专利名称：点对点串流网络系统及节点选择方法
技术领域：
本发明涉及一种点对点(Peer to Peer, P2P)串流(流媒体)网络系统及其节点选择方法。
背景技术：
请参照图10,图10绘示为随机选择节点的示意图。点对点串流网络系统(Peer toPeer, P2P) 3 包括候选节点(Candidate Peer) 31、请求节点(Requesting Peer) 32 及视频服务器34，视频服务器34经点对点网络提供串流ST至候选节点31。随机选择父节点的方式是由请求节点32于多个候选节点31的中随机地选择其中之一为父节点。请参照图11，图11绘示为依照封包来往时间(Round Trip Time，RTT)选择节点的示意图。点对点串流网络系统(Peer to Peer,P2P) 4包括候选节点(Candidate Peer) 31>请求节点(Requesting Peer) 32及视频服务器34，视频服务器34经点对点网络提供串流ST至候选节点31。依照封包来往时间(Round Trip Time, RTT)选择父节点的方式是由请求节点32依照封包来往时间于多个候选节点31的中选择最短封包来往时间的候选节点31为父节点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种点对点(Peer to Peer, P2P)串流网络系统及其节点选择方法。根据本发明，提出一种点对点(Peer to Peer, P2P)网络系统的节点选择方法。点对点串流网络包括请求节点(Requesting Peer)及候选节点(Candidate Peer)。节点选择方法包括:根据候选名单测试候选节点；根据候选节点的封包来往时间(Round TripTime, RTT)依序选择候选节点其中之一为待测节点；发出一频宽确认请求至待测节点；待测节点回应频宽确认请求产生并发出具有相同大小及间距的测试封包，待测节点所产生的测试封包的流量等于将传送串流所需的流量；请求节点根据所收到的测试封包的间距变化判断网络联机的可用频宽是否足够；以及当可用频宽足够，选择待测节点为父节点(ParentPeer)。根据本发明，提出一种点对点(Peer to Peer,P2P)网络系统。点对点串流网络系统包括候选节点(Candidate Peer)及请求节点。请求节点根据候选名单测试候选节点，并根据候选节点的封包来往时间(Round Trip Time,RTT)依序选择候选节点其中之一为待测节点。请求节点发出频宽确认请求至待测节点。待测节点回应频宽确认请求产生并发出具有相同大小及间距的测试封包至请求节点，待测节点所产生的测试封包的流量等于将传送串流所需的流量。请求节点根据所收到的测试封包的间距变化判断网络联机的可用频宽是否足够。当可用频宽足够，请求节点选择待测节点为父节点(Parent Peer)。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1绘示为依照实施例的一种点对点串流网络系统的示意图；图2绘示为点对点串流网络系统的节点选择方法的流程图；图3绘示为请求节点、待测节点及网络联机的示意图；图4绘示为步骤27的细部流程图；图5绘示为需求频宽为IOOKbps的示意图；图6绘示为需求频宽为300Kbps的示意图；图7绘示为需求频宽为500Kbps的示意图；图8绘不为串流的不意图；图9绘不为不同技术应用在不同实施方式时的不合格率的不意；图10绘示为随机选择节点的示意图；图11绘示系为依照封包来往时间(Round Trip Time, RTT)选择节点的示意图。其中，附图标记1、3、4:点对点串流网络系统8:串流11,31:候选节点Ila:待测节点12、32:请求节点13:索引服务器14、34:视频服务器15:网络联机21 28、271 273:步骤RC:频宽确认请求CL:候选名单ST:串流G1、Go:间距PDin、F1Dout:测试封包δ:趋势变化率IP:不合格周期TP:总周期
具体实施例方式下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述:请同时参照图1、图2及图3,图1绘示为依照实施例的一种点对点串流网络系统的示意图，图2绘示为点对点串流网络系统的节点选择方法的流程图，图3绘示为请求节点、待测节点及网络联机的示意图。点对点串流网络系统(Peer to Peer, P2P) I包括候选节点(Candidate Peer) 11、请求节点(Requesting Peer) 12、索引服务器13及视频服务器14，视频服务器14经点对点网络提供串流ST至候选节点11。节点选择方法包括如下步骤。如步骤21所示，由索引服务器13提供候选名单CL，候选名单CL是记录所有候选节点11。
如步骤22所示，请求节点12根据候选名单CL测试候选节点11。如步骤23所示，请求节点12根据候选节点11的封包来往时间(Round Trip Time, RTT)依序排列候选节点11。如步骤24所示,请求节点12根据候选节点11的封包来往时间(Round Trip Time,RTT)依序选择候选节点11其中之一为待测节点11a，待测节点IIa经网络联机15连接请求节点12。换言之，请求节点12是由近至远依序选择候选节点11其中之一为待测节点11a，所以越接近请求节点的候选节点11会越先被选择做为待测节点11a。如步骤25所示，请求节点12发出频宽确认请求RC至待测节点11a。如步骤26所示，待测节点Ila回应频宽确认请求RC产生并发出具有相同大小及间距Gi的测试封包PDin至请求节点12，待测节点Ila所产生的测试封包I3Din的流量等于将传送串流ST所需的流量。待测节点Ila产生的测试封包TOin的间距为间距Gi，而请求节点所接收的测试封包F1Dout的间距为间距Go。需说明的是,在一实施例中，当另一请求节点发出另一频宽确认请求至待测节点Ila时，待测节点Ila可拒绝回应另一频宽确认请求。此外，在另一实施例中，当待测节点Ila所服务的节点个数到达一上限，待测节点Ila可拒绝回应频宽确认请求。如步骤27所示，请求节点12根据所收到的测试封包PDout的间距变化判断请求节点12与待测节点Ila之间网络联机15的可用频宽是否足够。换言之，请求节点12根据间距Gi及间距Go的变化判断可用频宽是否足够。当可用频宽足够，则如步骤28所示，请求节点12选择待测节点Ila为一父节点(Parent Peer)。之后请求节点12即能经由待测节点Ila取得视频服务器14所提供的串流ST。相反地，当待测节点Ila与请求节点12之间的可用频宽不足，则重复步骤24至27，以判断另一待测节点Ila与请求节点12之间的可用频宽是否足够。请同时参照图2、图3及图4，图4绘示为步骤27的细部流程图。前述步骤27进一步包括步骤271至279。如步骤271所示，请求节点12计算待测节点Ila所产生的测试封包PDout的间距Gi与请求节点12所接收的测试封包F1Din的间距Go的间距变化。如步骤272所示，请求节点12根据待测节点Ila所产生的测试封包I3Dout的间距Gi与请求节点12所接收的测试封包TOin的间距Go的间距变化计算趋势变化率δ。换言之，请求节点12根据间距Gi及间距Go 的变化计算趋势变化率δ。如步骤273所示，请求节点12判断趋势变化率δ是否小于临界值Θ。若趋势变化率δ小于临界值Θ，则表示可用频宽足够。相反地，若趋势变化率S不小于临界值Θ，则表示可用频宽不足。在一实施例中，临界
N-1
Z(qO-G1)
值Θ等于0.01，趋势变化率5 = ^其中，N是表示测试封包roin的个数。
V Z=I Z =I J
O举例来说，待测节点Ila将50个测试封包TOin以需求频宽等于300Kbs的速率送出，而测试封包PDin为300Byte且以太标头(Ethernet header)等于42Byte。需求频宽(Required Bandwidth)等于测试封包PDin大小与间距Gi的比值。测试封包PDin的间距Gi = (300Byte+42Byte) X8bit/Byte300Kbps ^ 9ms，而待测节点 Ila 传送 50 个测试封包H)in的总时间为50X9ms = 0.45s。上述实施例通过300Byte的测试封包TOin可测试IOOK至IOM的频宽范围，本领域技术人员通过上述实施例的揭露也可通过使用不同大小的测试封包roin来测试其它的频宽范围。除此之外，本揭露还揭露一种内储程序的计算机可读取媒体。当计算机加载该程序并执行后，完成如上所述的节点选择方法。这些实施例的计算机可读式媒体譬如但不受限于:光学式信息储存媒体，磁式信息储存媒体或记忆体，如记忆卡、固件或ROM或RAM或可程序化的微控制器之内建记忆体。请同时参照图5、图6及图7,图5绘示为需求频宽为IOOKbps的示意图，图6绘示为需求频宽为300Kbps的示意图，图7绘示为需求频宽为500Kbps的示意图。当需求频宽为IOOKbps时，在不同可用频宽所对应的趋势变化率δ如图5绘示。当需求频宽为300Kbps时，在不同可用频宽所对应的趋势变化率S如图6绘示。当需求频宽为500Kbps时，在不同可用频宽所对应的趋势变化率δ是如图7绘示。前述临界值Θ能根据图5、图6及图7适当地设定为0.01。当趋势变化率δ小于0.01，则可用频宽足够，趋势变化率δ不小于
0.01，则可用频宽不足。请参照下表一，下表一是整理当可用频宽为2MByte时，不同技术于10个候选节点中选择父节点的单一评估时间(Single evaluation time)、选择时间(Selection time)及平均测试封包(Average probing data)的比较。前述技术包括本实施例、封包来往时间(Round Trip Time7RTT)方式、随机(Random)方式、频宽测试工具Spruce及频宽测试工具IG1-PTR。由下表一可清楚地得知，本实施例能迅速地选择出适当的父节点，且测试封包不需太大的数据量。表一
权利要求
1.一种点对点网络系统的节点选择方法，该点对点串流网络包括一请求节点及多个候选节点，其特征在于，该节点选择方法包括: 根据一候选名单测试该些候选节点； 根据该些候选节点的封包来往时间依序选择该些候选节点其中之一为待测节点； 发出一频宽确认请求至该待测节点； 该待测节点回应该频宽确认请求产生并发出具有相同大小及间距的测试封包至该请求节点，该待测节点所产生的测试封包的流量等于将传送串流所需的流量； 该请求节点根据所收到的测试封包的间距变化判断网络联机的一可用频宽是否足够；以及 当该可用频宽足够，选择该待测节点为一父节点。
2.根据权利要求1所述的点对点网络系统的节点选择方法，其特征在于，该判断步骤包括: 计算该待测节点所产生的测试封包与该请求节点根据所收到的测试封包的间距变化； 根据该待测节点所产生的 测试封包与该请求节点根据所收到的测试封包的间距变化计算一趋势变化率； 判断该趋势变化率是否小于一临界值，该趋势变化率小于该临界值，则该可用频宽足够，该趋势变化率不小于该临界值，则该可用频宽不足。
3.根据权利要求1所述的点对点网络系统的节点选择方法，其特征在于，还包括: 由一索引服务器提供该候选名单。
4.根据权利要求1所述的点对点网络系统的节点选择方法，其特征在于，该测试封包发出步骤是根据一需求频宽发送。
5.根据权利要求1所述的点对点网络系统的节点选择方法，其特征在于，还包括: 根据该些候选节点的封包来往时间排列该些候选节点。
6.根据权利要求1所述的点对点网络系统的节点选择方法，其特征在于，于该测试封包发出步骤中，当另一请求节点发出另一频宽确认请求至该待测节点时，该待测节点拒绝回应该另一频宽确认请求。
7.根据权利要求1所述的点对点网络系统的节点选择方法，其特征在于，当该待测节点所服务的节点个数到达一上限，该待测节点拒绝回应该频宽确认请求。
8.一种点对点串流网络系统，其特征在于，包括: 多个候选节点；以及 一请求节点，用以根据一候选名单测试该些候选节点，并根据该些候选节点的封包来往时间依序选择该些候选节点其中之一为待测节点，该请求节点发出一频宽确认请求至该待测节点，该待测节点回应该频宽确认请求产生并发出具有相同大小及间距的测试封包至该请求节点，该待测节点所产生的测试封包的流量等于将传送串流所需的流量，该请求节点根据所收到的测试封包的间距变化判断网络联机的一可用频宽是否足够，当该可用频宽足够，该请求节点选择该待测节点为一父节点。
9.根据权利要求8所述的点对点串流网络系统，其特征在于，该请求节点计算该待测节点所产生的测试封包与该请求节点根据所收到的测试封包的间距变化，并根据该待测节点所产生的测试封包与该请求节点根据所收到的测试封包的间距变化计算一趋势变化率，该请求节点判断该趋势变化率是否小于一临界值，当该趋势变化率小于该临界值，则该可用频宽足够，当该趋势变化率不小于该临界值，则该可用频宽不足。
10.根据权利要求8所述的点对点串流网络系统，其特征在于，还包括: 一索引服务器，用以提供该候选名单。
11.根据权利要求8所述的点对点串流网络系统，其特征在于，该待测节点根据一需求频宽发送该些测试封包至该请求节点。
12.根据权利要求8所述的点对点串流网络系统，其特征在于，该请求节点根据该些候选节点的封包来往时间排列该些候选节点。
13.根据权利要求8所述的点对点串流网络系统，其特征在于，当另一请求节点发出另一频宽确认请求至该待测节点时，该待测节点拒绝回应该另一频宽确认请求。
14.根据权利要求8所述的点对点串流网络系统，其特征在于，当该待测节点所服务的节点个数到达一上限 ，该待测节点拒绝回应该频宽确认请求。
全文摘要
一种计算机可读取媒体、点对点串流网络系统及节点选择方法。点对点串流网络系统包括候选节点及请求节点。请求节点根据候选名单测试候选节点，并根据候选节点的封包来往时间依序选择候选节点其中之一为待测节点。请求节点发出频宽确认请求至待测节点。待测节点回应频宽确认请求产生并发出具有相同大小及间距的测试封包至请求节点，待测节点所产生的测试封包的流量等于将传送串流所需的流量。请求节点根据所收到的测试封包的间距变化，判断网络联机的可用频宽是否足够。当可用频宽足够，请求节点选择此待测节点为父节点。
文档编号H04L29/08GK103078891SQ201110397608
公开日2013年5月1日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年10月25日
发明者萧泰华 申请人:财团法人工业技术研究院