CN109561058A - 一种基于udp协议的媒体服务器重定向方法、装置及系统 - Google Patents

一种基于udp协议的媒体服务器重定向方法、装置及系统 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种基于UDP协议的媒体服务器重定向方法，包括接收媒体服务请求，根据所述媒体服务请求分配媒体服务器；发送重定向响应，所述重定向响应包含分配的所述媒体服务器的信息；其中，所述重定向响应使用UDP协议发送。还提供了对应的装置及系统，以至少解决使用TCP协议完成重定向流程导致分配媒体服务器的设备网络开销重，系统负荷大以及一定的上报周期内，目前选取当前性能最优服务器的策略，使得最优的媒体服务设备的能力严重下降的技术问题。

Description

一种基于UDP协议的媒体服务器重定向方法、装置及系统
技术领域
本公开涉及通信和计算机领域，特别涉及一种基于UDP协议的媒体服务器重定向方法、装置及系统。
背景技术
网络带宽的提高和4G(Fourth Generation)无线通信技术的发展为在电信网络上开展基于媒体内容的增值服务业务提供了可能。流媒体技术提供了一种在网络中传输视频、音频、图片等媒体内容的方式，因此在多媒体业务系统得到了广泛的应用。同时，随着电信网络技术的发展，在电信网络中开展多媒体业务，媒体服务器是由一台服务器以及多台媒体服务设备组成。客户端请求媒体服务时，先向服务器发起请求，由服务器选择一个能提供媒体服务的流媒体服务设备，返回重定向响应给客户端。然后，客户端根据获取的媒体服务设备信息，再次向媒体服务设备发起媒体服务请求。为了保证服务质量，基于媒体的服务请求采用TCP协议，如HTTP协议、RTSP协议。但TCP协议属于面向连接协议，而UDP协议的控制选项较少，在数据传输过程中延迟小、数据传输效率高，但缺陷在于没有可靠性保证、顺序保证和流量控制字段等，可靠性较差。UDP协议适合对可靠性要求不高的应用场景，或者可以保障可靠性的应用场景，在传统的流媒体服务系统，由于对媒体流稳定传输的需要，开发者习惯使用TCP协议进行传输，但忽视分配媒体服务器和媒体服务器两者因为功能的不同和微使用环境的差异，对分配媒体服务器服务器也使用TCP协议进行服务，导致服务器使用效率不高，单个媒体重定向服务器服务用户数量无法达到理想状态，同时为了提供最优的服务能力，流媒体服务设备需要定期的将设备的属性上报给服务器，以便服务器选择最优的媒体服务设备提供服务。在一定的上报周期内，这样的策略容易导致最优的媒体服务设备的能力严重下降。
针对现有技术中使用TCP协议完成重定向流程导致分配媒体服务器的设备网络开销重，系统负荷大的技术问题，目前没有解决方案。
发明内容
本公开提供了一种基于UDP协议的媒体服务器重定向方法、装置及系统，以至少解决使用TCP协议完成重定向流程导致分配媒体服务器的设备网络开销重，系统负荷大以及一定的上报周期内，目前选取当前性能最优服务器的策略，使得最优的媒体服务设备的能力严重下降的技术问题。
本公开一方面提供了提供了一种基于UDP协议的媒体服务器重定向方法包括：接收媒体服务请求，根据所述媒体服务请求分配媒体服务器；发送重定向响应，所述重定向响应包含分配的所述媒体服务器的信息；其中，所述重定向响应使用UDP协议发送。
进一步地，根据所述媒体服务请求分配媒体服务器包括，接收所述媒体服务器发送的媒体服务性能上报请求，所述媒体服务性能上报请求包含所述媒体服务器的当前媒体服务性能信息；根据所述当前媒体服务性能信息和分配记录计算所述媒体服务器的当前剩余性能，根据所述当前剩余性能分配所述媒体服务器。
本公开另一方面还提供了一种基于UDP协议的服务重定向的方法，包括：发送媒体服务请求，所述媒体服务请求用于请求分配媒体服务器；接收重定向响应，所述重定向响应包含分配的所述媒体服务器的信息，根据所述信息重定向至分配的所述媒体服务器，其中，所述媒体服务请求使用UDP协议发送。
进一步地，接收重定向响应之前，还包括：当超过预先设定的时间阈值没有接收到所述重定向响应时，重新发送所述媒体服务请求。
进一步地，接收重定向响应之后，还包括：首次接收到所述重定向响应之后，丢弃后续到达的所述重定向响应。
本公开另一方面还提供了一种基于UDP协议的服务重定向的装置，包括存储器和处理器，所述存储器与处理器连接，其特征在于所述存储器存储有处理器可执行指令，所述处理器执行所述处理器可执行指令以使终端完成以下操作:接收媒体服务请求，根据所述媒体服务请求分配媒体服务器；发送重定向响应，所述重定向响应包含分配的所述媒体服务器的信息；其中，所述重定向响应使用UDP协议发送。
进一步地，所述装置还可以完成以下操作：根据所述当前媒体服务性能信息和分配记录计算所述媒体服务器的当前剩余性能，根据所述当前剩余性能分配所述媒体服务器；接收媒体服务器发送的媒体服务性能上报请求，所述媒体服务性能上报请求包含所述媒体服务器的当前媒体服务性能信息。。
本公开另一方面还提供了一种基于UDP协议的服务重定向的装置，包括存储器和处理器，所述存储器与处理器连接，其特征在于所述存储器存储有处理器可执行指令，所述处理器执行所述处理器可执行指令以使终端完成以下操作：发送媒体服务请求，根据所述媒体服务请求分配媒体服务器；接收重定向响应，所述重定向响应包含分配的所述媒体服务器的信息，根据所述信息重定向至分配的所述媒体服务器，其中，所述媒体服务请求使用UDP协议发送
进一步地，所述装置还可以完成以下操作：当超过预先设定的时间阈值没有接收到所述重定向响应时，重新发送所述媒体服务请求；首次接收到所述重定向响应之后，丢弃后续到达的所述重定向响应。
本公开另一方面还提供了一种基于UDP协议的服务重定向系统，包括分配媒体服务器，终端，其中：所述分配媒体服务器，用于接收媒体服务请求，根据所述媒体服务请求分配媒体服务器；发送重定向响应，所述重定向响应包含分配的所述媒体服务器的信息；所述终端，用于发送媒体服务请求，所述媒体服务请求用于请求分配媒体服务器；接收重定向响应，所述重定向响应包含分配的所述媒体服务器的信息，根据所述信息重定向至分配的所述媒体服务器，其中，所述重定向响应和所述媒体服务请求使用UDP协议发送。
本公开使用UDP协议发送服务重定向响应和媒体服务请求，提高了分配媒体服务器的响应速度和最大用户服务数量，提升了分配媒体服务器的效率，以至少解决使用TCP协议完成重定向流程导致分配媒体服务器的设备网络开销重，系统负荷大以及一定的上报周期内，目前选取当前性能最优服务器的策略，使得最优的媒体服务设备的能力严重下降的技术问题。
附图说明
图1是本公开实施例的一种基于UDP协议的媒体服务器重定向方法的方法流程图；
图2是本公开实施例的一种基于UDP协议的服务重定向的装置逻辑结构框图一；
图3是本公开实施例的种基于UDP协议的服务重定向的装置逻辑结构框图二；
图4是本公开实施例的一种基于UDP协议的服务重定向系统结构图；
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本公开实施例提供了一种基于UDP协议的媒体服务器重定向方法，图1是本公开实施例的一种基于UDP协议的媒体服务器重定向方法的方法流程图，如图1所示，该方法包括：
S101：接收媒体服务请求，根据所述媒体服务请求分配媒体服务器；
S102：发送重定向响应，所述重定向响应包含分配的所述媒体服务器的信息；其中，所述重定向响应使用UDP协议发送。
因为UDP协议开销小高吞吐的特点，大大提高了重定向服务的响应速度。
进一步地，根据所述媒体服务请求分配媒体服务器包括，接收所述媒体服务器发送的媒体服务性能上报请求，所述媒体服务性能上报请求包含所述媒体服务器的当前媒体服务性能信息；根据所述当前媒体服务性能信息和分配记录计算所述媒体服务器的当前剩余性能，根据所述当前剩余性能分配所述媒体服务器。
其中一种分配过程如下：
假设有m台后方设备，假设向量表示后方m台设备上报的总能力dev_cap_total∈Rm；
假设向量dev_cap_remain表示后方m台设备上报的剩余未使用能力，dev_cap_remain∈Rm；
对所有设备的剩余未使用能力进行归一化运算，只考虑剩余未使用能力与设备总能力的比值影响。设归一化设备未使用能力为：
＝dev_cap_remain/dev_cap_total
注意这里是向量的点除，为向量对应位置数值相除。对各个设备的归一化未使用能力求和，设归一化未使用能力总和为：
sum_cap_remain＝sum(dev_cap_remain_t)
为一标量。
根据归一化未使用能力，计算各个设备被分配服务的概率，归一化未使用能力越大，被分配服务的概率越高。设概率向量
Percentage_dev_cap＝1/sum_cap_remain*dev_cap_remain_t
概率向量的每个分量表示对应设备在当前上报周期内被分得服务的概率，且显然概率向量各分量的和为1。
生成随机数r∈(0,1)，根据r的取值确定被选中的设备：
令i＝1,p＝0
p←p+Percentage_dev_cap(i)
若r＜p，则设备i被选中作为分配设备，否则i←i+1，然后继续顺序执行。
分配过程引入归一化算法，更加高效的、鲁棒性强的分配服务设备，使设备已使用能力与其总能力的比值趋于一致，提高了设备的整体服务能力。
本公开另一方面还提供了一种基于UDP协议的服务重定向的方法，包括：发送媒体服务请求，所述媒体服务请求用于请求分配媒体服务器；接收重定向响应，所述重定向响应包含分配的所述媒体服务器的信息，根据所述信息重定向至分配的所述媒体服务器，其中，所述媒体服务请求使用UDP协议发送。
进一步地，接收重定向响应之前，还包括：当超过预先设定的时间阈值没有接收到所述重定向响应时，重新发送所述媒体服务请求。
进一步地，接收重定向响应之后，还包括：首次接收到所述重定向响应之后，丢弃后续到达的所述重定向响应。
本公开另一方面还提供了一种基于UDP协议的服务重定向的装置，图2是本公开实施例的一种基于UDP协议的服务重定向的装置逻辑结构框图，如图2所示，包括：接收模块21，用于接收媒体服务请求，根据所述媒体服务请求分配媒体服务器；发送模块22，用于发送重定向响应，所述重定向响应包含分配的所述媒体服务器的信息；其中，所述重定向响应使用UDP协议发送。
进一步地，该装置发送模块还包括分配单元，用于根据所述当前媒体服务性能信息和分配记录计算所述媒体服务器的当前剩余性能，根据所述当前剩余性能分配所述媒体服务器；性能接收单元，用于接收媒体服务器发送的媒体服务性能上报请求，所述媒体服务性能上报请求包含所述媒体服务器的当前媒体服务性能信息。
本公开另一方面还提供了一种终端，图3是图2是本公开实施例的一种基于UDP协议的服务重定向的装置逻辑结构框图二，如图3所述，包括：存储器31，用于发送媒体服务请求，根据所述媒体服务请求分配媒体服务器；处理器32，用于接收重定向响应，所述重定向响应包含分配的所述媒体服务器的信息，根据所述信息重定向至分配的所述媒体服务器，其中，所述媒体服务请求使用UDP协议发送。
本公开另一方面还提供了一种基于UDP协议的服务重定向系统，图4是本公开实施例的一种基于UDP协议的服务重定向系统结构图，如图4所示，包括分配媒体服务器，终端，其中：所述分配媒体服务器，用于接收媒体服务请求，根据所述媒体服务请求分配媒体服务器；发送重定向响应，所述重定向响应包含分配的所述媒体服务器的信息；所述终端，用于发送媒体服务请求，所述媒体服务请求用于请求分配媒体服务器；接收重定向响应，所述重定向响应包含分配的所述媒体服务器的信息，根据所述信息重定向至分配的所述媒体服务器，其中，所述重定向响应和所述媒体服务请求使用UDP协议发送。
本公开提供了一种媒体视频点播系统作为优选实施例，包括一个服务代理服务器、三个媒体服务器、用户终端(UE，User Equipment)。其中服务代理服务器又包含UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)子模块、重定向子模块、性能采集模块；媒体服务器包括RTSP(Real Transfer Stream Protocol，实时流传输协议)子模块、性能上报模块；用户终端包括RTSP子模块、UDP子模块；
本公开提供的基于UDP协议的重定向的方法包括媒体服务器性能上报流程、用户点播流程。
媒体服务器性能上报流程包括以下步骤：
S401：所有的媒体服务器SS1、SS2、SS3性能上报模块与服务代理服务器PROXY性能采集模块建立通信链路；
S402：所有的媒体服务器SS1、SS2、SS3周期性地给服务代理服务器PROXY发送本媒体服务器的性能参数C1、C2、C3，以及当前模块的提供媒体服务必须的信息，比如IP地址和RTSP侦听端口；
S403：服务代理服务器接收各个媒体服务器的性能参数，并保存各媒体服务器SS1、SS2、SS3的性能参数，作为步骤304选择负载最轻的内容分发服务器的依据；
用户点播的播放流程包含以下步骤：
S501：服务代理服务器开始UDP侦听，等待接收用户终端UE的UDP重定向请求；
S502：流媒体服务器SS1开始RTSP侦听，等待接收用户终端UE的RTSP媒体服务请求；
S503：用户终端UE的UDP子模块向服务代理服务器的UDP子模块发送媒体重定向请求；
S504：服务代理服务器PROXY的重定向子模块根据步骤203中保存各媒体服务器的性能参数C1、C2、C3，这里假设用户终端UE请求服务时媒体服务器SS1的性能参数C1是负载最轻的，服务代理服务器PROXY为用户终端UE选择SS1为负载最轻的媒体服务器；
S505：服务代理服务器的UDP子模块给用户终端UE返回媒体服务重定向响应，响应中UDP状态码为302，响应中Location字段包含指向媒体服务器SS1的媒体服务信息；
S506：用户终端UE的RTSP子模块向流媒体服务器SS1的RTSP子模块发送RTSPDESCRIBE消息；
S507：流媒体服务器SS1的RTSP子模块向用户终端UE的RTSP子模块返回RTSP 200响应；
S508：用户终端UE的RTSP子模块向流媒体服务器SS1的RTSP子模块发送RTSPSETUP消息；
S509：流媒体服务器SS1的RTSP子模块给用户终端UE发送RTSP 200响应；
S5010：用户终端UE的RTSP子模块向流媒体服务器SS1的RTSP子模块发送RTSPPLAY消息；
S5011：流媒体服务器SS1的RTSP子模块给用户终端UE发送RTSP 200响应；
S5012：用户终端UE的RTSP子模块给流媒体服务器SS1的RTSP子模块发送RTSPTEARDOWN消息；
S5013：流媒体服务器SS1的码流发送模块停止给用户终端UE发送单播码流，同时流媒体服务器SS的RTSP子模块给用户终端UE返回RTSP 200响应。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本公开的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本公开不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于UDP协议的媒体服务器重定向方法，其特征在于，包括
接收媒体服务请求，根据所述媒体服务请求分配媒体服务器；
发送重定向响应，所述重定向响应包含分配的所述媒体服务器的信息；
其中，所述重定向响应使用UDP协议发送。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述媒体服务请求分配媒体服务器包括：
接收所述媒体服务器发送的媒体服务性能上报请求，所述媒体服务性能上报请求包含所述媒体服务器的当前媒体服务性能信息；
根据所述当前媒体服务性能信息和分配记录计算所述媒体服务器的当前剩余性能，根据所述当前剩余性能分配所述媒体服务器。
3.一种基于UDP协议的媒体服务器重定向方法，其特征在于，包括：
发送媒体服务请求，所述媒体服务请求用于请求分配媒体服务器；
接收重定向响应，所述重定向响应包含分配的所述媒体服务器的信息，根据所述信息重定向至分配的所述媒体服务器，其中，所述媒体服务请求使用UDP协议发送。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，接收重定向响应之前，还包括：
当超过预先设定的时间阈值没有接收到所述重定向响应时，重新发送所述媒体服务请求。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，接收重定向响应之后，还包括：
首次接收到所述重定向响应之后，丢弃后续到达的所述重定向响应。
6.一种基于UDP协议的服务重定向的装置，包括存储器和处理器，所述存储器与处理器连接，其特征在于所述存储器存储有处理器可执行指令，所述处理器执行所述处理器可执行指令以使终端完成以下操作:
接收媒体服务请求，根据所述媒体服务请求分配媒体服务器；
发送重定向响应，所述重定向响应包含分配的所述媒体服务器的信息；
其中，所述重定向响应使用UDP协议发送。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还可以完成以下操作：
根据所述当前媒体服务性能信息和分配记录计算所述媒体服务器的当前剩余性能，根据所述当前剩余性能分配所述媒体服务器；
接收媒体服务器发送的媒体服务性能上报请求，所述媒体服务性能上报请求包含所述媒体服务器的当前媒体服务性能信息。
8.一种基于UDP协议的服务重定向的装置，包括存储器和处理器，所述存储器与处理器连接，其特征在于所述存储器存储有处理器可执行指令，所述处理器执行所述处理器可执行指令以使终端完成以下操作：
发送媒体服务请求，根据所述媒体服务请求分配媒体服务器；
接收重定向响应，所述重定向响应包含分配的所述媒体服务器的信息，根据所述信息重定向至分配的所述媒体服务器，其中，所述媒体服务请求使用UDP协议发送。
9.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还可以完成以下操作：
当超过预先设定的时间阈值没有接收到所述重定向响应时，重新发送所述媒体服务请求；
首次接收到所述重定向响应之后，丢弃后续到达的所述重定向响应。
10.一种基于UDP协议的服务重定向系统，包括分配媒体服务器，终端，其中：
所述分配媒体服务器，用于接收媒体服务请求，根据所述媒体服务请求分配媒体服务器；发送重定向响应，所述重定向响应包含分配的所述媒体服务器的信息；
所述终端，用于发送媒体服务请求，所述媒体服务请求用于请求分配媒体服务器；接收重定向响应，所述重定向响应包含分配的所述媒体服务器的信息，根据所述信息重定向至分配的所述媒体服务器，
其中，所述重定向响应和所述媒体服务请求使用UDP协议发送。
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