一种用于智能泛在终端的分布式视频点播系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种泛在终端的视频点播系统，特别是一种采用分布式系统、点对点传输技术(P2P)和内容分发网络(CDN)技术加速的视频点播系统。
【背景技术】
[0002]随着信道容量和通信速度的提高，电信业务飞速发展，但最重要的不是通信的速度，而是速度提高下带来的各种新的可能。泛在网络，业界普遍的说法是“无所不在”。泛在网络的概念把电信技术的速度转化成了更多的应用的可能性，但专家们现在尚且无法给出一个有关“泛在网络”概念的准确内涵和外延。与传统电信网络相比，泛在网络至少有三条显著区别:从人和人之间的网络到人和物、物和物之间的网络；从有许可的网络到无许可的网络；从单一的网络到融合的网络。
[0003]同时，互联网正从一个静态数据内容占主导地位的阶段快速地发展成为一个包含静态媒体内容和连续媒体内容的综合信息资源库。视频点播业务是未来宽带网中最有前途的业务之一。它可以让用户控制节目的播放，选择播放时间和播放的形式，与传统电视相比有着无可比拟的优点。在各种网络上实现视频点播业务成为当前多媒体和网络领域的一个研究热点。
[0004]在实时流媒体分发领域，最为常用的是CDN和P2P两种技术。CDN技术最初用于WEB服务。当用户向WEB服务器发送请求时，利用DNS的重定向机制，将其重定向到离用户最近或负载最低的CDN服务器上，以加快响应速度和优化热点内容分布，达到平衡WEB服务器负载和降低网络带宽消耗的目的。与CDN不同，P2P内部所有节点的地位均等，节点之间不需要互联网路由器和网络基础设施的支持，成本低、易于部署。这两种技术都存在一些缺点，然而同时使用这两种技术时，就能互补。若采用这两种技术，将视频点播系统部署到各个泛在终端上，就能让视频点播实现泛在终端的“无所不在”的概念。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种在泛在终端上提供视频点播系统，实现混合点对点传输和内容分发网络技术的分布式媒体传输。
[0006]实现本发明目的的技术解决方案为:包括中心管理服务器，⑶N节点服务器，P2P自治区域和DNS服务器，所述的中心管理服务器与CDN节点服务器连接；CDN节点服务器与P2P自治区域连接，P2P自治区域通过DNS服务器进行划分。
[0007]本发明所述的中心管理服务器根据各个CDN节点服务器的请求进行数据传输，同时各个CDN节点服务器之间通过中心管理服务器接进行数据交换。
[0008]本发明所述的P2P自治区域将⑶N节点服务器的缓存数据进行互传。
[0009]本发明所述的CDN节点服务器能根据用户请求自行缓存所需要的节目。
[0010]本发明所述的P2P自治区域内的终端具有转发和缓存的功能。
[0011]本发明所述的终端是手机、笔记本电脑、台式机或者平板电脑。
[0012]本发明与现有技术相比，其显著优点是:
1、减少了每个CDN节点服务器的负载压力和出口流量紧张的问题；
2、形成由中心管理服务器、CDN节点服务器、泛在终端构成的三层分布式数据网络；
3、CDN节点服务器构成了一个分布式存储网络，由中心管理服务器管理数据的存储，以保证数据的完整性、可靠性和鲁棒性。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的整体网络基本结构图。
[0014]图2是本发明的一个P2P自治区域。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图，详细说明本发明的实施方式。
[0016]结合图1，本发明一种用于智能泛在终端的分布式视频点播系统，该系统包括中心管理服务器1，⑶N节点服务器2，P2P自治区域3和DNS服务器4，所述的中心管理服务器I与⑶N节点服务器2连接ADN节点服务器2与P2P自治区域3连接，P2P自治区域3通过DNS服务器4进行划分。
[0017]网络由一个中心管理服务器I组成，该中心管理服务器I与各个⑶N节点服务器2直接相连，在这个层次的网络中部署以Hadoop为基础实现的HDFS分布式存储服务器。中心管理服务器I上的管理软件可以实时向服务器集群内添加和删除视频内容，服务器集群会自动将数据节目进行分布式存储，也能根据每个CDN节点服务器2的请求进行数据的传输。
[0018]每个CDN节点服务器2根据用户请求的量自动缓存热门节目或者删除过时的节目，每个CDN节点服务器2之间也会通过中心管理服务器I的协助，直接进行数据交换，P2P自治区域3通过DNS服务器4进行划分。每个终端所在地的DNS服务器4各不相同，针对不同地区分别建立CDN节点服务器2，不同地区终端用户针对同一域名进行解析得到的IP地址返回值各不相同，一般都是网络延迟影响最小的服务器节点。同时该终端被划分到该⑶N节点服务器2控制的P2P自治区域3，P2P自治区域3内部能将⑶N节点服务器2的缓存数据快速的进行互传。
[0019]结合图2，该系统的P2P自治网络系统:
每个CDN节点服务器2控制的P2P自治网络区域3，都是由DNS解析结果一致泛在终端节点构成，这些节点通常是物理位置接近或者网络间传输快捷、延迟小，利用这些终端建立的P2P自治网络区域3可以很大程度上缓解CDN节点服务器2的网络负载、压力和出口流量的限制。这些终端可以是手机、笔记本电脑、台式机或者平板电脑，每台终端都具有缓存和转发的功能。
[0020]整个自治网络区域的形成过程大致分为三个阶段:
1、流媒体初始分发阶段，客户端节点群的一个子集向CDN节点服务器2发送流媒体请求。由于此时服务请求数量较少，CDN节点服务器2及其出口带宽足以提供高质量的流媒体服务，整个服务过程全部由CDN节点服务器2提供；然后将当前获得服务的节点加入到支撑节点集中，这一过程类似于传统的⑶N服务。
[0021]2、⑶N和P2P混合服务阶段，随着客户端数量的不断增加，⑶N节点服务器2及其网络负载不断加大，由于部分节点已经获得了部分或者全部数据，CDN节点服务器2首先监测支撑节点集的总出口(上传)媒体流是否满足流媒体播放，如果是，则由支撑节点提供服务；否则由自己对此请求提供服务。此时CDN节点服务器承担着传统CDN服务器和索引服务器的双重角色，并加快了 P2P的启动进程。
[0022]3、P2P服务阶段，随着内容分发的进行，支撑节点集的规模越来越大，最终达到一种平衡状态:自治域中，全部节点流媒体的总和大于CDN所应分发的整个文件。这时系统可以完全启动P2P模式，如果不考虑节点的失效和退出，仅靠P2P网络，足以将流媒体文件的分发过程持续下去。此后，CDN主要充当索引服务器使用。
[0023]本发明的原理是:客户端发送请求后根据DNS解析的不同结果，连接到最近的⑶N节点服务器2或中心管理服务器1，而每个⑶N节点服务器2又能管理以自己为中心的P2P网络实现小规模内的高速数据互传。当终端请求后，会自行判断本节点是否具有终端请求的节目，若有，则会让终端向周围所有终端请求数据；若没有，则CDN节点服务器2向中心管理管理服务器I请求节目，由中心管理服务器I告知节目所在的服务器。
【主权项】
1.一种用于智能泛在终端的分布式视频点播系统，其特征在于:包括中心管理服务器(I),⑶N节点服务器(2)，P2P自治区域(3)和DNS服务器(4)，所述的中心管理服务器(I)与⑶N节点服务器(2)连接；⑶N节点服务器(2)与P2P自治区域(3)连接，P2P自治区域(3 )通过DNS服务器(4 )进行划分。
2.根据权利要求1所述的一种用于智能泛在终端的分布式视频点播系统，其特征在于:所述的中心管理服务器(I)根据各个CDN节点服务器(2)的请求进行数据传输，同时各个⑶N节点服务器(2)之间通过中心管理服务器(I)接进行数据交换。
3.根据权利要求1所述的一种用于智能泛在终端的分布式视频点播系统，其特征在于:所述的P2P自治区域(3)将⑶N节点服务器(2)的缓存数据进行互传。
4.根据权利要求1至3所述的一种用于智能泛在终端的分布式视频点播系统，其特征在于:所述的CDN节点服务器(2)能根据用户请求自行缓存所需要的节目。
5.根据权利要求1所述的一种用于智能泛在终端的分布式视频点播系统，其特征在于:所述的P2P自治区域(3)内的终端具有转发和缓存的功能。
6.根据权利要求5所述的一种用于智能泛在终端的分布式视频点播系统，其特征在于:所述的终端是手机、笔记本电脑、台式机或者平板电脑。
【专利摘要】本发明涉及一种用于智能泛在终端的分布式视频点播系统，其包括：中心管理服务器，CDN节点服务器，P2P自治区域和DNS服务器，所述的中心管理服务器与CDN节点服务器连接；CDN节点服务器与P2P自治区域连接，P2P自治区域通过DNS服务器进行划分。本发明的显著优点是：1、减少了每个CDN节点服务器的负载压力和出口流量紧张的问题；2、形成由中心管理服务器、CDN节点服务器、泛在终端构成的三层分布式数据网络；3、CDN节点服务器构成了一个分布式存储网络，由中心管理服务器管理数据的存储，以保证数据的完整性、可靠性和鲁棒性。
【IPC分类】H04N21-61, H04N21-63
【公开号】CN104661106
【申请号】CN201310580304
【发明人】李千目, 张晟骁, 侯君, 戚湧
【申请人】南京理工高新技术发展有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年11月19日