用户终端106。

步骤408：结束。

图5为本发明媒体控制模块针对P2P控制模块请求计算媒体分发模块列表的流程图，现结合图5，对本发明媒体控制模块针对P2P控制模块请求计算媒体分发模块列表的方法进行详细说明，具体如下：

步骤501：开始；

媒体控制模块101接收到来自于P2P控制模块103的下载媒体分发模块列表的请求后，开始执行计算媒体分发模块列表的流程。

步骤502：判断是否为冷片，如果是，执行步骤503，否则执行步骤505；

媒体控制模块101根据从P2P控制模块103获得的流媒体文件的信息判断该文件是否为冷片；所述冷片的判断方法与步骤404所述的冷片判断方法相同；本实施例通过判断是否为冷片的方法执行相关流程，也可通过判断是否为热片执行相应的流程，也就是如果为热片，执行步骤505，否则执行步骤503。

步骤503：跨域查找资源；

媒体控制模块101根据获得的流媒体文件分片信息执行资源跨域查找程序；通过与域外媒体控制模块111的接口从域外媒体分发模块112获得流媒体文件分片；域外媒体控制模块111从其管理的域外媒体分发模块112中获得流媒体文件的分片。

步骤504：传送所有分片至域内所有媒体分发模块；

媒体控制模块101根据媒体分发模块102的性能可用率及存储空间可用率，将资源跨域查找获得的流媒体文件的所有分片传送至域内性能可用率及存储空间可用率较高的所有媒体分发模块102，之后执行步骤505；比如：媒体控制模块101将资源跨域查找获得的流媒体文件的所有分片传送至域内性能可用率及存储空间可用率都在80％以上的所有媒体分发模块102中存储；所述媒体控制模块101可将流媒体文件的不同分片分别传送至同一的媒体分发模块进行存储，可将流媒体文件的同一分片传送至不同的媒体分发模块102进行存储，比如：第一媒体分发模块存储有流媒体文件第一个分片及第三个分片，第二媒体分发模块存储有流媒体文件第一个分片，这样，当用户请求流媒体文件第一个分片时，如果第一媒体分发模块的性能可用率或剩余连接数不满足要求，第二媒体分发模块可为用户提供服务。

步骤505：选定各请求的分片对应的媒体分发模块；

媒体控制模块101根据策略1-4选定各请求的分片对应的媒体分发模块102；所述策略1-4为根据媒体分发模块102的剩余连接数的高低进行选择的策略；具体地，媒体控制模块101从存储了某个特定的流媒体文件分片的媒体分发模块102中挑选剩余连接数较多的媒体分发模块102，比如：选择剩余连接数在11～20区间的媒体分发模块102；由于对于P2P用户终端105来说，各媒体分发模块102之间可以实现负载均衡，因此，策略1-4对媒体分发模块102的性能可用率及存储空间可用率的要求不高。

步骤506：向P2P控制模块提供各分片对应的媒体分发模块的地址；

媒体控制模块101根据存储了某个流媒体文件分片的剩余连接数较多的媒体分发模块102生成媒体分发模块列表，如表1所示，在该表中流媒体文件的每个分片对应一个存储了该流媒体文件分片的剩余连接数较多、性能可用率及存储空间可用率较高的媒体分发模块102；流媒体文件的不同分片可以存储于相同的媒体分发模块102中。

表1媒体分发模块地址列表

分片序号	存储位置
		1	媒体分发模块1
2	媒体分发模块3
		3	媒体分发模块1
4	媒体分发模块2
		......	......

步骤507：结束。

图6为本发明P2P控制模块生成P2P资源地址列表的流程图，现结合图6，对本发明P2P控制模块生成P2P资源地址列表的方法进行详细说明，具体如下：

步骤601：开始；

P2P控制模块103根据从媒体控制模块101获得的媒体分发模块列表及从性能测量管理点104获得的接入网状态信息，还有从P2P用户终端105获得的P2P用户终端相关信息，开始计算P2P资源地址列表的流程。

所述接入网的状态信息包括所述P2P用户终端105位于的业务网络可支持的连接数。所述P2P用户终端105位于的业务网络可支持的连接数为P2P用户终端105位于的业务网络接入点上行剩余带宽与平均分片带宽的商。

步骤602：选择存储了除第一分片外的其他分片的P2P用户终端；

P2P控制模块103根据策略2选择存储了除流媒体文件的第一个分片外其他分片的P2P用户终端105。

所述策略2为根据P2P用户终端105的性能、剩余连接数及接入网状态的优劣选定优先级的策略；本实施例中，P2P控制模块103从其负责管理的P2P用户终端105中选择性能优越、剩余连接数较多、接入网状态良好的P2P用户终端105作为高优先级的P2P用户终端105；比如：选择剩余连接数在11～20区间、性能可用率在80％以上的P2P用户终端105；本实施例中选取优先级高的前2到3个P2P用户终端105作为服务端。

如果域内的P2P用户终端105的数量比较多时，可以考虑设置多个P2P控制模块103，每个P2P控制模块103负责管理一部分P2P用户终端105。

P2P用户控制模块103在计算P2P用户终端105的优先级时，优先从自己管理的P2P用户终端105中挑选；如果自己管理的P2P用户终端105可以作为候选服务对等点(Peer)的数量较少时，则向域内其他的P2P控制模块103请求可提供服务的P2P用户终端105。域内的其他P2P控制模块103收到请求后，根据策略2在自己所管理的P2P用户终端105中选择合适的P2P用户终端105，并传送给发送请求的P2P控制模块103。这种情况下，发送请求的P2P控制模块103将综合自己选择出来的P2P用户终端105及从其他P2P控制模块103获得的P2P用户终端105的信息确定优先级。

所述候选服务对等点(Peer)的数量可以配置，比如：定义候选服务对等点的数量小于2个的情况为候选服务对等点数量较少的情况。

步骤603：计算各分片对应的P2P资源地址列表；

P2P控制模块103根据获得的存储了除流媒体文件的第一个分片外的其他分片的P2P用户终端105的优先级、媒体控制模块101发送的媒体分发模块列表，生成流媒体文件分片对应的P2P资源地址列表，如表2所示。

表2P2P资源地址列表

分片序号	存储位置	优先级
			1	媒体分发模块1	-
2	用户终端A	1
			2	用户终端B	2
2	媒体分发模块3	3
			3	用户终端B	1

3	用户终端C	2
			3	媒体分发模块1	3
4	用户终端C	1
			4	用户终端A	2
4	媒体分发模块2	3
			......	......

根据表2可知，P2P控制模块103选定剩余连接数较多的媒体分发模块102提供流媒体文件的第一个分片，降低了流媒体文件的播放启动延时。除了流媒体文件的第一个分片外，P2P控制模块103以存储了其他分片的优先级较高的2个P2P用户终端105作为服务端，以媒体分发模块列表中的存储有其他分片的媒体分发模块102作为该流媒体分片下载的备选服务端。

由于P2P网络是一种自组织网络，用户可以随意加入和退出这个网络，所以该网络的结构处于极大的动态变化之中，而且P2P用户终端105的性能有限，所能提供的服务也非常有限。当网络在给一个P2P用户终端105分配了另外的P2P用户终端105作为服务端后，如果作为服务端的P2P用户终端105退出了P2P网络或者性能瞬间达到拥塞而无法提供服务，这样请求流媒体业务的P2P用户终端105需要通过图3所示的流程重新请求该分片资源，网络需要重新计算满足条件的服务端，这样造成了网络的工作负荷，同时也无法保证用户的服务质量。本发明在资源列表中为流媒体文件的每个分片都分配了一个性能、带宽和剩余连接数各方面都比较突出的媒体分发模块102作为备选服务端，这无疑提高了用户的服务质量，降低网络不必要的查询计算开销。

步骤604：结束。

上述较佳实施例中，本发明所述的P2P用户终端105在请求某个流媒体文件时，可以不用一次请求该流媒体文件的所有分片，可以先请求该流媒体文件的20％或30％内容的分片，等用户观看了接近上述20％内容后，P2P用户终端105再发起后续流媒体文件分片的请求；由于P2P用户终端105多次请求后续内容的分片，所以P2P控制模块103对后续请求的处理应与首次请求的处理流程相同，如图6所示流程，P2P控制模块103同样需要计算所有后续请求的流媒体文件分片对应的资源列表。

上述较佳实施例中，无论在选择媒体分发模块102，还是选择P2P用户终端105的时候，本发明都充分考虑了媒体分发模块102及P2P用户终端105的性能可用率及剩余连接数等动态信息，保证了拥有相同流媒体文件资源的媒体分发模块102之间以及P2P用户终端105之间的负载均衡；并且，本发明在选择P2P用户终端105时，考虑了该P2P用户终端105所处的接入网络的状态信息，不仅提高了媒体资源请求的成功率，而且提高了流媒体文件的下载速度。本发明采用P2P控制模块103统一对P2P用户终端105的资源进行管理，将资源定位查找限定在同一个域内，解决了现有的P2P技术在资源定位过程中由于采用泛洪算法而对骨干网络带来的不合理流量的问题。

P4P(Proactive network Provider Participation for P2P)网络需要根据静态信息通过复杂的算法选择距离近、互联成本低的对等点(Peer)；在CDN中应用本发明所述P2P流量优化方法，不必采用复杂的算法就可为P2P用户终端105选择距离较近的对等点，且本发明根据P2P用户端105的动态信息进行选择，不仅解决了由于P2P不受管理和控制带来的不合理流量对骨干网络的冲击，而且较P4P更简便实用。

本实施例所述对等点为能够作为服务端的P2P用户终端105。

综上所述，以上为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的保护范围。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 (9)

1.一种P2P流量优化方法，其特征在于，该方法包括：

A、媒体控制模块根据P2P控制模块发送的请求、媒体分发模块的相关信息及存储的流媒体文件分片信息生成媒体分发模块列表，并发送至P2P控制模块；

B、P2P控制模块根据获得的媒体分发模块列表及P2P用户终端的相关信息、接入网状态信息生成P2P资源地址列表，发送P2P资源地址列表至P2P用户终端；

C、P2P用户终端根据获得的P2P资源地址列表，从媒体分发模块及其他P2P用户终端获得流媒体文件的所有分片；

其中，步骤A中所述媒体控制模块根据P2P控制模块发送的请求、媒体分发模块的相关信息及存储的流媒体文件分片信息生成媒体分发模块列表，包括：

A1、判断P2P控制模块请求的流媒体文件是否是冷片，如果是，执行步骤A2；否则，执行步骤A3；

A2、执行资源跨域查找，将获得的流媒体文件的所有分片传送至媒体分发模块存储，之后执行步骤A3；

A3、根据媒体分发模块的剩余连接数确定存储流媒体文件各分片的媒体分发模块的优先级；

A4、根据流媒体文件各分片及存储各分片的高优先级媒体分发模块生成媒体分发模块列表。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B之前进一步包括：

性能测量管理点周期性地向所述P2P控制模块上报接入网状态信息，P2P用户终端向所述P2P控制模块上报P2P用户终端相关信息。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述P2P用户终端的相关信息包括P2P用户终端的性能及剩余连接数。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤B所述P2P控制模块生成P2P资源地址列表包括：

B1、根据P2P用户终端的相关信息及接入网状态信息确定存储除流媒体文件第一个分片外其他分片的P2P用户终端的优先级；

B2、从媒体分发模块列表中选择存储流媒体文件第一个分片的媒体分发模块作为第一个分片的服务端；

B3、选择存储流媒体文件其他分片的高优先级P2P用户终端作为其他分片的服务端；

B4、从媒体分发模块列表中选择与步骤B3所述P2P用户终端存储相同流媒体文件分片的媒体分发模块作为其他分片的备选服务端；

B5、根据流媒体文件分片、步骤B3所述P2P用户终端的地址、步骤B2及步骤B1所述媒体分发模块地址生成P2P资源地址列表。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤A之前进一步包括：

D1、媒体控制模块根据P2P用户终端发送的流媒体业务请求及用户位置信息为该用户终端选择P2P控制模块，并将P2P控制模块的地址发送至P2P用户终端；

D2、P2P用户终端向P2P控制模块发送流媒体文件分片下载请求。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤A所述媒体分发模块的相关信息包括媒体分发模块的性能可用率、存储空间可用率及剩余连接数信息。

7.一种P2P流量优化装置，其特征在于，该装置包括：媒体控制模块、媒体分发模块、P2P控制模块；

所述媒体分发模块存储流媒体文件分片，为P2P用户终端提供流媒体文件分片下载服务；

所述媒体控制模块存储媒体分发模块的相关信息，根据P2P控制模块的请求消息及媒体分发模块的相关信息生成媒体分发模块列表，将媒体分发模块列表发送至P2P控制模块；

所述P2P控制模块根据获得的媒体分发模块列表、P2P用户终端的相关信息及接入网状态信息生成P2P资源地址列表，为P2P用户终端下载流媒体文件所有分片提供服务端地址；

其中，所述媒体控制模块，具体用于当确定P2P控制模块请求的流媒体文件是冷片，执行资源跨域查找，将获得的流媒体文件的所有分片传送至媒体分发模块存储，根据媒体分发模块的剩余连接数确定存储流媒体文件各分片的媒体分发模块的优先级；当确定P2P控制模块请求的流媒体文件不是冷片，根据媒体分发模块的剩余连接数确定存储流媒体文件各分片的媒体分发模块的优先级；根据流媒体文件各分片及存储各分片的高优先级媒体分发模块生成媒体分发模块列表。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括性能测量管理点；

所述性能测量管理点用于周期性地向所述P2P控制模块上报接入网状态信息，所述P2P控制模块根据P2P用户终端相关信息及接入网状态信息确定存储流媒体文件相同分片的P2P用户终端优先级。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述媒体控制模块还用于根据P2P用户终端发送的请求消息，为所述P2P用户终端选择P2P控制模块，并将所述P2P控制模块的地址发送至所述P2P用户终端；

所述P2P控制模块还用于根据P2P用户终端的请求消息，向所述媒体控制模块发送下载媒体分发模块列表的请求消息。

Images