面向运营商的P2P流媒体系统架构

图1用户点播媒体节目的流程

图1中①、②、③、④、⑤的步骤分别对应如下。

①用户运行P2P流媒体客户端程序，登录到P2P流媒体服务系统。

②用户浏览系统的内容发布到服务页面，查找到所需节目并点击该节目链接后，P2P流媒体客户端程序通过链接中所含信息，获取该节目的惟一标识以及所对应的资源管理服务器。

③P2P流媒体客户端程序连接相应的资源管理服务器，由资源管理服务器根据该节目的惟一标识查找内容节点资源列表，并根据预先定义的策略和客户端属性（如用户IP地址、连接速率等）对内容节点（可以是客户端、内容缓存服务器和原始内容服务器）进行调度，返回一系列符合条件的内容服务节点列表给客户端程序，同时，资源管理服务器根据客户端属性和预先定义的内容分发策略确定该客户端需要存储的内容片断范围，并同样把该要求返回给客户端程序。

④P2P流媒体客户端程序根据收到的内容服务节点列表和相应的内容服务节点（内容服务节点可以是客户端、内容缓存服务器和原始内容服务器）建立点对点连接，并从内容服务节点接收相应的内容片断，在本地进行缓存处理，并实现实时播放。

⑤在播放的同时，P2P流媒体客户端程序根据前面资源管理服务器确定的内容存储要求进行节目内容的本地存储，并每隔一定的时间向资源管理服务器报告该客户端的内容存储情况，以便资源管理服务器及时更新相应的内容节点资源列表，使该客户端可为其他用户提供相应的服务。

5、资源管理和调度

整个P2P流媒体系统中，资源管理服务器的设计是最关键的。为确保P2P流媒体服务系统能够正常运转。并向用户提供良好的服务，资源管理服务器必须及时更新维护每个内容文件所对应的内容节点资源列表，准确反映出系统当前可用的服务资源情况。内容节点资源列表应至少包含原始内容服务器信息，并根据资源的实际分布情况可包含其他客户端节点和内容缓存服务器信息。

内容节点资源列表的建立和维护过程设计如下：

●运营商/ICP在内容发布服务器中发布内容的同时，将在资源管理服务器中建立该内容文件所对应的内容节点资源列表，并把原始服务器作为初始服务资源记录在资源列表中；
●用户登录到P2P流媒体服务系统时，后台对用户进行筛选，并要求合格的客户端服务节点向资源管理服务器报告该客户端内容存储情况，在相应的内容节点资源列表中加入该客户端服务节点；
●当内容缓存服务器所缓存的内容发生变化时。需通知资源管理服务器更新相应的内容节点资源列表；
●当用户点播后，资源管理服务器对内容服务节点进行调度，返回符合条件的内容服务节点列表给客户端程序时，相应的内容节点资源列表应有所记录，反映出资源的占用情况；
●当用户播放节目时，本地存储内容也在不断更新，因此该客户端服务节点每隔一定的时间需向资源管理服务器报告客户端的内容存储情况，以便资源管理服务器及时更新相应的内容节点资源列表；
●当客户端从某个内容服务节点接收完相应的内容数据后，该客户端程序需通知资源管理服务器释放相应的内容服务节点，使该节点可继续为其他用户提供相应的服务；
●当用户退出P2P流媒体服务系统时，相应地也会通知资源管理服务器在相应的内容节点资源列表中删去该客户端服务节点。为实现业务的可运营、可管理、可扩展，资源服务器对内容节点的调度应综合考虑服务质量、网络压力、节点能力等因素，遵循以下调度原则。

如果该节目的内容节点资源列表只有原始内容服务器，则该用户为在线用户中第一个点播该节目的用户，由原始内容服务器提供服务。

如果该节目的内容节点资源列表还含有其他客户端节点或内容缓存服务器，则根据预定义的策略进行调度，其预定义策略可包含但不仅限于以下几点。

●地域优先。为优化网络流量、流向，减少穿越骨干流量，并提高内容响应速度和服务质量，应尽量选择同一地域的内容节点优先提供服务，客户端所处地域的判断可通过IP地址段进行。
●节点类型优先。为提高系统伸缩性，使系统服务能力随用户增加而扩展，同时也留出一定资源来为非热门节目提供服务，调度的优先顺序应为其他客户端节点＞内容缓存服务器＞原始服务器。
●稳定性优先。由于P2P网络是异构网络，客户端设备类型差别很大，为保证服务质量，客户端节点选择应重点考虑稳定性因素，包括在线时间、网络连接、系统负载、以往服务情况等，并且可对各因素所占的权重进行设置。
●Cache优先原则。为提高服务响应速度，减少客户端硬盘操作次数，应优先选择内容还在内存Cache的客户端节点提供服务，即选择正在收看或刚收看完的节点进行优先调度。返回的内容服务节点列表中，同一内容片断应给出两个以上对应的内容服务节点，以便在首选内容服务节点失效时，能够采用备份服务节点提供服务。

6、结束语

为促进产业的良性发展，作为P2P产业链中不可或缺的一环，电信运营商应充分依托自身的用户资源、基础网络和运营平台优势，搭建电信级可管可控的P2P流媒体业务平台，开放给内容供应商，向用户提供有保障的收费服务。面向运营商的P2P流媒体平台的建立，可有效解决困扰业界已久的内容盗版、用户收费、质量保障等关键问题，并且可以协助P2P流媒体服务确立自身盈利模式，实现业务的可持续发展，同时，也为运营商主动应对目前网络上的P2P流量无序流动，降低骨干网建设和运维压力提供了一个新的途径，应是未来发展的主要方向。