互动直播流媒体数据的分发备份方法、系统及服务器与流程

本发明涉及网络互动直播领域，特别是涉及互动直播流媒体数据的分发备份方法、系统及服务器。

背景技术：

随着PC以及移动设备的广泛使用，入户带宽不断提升，互动直播类业务也日趋广泛，各类互动直播类网站以及app相继推出，带来的竞争压力也日趋激烈。大多数的直播网站或直播app都会经过CDN加速，因此，如何更好地提升数据传输稳定性、增强观众体验已经成为CDN厂商亟需解决的问题。

传统CDN内部数据分发存在以下弊端：

由于CDN通常采用多层架构来保证链路通畅，一般会对流数据进行多个服务器同时备份。但是，互动直播类业务量级很大而且存在大量冷流，如果所有服务器同时备份，不仅会造成资源浪费，而且无法实现数据的快速定位，也就无法满足客户秒级播放的需求。此外，不同服务器链路的差异也会影响数据传输的稳定性。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供互动直播流媒体数据的分发备份方法、系统及服务器，用于解决现有技术中的上述问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种互动直播中流媒体数据的分发方法，应用于负载均衡服务器，其中，所述负载均衡服务器与多个CDN中心节点通信连接，并存储有：每个所述CDN中心节点的ID信息，所述方法包括：检测获取目标CDN中心节点的查询指令，所述查询指令包含推流请求URL信息；根据每个所述CDN中心节点的ID信息、及所述推流请求URL信息确定用于备份推流请求的流媒体数据的目标CDN中心节点；将所述目标CDN中心节点的ID信息向外发送。

于本发明一实施例中，所述根据每个所述CDN中心节点的ID信息、及所述推流请求URL信息确定用于备份推流请求的流媒体数据的目标CDN中心节点是由通过一致性HASH算法计算实现的，其中，所述方法还包括：在通过所述一致性HASH算法计算得到每个所述CDN中心节点的ID的HASH值后，按照正则分布扩大HASH集合范围，再重新计算每个所述CDN中心节点的ID的HASH值，并将扩大后的HASH集合映射回扩大前的HASH集合。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种互动直播中流媒体数据的备份方法，应用于CDN中心节点，其中，所述CDN中心节点与内容调度节点通信连接，所述方法包括：接收并备份推流过程的流媒体数据；将自己的ID信息与所述流媒体数据的标识信息一并发送至所述内容调度节点。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种互动直播中流媒体数据的分发方法，应用于内容调度节点，其中，所述内容调度节点存储有：至少一个CDN中心节点的ID信息、及与所述至少一个ID信息分别一一对应关联的至少一个流媒体数据的标识信息，所述方法包括：检测获取目标CDN中心节点的查询指令，所述查询指令包含拉流过程的流媒体数据的标识信息；根据所述流媒体数据的标识信息查询出与其对应的ID信息以作为目标CDN中心节点的ID信息并向外发送。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种互动直播中流媒体数据的分发系统，应用于负载均衡服务器，其中，所述负载均衡服务器与多个CDN中心节点通信连接，并存储有：每个所述CDN中心节点的ID信息，所述系统包括：检测模块，用于检测获取目标CDN中心节点的查询指令，所述查询指令包含推流请求URL信息；计算模块，用于根据每个所述CDN中心节点的ID信息、及所述推流请求URL信息确定用于备份推流请求的流媒体数据的目标CDN中心节点；发送模块，用于将所述目标CDN中心节点的ID信息向外发送。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种互动直播中流媒体数据的备份系统，应用于CDN中心节点，其中，所述CDN中心节点与内容调度节点通信连接，所述系统包括：接收模块，用于接收推流过程的流媒体数据；备份模块，用于备份所述流媒体数据；发送模块，将自己的ID信息与所述流媒体数据的标识信息一并发送至所述内容调度节点。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种互动直播中流媒体数据的分发系统，应用于内容调度节点，其中，所述内容调度节点存储有：至少一个CDN中心节点的ID信息、及与所述至少一个ID信息分别一一对应关联的至少一个流媒体数据的标识信息，所述系统包括：检测模块，用于检测获取目标CDN中心节点的查询指令，所述查询指令包含拉流过程的流媒体数据的标识信息；查询模块，用于根据所述流媒体数据的标识信息查询出与其对应的ID信息以作为目标CDN中心节点的ID信息；发送模块，用于将所述目标CDN中心节点的ID信息向外发送。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种负载均衡服务器，包括：如上所述的互动直播中流媒体数据的分发系统。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种CDN服务器，包括：如上所述的互动直播中流媒体数据的备份系统。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种内容调度服务器，包括：如上所述的互动直播中流媒体数据的分发系统。

如上所述，本发明的互动直播流媒体数据的分发备份方法、系统及服务器：CDN中心节点通过服务器ID调度达到负载均衡的效果，优化了CDN层级结构，降低了流媒体数据在CDN系统内部的冗余，提高了CDN中心节点的可用性，并且大大节约了运营成本，此外，进一步解决了流媒体数据的快速定位及稳定性的问题，减少了传输时延以及卡顿问题，大大增强了用户体验。

附图说明

图1显示为现有技术中传统分发流媒体数据的CDN系统架构图。

图2显示为本发明一实施例的分发传输流媒体数据的网络架构意图。

图3显示为本发明一实施例的一致性HASH算法的环形空间示意图。

图4显示为本发明一实施例的负载均衡节点流媒体数据的分发方法流程图。

图5显示为本发明一实施例的负载均衡节点流媒体数据的分发系统模块图。

图6显示为本发明一实施例的CDN中心节点流媒体数据的备份方法流程图。

图7显示为本发明一实施例的CDN中心节点流媒体数据的备份系统模块图。

图8显示为本发明一实施例的内容调度节点流媒体数据的分发方法流程图。

图9显示为本发明一实施例的内容调度节点流媒体数据的分发系统模块图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1，目前，对流媒体数据进行分发传输的CDN系统一般存在多个中心节点。

在推流阶段：1、推流器向推流边缘节点发送推流信息；2、推流边缘节点接收该推流信息后会同时将该推流信息转推到上层多个通信连接的中心节点进行数据备份。由于这种方式没有对数据进行负载均衡调度，使得直播数据在CDN中心节点内部大量冗余，造成内部带宽消耗增加，中心节点压力增大，极大程度地浪费了CDN节点资源，影响了CDN系统的性能。

在拉流阶段：3、播放器向拉流边缘节点发送拉流请求；4～5、拉流边缘节点收到该拉流请求后向任一通信连接的中心节点获取媒体流数据。由于拉流边缘节点在回源过程中无法获知各中心节点的流信息，所以需要轮询回源，直到获取到正确的数据为止，这种方式无法实现数据的快速定位，响应速度慢。

请参阅图2，本发明提供一组在互动直播领域中用于分发传输流媒体的网络架构，主要包括：推流边缘节点服务器、拉流边缘节点服务器、负载均衡服务器、多个CDN中心节点服务器、及内容调度服务器，其中，所述负载均衡服务器分别与所述推流边缘节点服务器、所述多个CDN中心节点服务器通信连接，并存储有：每个所述CDN中心节点服务器的ID信息，所述内容调度服务器分别与所述拉流边缘节点服务器、所述多个CDN中心节点服务器通信连接，并存储有：完成流媒体数据备份的CDN中心节点服务器的ID信息、及其所备份的流媒体数据的标识信息。以下将详细阐述上述网络架构的工作过程：

推流阶段

1、主播端向推流边缘节点服务器发送推流请求，其中，所述推流请求中包含URL信息。

2、推流边缘节点服务器接收所述推流请求后，向负载均衡服务器发送查询CDN中心节点服务器的查询指令，其中，所述查询指令中包含所述URL信息。

3、负载均衡服务器接收所述查询指令后，通过一致性HASH均衡等算法从通信连接的CDN中心节点服务器中确定用于备份所述推流请求的流媒体数据，将确定的CDN中心节点服务器的ID信息发送给所述推流边缘节点服务器。通过一致性HASH均衡算法，可以将不同推流请求的流媒体数据调度到不同的CDN中心节点服务器，以达到负载均衡的技术效果。请参阅图3，一致HASH均衡算法的详细过程例如：

首先，将HASH集合(如：[0，2³²))中所有的整数投射到一个圆上；然后，再分别将每个CDN中心节点服务器的唯一编码(如：ID信息)通过HASH运算(如：MD5)得到的整数投射到这个圆上(如：CDN中心节点A、CDN中心节点B)，一旦有推流请求出现，就将这个请求的唯一编码(如：URL)通过HASH运算(如：MD5)得到的整数也投射到这个圆上(如：请求URL1、请求URL2)；最后，通过顺时针方向，分别将各请求URL找到的第一个对应的CDN中心节点确定为用于备份对应的流媒体数据的设备。

需要说明的是，目前大部分HASH算法并不能做到负载的均匀分散。在一实施例中，基于CDN中心节点服务器ID以及请求URL进行MD5值的负载均衡的HASH调度算法，在根据服务器ID计算得到MD5值后，再把HASH集合按照正则分布扩大范围(如：从[0，2³²)扩大至100*[0，2³²))，随后，根据服务器ID重新计算得到新MD5值，再将扩大后的HASH集合“100*[0，2³²)”映射回原来的HASH集合“[0，2³²)”，从而在不改变计算得到的MD5值的基础上，进一步提高HASH结果的均匀度，以达到更优的负载均衡效果。

4、推流边缘节点服务器接收响应的CDN中心节点服务器的ID信息后，根据ID信息访问CDN中心节点服务器，并推流到该CDN中心节点服务器。

5、CDN中心节点服务器接收推流后，对流媒体数据进行备份，并且，向内容调度服务器做推流汇报，例如：将自己的ID信息及备份的流媒体数据的标识信息(如：名称)一起发送至内容调度服务器进行存储和更新。

拉流阶段

6、观看端向拉流边缘节点服务器发送拉流请求，其中，拉流请求中包含了要获取的流媒体数据信息。

7、拉流边缘节点服务器接收所述拉流请求后，向内容调度服务器询问存储有所述拉流请求的流媒体数据的CDN中心节点服务器的ID信息。

8、内容调度服务器根据接收的流媒体数据的标识信息，查询到对应的CDN中心节点服务器的ID信息，并发送至拉流边缘节点服务器。

9、拉流边缘节点服务器接收响应的CDN中心节点服务器的ID信息，并向该CDN中心节点服务器拉流，以供观看端播放流媒体数据。

需要说明的是，现有CDN内部调度方法一般分为DNS和IP两种，由于目前中心服务器存在多出口的模式，单纯依赖IP无法解决在跨运营商时数据快速精确定位的问题，所以本发明选用通过服务器ID信息进行访问。

请参阅图4，本发明提供一种互动直播中流媒体数据的分发方法，应用于例如图2中的负载均衡服务器，包括：

步骤S401：检测获取目标CDN中心节点的查询指令，所述查询指令包含推流请求URL信息；

步骤S402：根据每个所述CDN中心节点的ID信息、及所述推流请求URL信息，通过例如一致性HASH算法等计算确定用于备份推流请求的流媒体数据的目标CDN中心节点；进一步地，在通过所述一致性HASH算法计算得到每个所述CDN中心节点的ID的HASH值后，按照正则分布扩大HASH集合范围，再重新计算每个所述CDN中心节点的ID的HASH值，并将扩大后的HASH集合映射回扩大前的HASH集合；

步骤S403：将所述目标CDN中心节点的ID信息向外发送。

请参阅图5，与方法实施例对应，本发明提供一种互动直播中流媒体数据的分发系统5，搭载于例如图2中的负载均衡服务器，包括：检测模块501、计算模块502、发送模块503。具体的，检测模块501接收获取目标CDN中心节点的查询指令，所述查询指令包含推流请求URL信息；计算模块502根据每个所述CDN中心节点的ID信息、及所述推流请求URL信息，通过例如一致性HASH算法等计算确定用于备份推流请求的流媒体数据的目标CDN中心节点；发送模块503将所述目标CDN中心节点的ID信息向外发送。

除此之外，本发明提供还一种负载均衡服务器，包括前述的互动直播中流媒体数据的分发系统5。

请参阅图6，本发明提供一种互动直播中流媒体数据的备份方法，应用于例如图2中的CDN中心节点，包括：

步骤S601：接收并备份推流过程的流媒体数据；

步骤S602：将自己的ID信息与所述流媒体数据的标识信息一并向外发送。

请参阅图7，与方法实施例对应，本发明提供一种互动直播中流媒体数据的备份系统7，搭载于例如图2中CDN中心节点，包括：接收模块701、备份模块702、发送模块703。具体的，接收模块701接收推流过程的流媒体数据；备份模块702备份所述流媒体数据；发送模块703将自己的ID信息与所述流媒体数据的标识信息一并向外发送。

除此之外，本发明提供一种CDN服务器，包括前述的互动直播中流媒体数据的备份系统7。

请参阅图8，本发明提供一种互动直播中流媒体数据的分发方法，应用于例如图2中的内容调度节点，包括：

步骤S801：检测获取目标CDN中心节点的查询指令，所述查询指令包含拉流过程的流媒体数据的标识信息；

步骤S802：根据所述流媒体数据的标识信息查询出与其对应的ID信息以作为目标CDN中心节点的ID信息并向外发送。

请参阅图9，与方法实施例对应，本发明提供一种互动直播中流媒体数据的分发系统9，搭载于例如图2中的内容调度节点，包括：检测模块901、查询模块902、发送模块903。具体的，检测模块901接收获取目标CDN中心节点的查询指令，所述查询指令包含拉流过程的流媒体数据的标识信息；查询模块902根据所述流媒体数据的标识信息查询出与其对应的ID信息以作为目标CDN中心节点的ID信息；发送模块903将所述目标CDN中心节点的ID信息向外发送。

除此之外，本发明提供一种内容调度服务器，包括前述的互动直播中流媒体数据的分发系统9。

综上所述，本发明的互动直播流媒体数据的分发备份方法、系统及服务器，有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。