迅速发展
在个人电脑平台上正显示出强大市场需求流媒体技术目前逐渐有向嵌入式平台转移趋势
个人便携化、家电化媒体消费需求为这次平台转移提供了市场契机IPTV正是在这场消费革命中处在风口浪尖焦点业内大多认为IPTV蕴含了巨大商业利益但至今仍鲜有涉足者其中原因的
是网络速度问题本文介绍了对等网络技术即点对点(P2P)技术将其应用到IPTV网络传输中可充分利用每终端上下行信道并且不需要路由器等硬件支持组播可以为IPTV网络传输瓶颈问题提供种解决方案
、对等网络技术1.对等网络介绍
对等网络(peer-to-peer network)
常被称为P2P或点对点是近年来兴起种新型网络技术它在传输方式上打破了传统网络服务器/客户端(C/S)模式定式建立了种客户端对客户端直接通信机制这种通信方式也为未来网络发展提供了思路在对等网络中每节点既作为客户端又充当他人服务器从某种意义上每结点都处在同等地位对等网络是对分布式概念成功拓展它将传统方式下服务器负担分配到网络中每节点上每节点都将承担有限存储和计算任务加入到网络中节点越多节点贡献资源也就越多其服务质量也就越高反观现在网络上仍占主导地位
C/S服务模式虽然近年来终端用户网络带宽逐年提高但用户使用感受仍未有大改观主要也是由于各大服务器不堪重负用户数量大幅上升时服务器甚至有面临崩溃危险而此时空闲链路带宽正被白白浪费掉而P2P方式网络服务正好能充分挖掘网络空闲资源不需要增加投入就能服务更多用户因而可以看到对等网络技术优势是不言而喻它将在未来网络应用中创造巨大价值2.对等网络
基本结构对等网络
般按组织结构区别分为 3种类型(1)集中式对等网络
集中式
对等网络其实并不是完全意义上对等网络这是种介于C/S模式和对等网络的间基于P2P理念对传统网络方式拓展集中式对等网络基于中央目录服务器为网络中各节目提供目录查询服务传输内容无需再经过中央服务器这种网络结构比较简单中央服务器负担大大降低但由于仍存在中央节点容易形成传输瓶颈扩展性也比较差不适合大型网络但由于目录集中管理对于小型网络管理和控制上倒是种可选择方案(2)无结构分布式网络
无结构分布式网络和集中式
最显著区别在于它没有中央服务器所有结点通过和相邻节点间通信接入整个网络在无结构网络中节点采用种查询包机制来搜索需要资源具体方式为某节点将包含查询内容查询包发送到和的相邻节点该查询包以扩散方式在网络中蔓延由于这样方式如果不加节制会造成消息泛滥因此般会设置个适当生存时间(TTL)在查询过程中递减当TTL值为0时将不再继续发送这种无结构
方式组织方式比较松散节点加入和离开比较自由当查询热门内容时很容易就能找到但如果需求内容比较冷门较小TTL不容易找到而较大TTL值又容易引起较大查询流量尤其当网络范围扩展到定规模时即使限制TTL值较小仍然会引起流量剧增但当网络中存在些拥有丰富资源所谓类服务器节点时可显著提高查询效率(3)结构化分布式网络
结构化分布式网络
是近几年基于分布式哈希表(Distributed Hash Table)技术研究成果它基本思想是将网络中所有资源整理成张巨大表表内包含资源关键字和所存放结点地址然后将这张表分割后分别存储到网络中每结点中去当用户在网络中搜索相应资源时它将能发现存储和关键词对应哈希表内容所存放结点在该结点中存储了包含所需资源结点地址然后发起搜索结点根据这些地址信息和对应结点连接并传输资源这是种技术上比较先进对等网络它具有高度结构化高可扩展性结点加入和离开比较自由这种方式适合比较大型网络 |||2、对等网络技术在IPTV中
应用1.IPTV
现状国内IPTV和P2P
直是沿着两个区别方向发展由于IPTV和传统电视收看方式相似基本上被看作是有线电视(CATV)或数字电视(DVB)升级因而在设计思路上沿用了和的类似中央服务器模式在传统方式中网络基本上是广播式单向信道即客户端没有能力或只有很少能力发送上行信息在这种方式下所有服务内容由中央服务器发送所有处理工作完全由中央服务器完成无法实现P2P连接为了在C/S模式下解决IPTV中
服务器瓶颈问题目前方案大多拟采用组播技术以及配合中央服务器边缘服务器内容分发策略(CDS)来实现组播技术也是近年来十分热门
优于广播方式网络中点对多点传输服务技术在传统点对多点通信中服务器对每个请求连接客户端都要建立独立连接般服务器最大能提供连接数量是相当有限因此这种方式并不适合媒体服务广播方式下可以不用为每个用户建立相应连接只将有需求内容向每个子网以广播方式发送份拷贝这样可以保证所有用户都能接收到这份数据但这种方式弊端是显而易见大量没有请求这项内容用户也都收到了这份数据这将造成网络数据泛洪引起阻塞由此产生了组播技术在组播方式下增加了个组播组概念当用户请求服务时将加入这个组服务器只向有需要子网组播地址发送份数据拷贝当这份数据到达子网路由器时路由器将根据当前组成员状况进行发送这样只有当前组成员能够接收到这份数据从而保证了带宽不被浪费2.对等网络在IPTV中
应用组播对于减轻服务器负担是有相当作用
但是组播对硬件要求较高需要数据源和接收者下层网络都能支持组播协议而且组播方式依然没有利用到客户端上行通道即用户接收到数据仍然不能转发给其他有相同需要用户传统网络方式和对等网络方式
网络结构对比如图1采用对等网络技术IPTV系统对底层硬件基本没有要求只需在应用层上修改即可由于IPTV具有实时媒体特点网络节点并不需要保存资源信息相关内容每节点在某时刻只能提供种资源服务因此对等网络中基于搜索机制完全可以不予考虑另外由于IPTV系统必须具备良好用户认证收费管理子系统以及提供相关增值服务功能因此不能允许用户随便加入网络需要有健全用户管理机制针对IPTV这种特性在IPTV中应用对等网络技术采用集中式结构比较合适
图1 IPTV中传统网络和对等网络
结构对比在基于对等网络
IPTV系统中采用集中式结构系统中应存在少量中央服务器这些服务器除了保存节目内容资源外还要保存当前节目单信息和正在收看节目客户端信息当用户请求收看某节目时服务器将返回正在收看该节目用户这里服务器可以根据请求来源路由信息在所有收看该节目用户中挑选和请求用户最接近也就是连通性最好用户信息进行返回用户收到服务器返回地址信息后即开始和正在收看用户进行连接获取节目内容
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