专利名称：分散式分层群集对等实况流系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络通信，尤其涉及对等网络中的流数据。
背景技术：
本技术领域表明，对等(P2P)流系统中的最大视频流速率是由视频源服务器的容 量、系统中的同位体数量以及所有同位体的总上载容量确定的。描述了集中式“完全”调度 算法，以实现最大流速率。然而，“完全”调度算法有两个缺陷。首先，该算法需要中心调度 器，该中心调度器收集所有单个同位体的上载容量信息。然后，中心调度器计算从源发往同 位体的子流的速率。在“完全”调度算法中，中心调度器是单个点/单元/设备。如在此所 使用的，“/”表示相同或相似部件或结构的可选名称。即，如在此所使用的，“/”可被看成表 示“或”。而且，同位体上载容量信息可能得不到，并且随时间而变。不准确的上载容量导致 错误的子流速率，将造成对系统带宽利用不足，或者对可支持的流速率估计过高。需要服务器和所有同位体之间的完全连接网格。在通常具有数千个同位体的P2P 系统中，由同位体来维持数千个活动P2P连接是不现实的。另外，服务器需要将视频流分成 子流，每个同位体一个子流。对于服务器来说，将视频流实时分成数千个子流是有挑战性 的。在早先专利申请PCT/US07/025656中，设计了一种分层群集P2P实况流系统，该系 统将同位体分成小群，并在群之间形成层次。分层群集P2P系统达到了接近理论上限的流 速率。同位体只需要维持与群内较少数量相邻同位体之间的连接。在单个群内采用了集中 式“完全”调度方法。在另一早先专利申请PCT/US07/15246中，描述了“完全”调度的分散型式，其同位 体形成完全连接的网格。
发明内容
本发明针对分层群集P2P实况流系统的完全分布式调度机制。在源服务器和同位 体节点执行分布式调度机制。它利用本地信息，而在群级不需要中央控制器。因而，分散式 分层群集P2P实况流系统克服了最初的“完全”调度算法的两个主要缺点。依据实况视频流，描述本发明的分层群集P2P流方法。然而，任何形式的数据都能 够流动，包括但不限于视频、音频、多媒体、流内容、文件等。描述了一种方法和设备，包括将发送队列中的数据转发到同一群中的第一同位 体；计算平均发送队列尺寸；将平均发送队列尺寸和阈值进行比较；以及根据比较结果向 群头发送信号。还描述了一种方法和设备，包括将发送队列中的数据转发到和上级同位体 关联的同位体；响应和下级群关联的信号队列中的第一信号，将回放缓冲器中的数据转发 到下级群中的同位体；确定在一段时间内回放缓冲器是否超过阈值；以及根据确定结果向 源服务器发送第二信号。还描述了一种方法和设备，包括响应信号队列中的信号，将数据 转发给该信号的发出器；以及将内容缓冲器中的数据转发给同一群中的同位体。还描述了一种方法和设备，包括确定源服务器是否能够提供更多数据；如果所述源服务器能够提 供更多数据，则将该更多数据移到内容缓冲器；确定第一子服务器是否大大滞后于第二子 服务器；如果第一子服务器大大滞后于第二子服务器，则执行第一子服务器的数据处理过 程；以及如果第一子服务器没有大大滞后于第二子服务器，则执行第二子服务器的数据处 理过程。
当连同附图一起阅读时，由以下详细说明可以很好地理解本发明。附图包括以下 简要描述的图，其中图中相同标记代表相似部件。图1是使用“完全”调度算法的现有技术P2P系统的示意图。
图2是现有技术的分层群集P2P流(HCPS)系统的示意图。
图3示出了本发明的“正常”同位体/节点的排队模型。
图4示出了本发明的群头的排队模型。
图5示出了本发明的源服务器的排队模型。
图6示出了本发明的“正常”同位体/节点的结构。
图7是本发明的“正常”同位体/节点的数据处理过程流程图
图8示出了本发明的群头的结构。
图9是本发明的群头的数据处理过程流程图。
图10示出了本发明的源服务器的结构。
图IlA是本发明的子服务器的数据处理过程流程图。
图IlB是本发明的源服务器的数据处理过程流程图。
具体实施例方式现有技术方案描述了一种“完全”调度算法，该算法达到了 P2P系统所允许的最大 流速率。系统中有η个同位体，且同位体i的上载容量为Ui, i = 1，2，...η。系统中有一 个源(服务器)，其上载容量为Us。用rmax表示系统所允许的最大流速率，则可表示为
权利要求
一种方法，所述方法包括将发送队列中的数据转发到同一群中的第一同位体；计算平均发送队列尺寸；将所述平均发送队列尺寸和阈值进行比较；以及根据所述比较结果，向群头发送信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括 接收所述数据；以及存储所述接收的数据，以便转发到所述发送队列中；其中所述接收的数据来自所述群头和所述同一群中第二同位体之一。
3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括 将所述接收的数据存入回放缓冲器中；以及 再现所述回放缓冲器中存储的所述数据。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述信号指示所述发送队列需要附加数据。
5.一种设备，包括用于将发送队列中的数据转发到同一群中第一同位体的装置； 用于计算平均发送队列尺寸的装置；用于将所述平均发送队列尺寸和预定阈值进行比较的装置；以及 用于根据所述比较结果向群头发送信号的装置。
6.根据权利要求5所述的装置，其进一步包括 用于接收所述数据的装置；以及用于存储所述接收的数据、以便转发到所述发送队列的装置； 其中所述接收的数据来自所述群头和所述同一群中第二同位体之一。
7.根据权利要求5所述的装置，其进一步包括 用于将所述接收的数据存入回放缓冲器中的装置；以及 用于再现所述回放缓冲器中存储的所述数据的装置。
8.根据权利要求5所述的装置，其中所述信号指示所述发送队列需要附加数据。
9.一种方法，所述方法包括将发送队列中的数据转发到和上级群关联的同位体；响应和下级群关联的信号队列中的第一信号，将回放缓冲器中的数据转发到所述下级 群中的同位体；确定在一段时间内所述回放缓冲器是否超过阈值；以及 根据所述确定步骤的结果，向源服务器发送第二信号。
10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括 接收数据；将所述接收的数据存入所述回放缓冲器中；以及 再现所述回放缓冲器中存储的所述接收数据。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述接收的数据来自所述源服务器和同一上级 群中第二群头之一。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一信号指示需要附加数据。2
13.根据权利要求9所述的方法，其中所述第二信号指示正在转发数据的第一速率超 过了能够使用数据的第二速率。
14.一种设备，包括用于将发送队列中的数据转发到和上级群关联的同位体的装置； 用于响应和下级群关联的信号队列中的第一信号，将回放缓冲器中的数据转发到所述 下级群中的同位体的装置；用于确定在一段时间内所述回放缓冲器是否超过阈值的装置；以及 用于根据所述确定装置的结果向源服务器发送第二信号的装置。
15.根据权利要求14所述的装置，其进一步包括 用于接收数据的装置；用于将所述接收的数据存入所述回放缓冲器的装置；以及 用于再现所述回放缓冲器中存储的所述接收数据的装置。
16.根据权利要求14所述的设备，其中所述接收的数据来自所述源服务器和所述同一 上级群中第二群头之一。
17.根据权利要求14所述的设备，其中所述第一信号指示需要附加数据。
18.根据权利要求14所述的设备，其中所述第二信号指示正在转发数据的第一速率超 过了能够使用数据的第二速率。
19.一种方法，所述方法包括响应信号队列中的信号，将数据转发到所述信号的发出器；以及 将内容缓冲器中的数据转发到同一群中的同位体。
20.一种设备，包括用于响应信号队列中的信号将数据转发到所述信号的发出器的装置；以及 将内容缓冲器中的数据转发到同一群中的同位体的装置。
21.一种方法，所述方法包括确定源服务器是否能够提供更多数据；如果所述源服务器能够提供更多数据，则将所述更多数据移到内容缓冲器； 确定第一子服务器是否大大滞后于第二子服务器；如果所述第一子服务器大大滞后于所述第二子服务器，则执行所述第一子服务器的数 据处理过程；以及如果所述第一子服务器没有大大滞后于所述第二子服务器，则执行所述第二子服务器 的数据处理过程。
22.—种设备，包括用于确定源服务器是否能够提供更多数据的装置；用于如果所述源服务器能够提供更多数据，就将所述更多数据移到内容缓冲器的装置；用于确定第一子服务器是否大大滞后于第二子服务器的装置； 用于如果所述第一子服务器大大滞后于所述第二子服务器，则执行所述第一子服务器 的数据处理过程的装置；以及用于如果所述第一子服务器没有大大滞后于所述第二子服务器，则执行所述第二子服务器的数据处理过程的装置。
全文摘要
描述了一种方法和设备，包括将发送队列中的数据转发到同一群中的第一同位体；计算平均发送队列尺寸；将平均发送队列尺寸和阈值进行比较；以及根据比较结果向群头发送信号。还描述了一种方法和设备，包括将发送队列中的数据转发到和上级同位体关联的同位体；响应和下级群关联的信号队列中的第一信号，将回放缓冲器中的数据转发到下级群中的同位体；确定在一段时间内回放缓冲器是否超过阈值；以及根据确定结果向源服务器发送第二信号。
文档编号H04L29/08GK101960793SQ200880127505
公开日2011年1月26日 申请日期2008年2月27日 优先权日2008年2月27日
发明者刘勇, 梁超, 郭阳 申请人:汤姆逊许可公司