专利名称：点对点流媒体通讯系统及其超级节点资源的配置方法
技术领域：
本发明涉及互联网通讯技术，尤其涉及点对点流媒体通讯系统及其超级节点(SP)资源的配置方法。
背景技术：
目前点对点流媒体通讯技术已经大量地应用在互联网领域，为广大网民提供了丰富的流媒体服务。用户可以通过点对点流媒体通讯观看自己喜欢的电视节目或收听音频节目。
现有技术一图1为现有技术一的点对点流媒体通讯系统的结构图。参见图1，该系统包括流媒体的源服务器(Source Server)，用于提供流媒体节目(本文中将流媒体节目简称为节目)对应的原始流媒体数据，并将发布节目信息报告给节点服务器(Peer Server)。
节点服务器，用于管理所有的源服务器、超级节点(Super Peer)和客户端(Client)。
超级节点，是一些网络条件较好的客户端，被节点服务器挑选出来作为超级结点，用于将从源服务器获得节目的原始流媒体数据并转发给其它客户端。
普通客户端，是普通的节点，和超级节点以及其它客户端交互来获取节目的流媒体数据。
现有技术一中，SP不是由服务提供商专门提供，而是由节点服务器从众多客户端中选择带宽资源符合条件的作为SP。客户端将自己的网络带宽、网络类型、网络地址转换(NAT)类型、上传和下载的速度等信息报告给节点服务器，然后由节点服务器根据一定的策略选择出网络条件较好的客户端作为SP，节点服务器给选定的SP发送配置文件，其中包括节目信息(某个节目标识)、和每个节目对应分配的服务连接数等信息。节点服务器接收到节目源的节目列表信息后，将节目列表信息发给SP，SP从源服务器获取该节目的原始数据，根据节点服务器发来的配置文件为该节目分配服务连接，利用所分配的服务连接向因特网上分发该节目的数据。
现有技术一的缺点是1、具有很大的随机性，无法预见系统中是否存在特定数量的可以作为SP的客户端，如果所有在线客户端都不符合作为SP的要求，则无法实现节目的分发。
2、由于采用客户端作为SP，而客户端的存在时间无法预知，所以没有可以稳定存在的SP，当作为SP的客户端下线，断开其与系统的连接时，依靠该SP获取数据的那些客户端就需要重新查找可以获取数据的SP，从而导致整个系统存在很大的波动性，影响客户端接收流媒体数据的效率。
3、由于将客户端作为SP，而作为SP的客户端必须要求可以访问源服务器，所以源服务器必须接入因特网(Internet)，这样对外会直接暴露源服务器的服务，导致源服务器容易被攻击而引发安全问题。
4、无法根据节目的实际连接状况，即收听或收看状况，进行SP资源的优化配置，导致节目分配不合理，SP资源利用不充分。
现有技术二图2为现有技术二的点对点流媒体通讯系统的结构图。参见图2，该系统包括源服务器，用于提供节目对应的原始流媒体数据，并将发布节目信息报告给节点服务器。
节点服务器，用于管理所有的源服务器、超级节点和客户端(即普通节点)。
SP，与现有技术一不同，该SP是由服务提供商专门提供的高带宽稳定服务器，用于将从源服务器获得节目的原始流媒体数据并转发给其它客户端。
客户端，即普通的节点，用于和SP以及其它客户端进行交互来获取节目的流媒体数据。
在现有技术二中，使用服务方提供的高带宽服务器作为SP，稳定可靠，使用效果比挑选客户端作为SP要好很，但是这些SP部署时需要将服务节目的相关信息填写在本地的配置文件中，配置文件中包括节目信息(某个节目标识)、和每个节目对应分配的服务连接数等信息，节点服务器接收到节目源的节目列表信息后，将节目列表信息发给SP，SP从节目源获取该节目的原始流媒体数据，根据配置文件为该节目分配服务连接，利用所分配的服务连接向因特网上分发该节目的数据。
但是，现有技术二的缺点是SP上的配置文件是预先根据经验手工配好的，所以和实际的情况可能不同，无法根据节目的实际连接状况进行SP资源的优化配置，导致节目分配不合理，SP资源利用不充分，例如某些热门节目可能配置的SP资源较少，而某些冷门节目可能又配置得较多。而且修改SP的配置也需要手工方式，对运营维护带来很多麻烦。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种点对点流媒体通讯系统，可以优化SP资源的配置，提高SP资源的利用率，提高节目的播放质量。
本发明的另一目的在于提供一种点对点流媒体通讯系统SP资源的配置方法，可以优化SP资源的配置，提高SP资源的利用率，提高节目的播放质量。
为了实现上述发明目的，本发明的主要技术方案为一种点对点流媒体通讯系统，该系统包括源服务器、节点服务器、超级节点SP、客户端；该系统进一步包括代理服务器，其中源服务器用于提供流媒体节目对应的原始流媒体数据，将流媒体节目信息发布给代理服务器；代理服务器用于管理所有的源服务器和超级节点，从节点服务器获取流媒体节目的实际连接情况，获取SP的资源信息，根据流媒体节目的实际连接情况和SP的网络资源情况给流媒体节目动态分配SP资源，将流媒体节目信息和为其分配的SP资源通知给节点服务器和为该流媒体节目分配的SP；节点服务器用于从代理服务器接收源服务器的流媒体节目信息、以及SP的资源信息，管理所有的客户端，向代理服务器提供流媒体节目的实际连接情况；SP用于根据代理服务器的动态配置从源服务器获得流媒体节目的原始流媒体数据并转发给客户端；客户端用于通过与SP以及其它客户端进行交互来获取流媒体节目的数据。
一种点对点流媒体通讯系统SP资源的配置方法，该方法包括A、获取所述通讯系统中当前各SP的资源信息和流媒体节目的实际连接情况；B、结合获取的SP资源信息和流媒体节目的实际连接情况，为特定流媒体节目配置SP资源，利用所配置的SP资源为对应的特定流媒体节目提供服务。
优选地，该方法进一步包括在所述通讯系统中设置动态配置模式或静态配置模式信息；当设置为动态配置模式时，根据所述步骤A和步骤B配置SP资源并提供服务；当设置为静态配置模式时，按照手工设置的配置文件配置SP资源并提供服务。
优选地，所述SP的资源信息至少包括SP所在网络的运营商类型信息、SP类型信息、带宽信息、连接信息。
优选地，该方法进一步包括，在点对点流媒体通讯系统初始启动时，根据预设的初始配置文件为流媒体节目配置SP资源并利用该SP资源提供服务。
优选地，所述初始配置文件中包括的信息为SP的类型及数量、各节目的平均带宽、各节目的最小连接数、各节目的最大连接数；所述根据预设的初始配置文件为流媒体节目配置SP资源并利用该SP资源提供服务的具体方法为根据所发布的流媒体节目信息、上述的初始配置文件信息、和各SP的资源信息，为各个特定流媒体节目分配与其节目类型对应的、且带宽可保证该节目正常播放的SP，并判断待配置的SP资源是否充足，如果充足则给该节目配置所述初始配置文件中的最大连接数，否则给该节目配置最小连接数。
优选地，步骤B中所述配置SP资源的具体过程为检查各个节目的实际连接数，判断各个节目的实际连接数与预设的连接数门限值的关系，如果实际连接数高于所述门限值则为热门节目，否则为冷门节目；如果当前给某冷门节目配置的是最大连接数，则更改其配置为最小连接数；如果当前给某热门节目配置的是最小连接数，且当前SP资源充足，则更改其配置为最大连接数。
优选地，如果当前SP资源无法满足特定流媒体节目的最小连接数时，则选择实际连接数最小、且按照最大连接数配置的流媒体节目，减少该流媒体节目的连接数以释放SP资源，将释放的SP资源分配给所述特定流媒体节目。
优选地，当某SP退出通讯系统时，查找通讯系统中空闲的SP资源，用该空闲SP资源代替所述退出的SP中转流媒体节目数据。
优选地，当某流媒体节目退出通讯系统时，将分配给该退出的流媒体节目的SP资源重新配置给未退出的流媒体节目。
由于本发明在流媒体通讯系统提供流媒体节目播放服务时，根据各个节目的实际连接情况和当前的SP资源信息来为节目分配SP资源，从而可以动态地调整各节目的SP资源配置，克服了现有技术中通过手工配置SP资源导致的SP资源配置不合理的缺陷，使得SP资源配置相对于现有技术更加合理，可以优化SP资源的配置，提高SP资源的利用率，提高节目的播放质量；同时本发明的SP是由服务提供商所提供，因此可以克服现有技术一所述随机采用某个客户端作为SP所导致的各种缺点。
图1为现有技术一的点对点流媒体通讯系统的结构图；图2为现有技术二的点对点流媒体通讯系统的结构图；图3为本发明所述的点对点流媒体通讯系统的结构图；图4为本发明所述的一种点对点流媒体通讯系统的SP资源配置方法的流程图。
具体实施例方式
下面通过具体实施例和附图对本发明做进一步详细说明。
图3为本发明所述点对点流媒体通讯系统的结构示意图。参见图3，该系统包括流媒体的源服务器，用于提供节目对应的原始流媒体数据，并将发布节目信息报告给代理服务器(Proxy Server)。
代理服务器，用于管理所有的源服务器和超级节点(Super Peer)，从节点服务器(Peer Server)获取节目实际连接情况即接收人数信息，获取SP的资源信息，根据节目的实际连接情况和SP的网络资源情况给节目动态分配SP资源，SP资源中包括给该节目分配对应的SP以及该SP的连接数，将流媒体节目信息和为其分配的SP资源通知给节点服务器和为该节目分配的SP。
节点服务器，用于从代理服务器接收源服务器的流媒体节目信息、以及SP的资源信息，管理所有的客户端，向代理服务器提供每个节目的在线人数即实际连接情况。
SP，为服务商所提供的高带宽稳定服务器，用于根据代理服务器的动态配置从源服务器获得节目的原始流媒体数据并转发给客户端。
客户端，即普通的节点，用于通过与SP以及其它客户端交互来获取节目的流媒体数据。
上述代理服务器给那些分配给特定节目的SP发送所分配的节目信息和配置信息即连接数，这些SP收到后获知需要服务那些节目，然后从源服务器拿到原始数据并中转给客户端；代理服务器还将节目信息和该节目对应的SP资源配置结果告诉节点服务器，当某个客户端需要观看节目时，会向节点服务器进行种子查询，节点服务器就根据代理服务器的配置结果，把该节目对应的SP资源信息返回给客户端，然后客户端就可以和这些SP交互获取媒体数据。
图4为本发明所述的点对点流媒体通讯系统中的超级节点资源配置方法的流程图。参见图4，该方法包括步骤401、获取所述通讯系统中当前各SP的资源信息和流媒体节目的实际连接情况。
步骤402、根据获取的SP资源信息和流媒体节目的实际连接情况，为特定流媒体节目分配SP资源，利用所分配的SP资源为对应的特定流媒体节目提供服务。
具体的，SP资源的配置主要分以下三种情况。
一、当所述点对点流媒体通讯系统初始启动时，SP资源的配置方法为(1)当代理服务器启动时读取预设的初始SP配置文件，其中指定了是否启用自动配置、配置的SP数量、默认的节目平均码率，还有每种类型SP配置的数量、节目的最小连接数、节目的最大连接数。
(2)SP启动登陆代理服务器，上报自身的资源信息，包括所在网络的运营商类型(电信/网通/教育/其它)、SP类型(普通SP/接入SP/枢纽SP)、带宽信息、连接信息等。所述带宽信息例如网卡类型(10M/100M/1000M)，所述连接信息例如该SP的局域网IP地址和端口号(IP/Port)以及广域网IP/Port。
(3)代理服务器接收到源服务器发布来的节目信息(包括节目标识、类型、平均码率等信息)，根据上述的初始SP配置文件信息和各SP上报的资源信息，为节目信息中的各个特定节目分配与所述特定节目类型对应的、且带宽可保证该节目正常播放的SP，并确定所分配的SP应为该特定节目提供的连接数。此时需判断待分配的SP资源是否充足，如果充足则给该节目配置所述初始配置文件中的最大连接数，否则给该节目配置最小连接数。
(4)代理服务器为特定节目配置好SP和连接数后，将该特定节目标识和连接数发送给所配置的SP，SP从源服务器中获取该特定节目的原始流媒体数据，按照所述连接数建立与客户端的连接，并转发流媒体数据给客户端。
二、在点对点流媒体通讯系统初始启动后，进入正常工作状态，SP资源的配置方法为代理服务器定时或实时地从节点服务器获取各个节目的实际连接情况(主要包括各个节目当前的实际连接数即使用人数)，获取当前的SP资源信息，结合当前的SP资源信息为节目动态配置SP资源。具体的配置方法为检查各个节目的实际连接数，判断各个节目的实际连接数与预设的连接数门限值的关系，该门限值是判断节目为热门节目或冷门节目的标准，可以为具体的门限连接数或是占最大连接数的百分比，如果实际连接数高于该门限值则为热门节目，否则为冷门节目；如果当前给某冷门节目配置的是最大连接数，则更改其配置为最小连接数以释放SP资源；如果当前给某热门节目配置的是最小连接数，且当前SP资源充足，则更改其配置为最大连接数。
如果当前SP资源无法满足特定节目的最小连接数时，则选择实际连接数最小、且按照最大连接数配置的节目，减少该节目的连接数以释放SP资源，将释放的SP资源分配给所述特定节目。如果当前每个节目都按照最小连接数配置，则通过添加硬件机器(即SP)的方式来提供充足的SP资源。
通过上述配置方法，可以将空闲SP资源充分利用起来，尽量满足每个节目的SP资源按照最大连接数配置，以保证整个系统的中转效率和客户端的收看质量。
代理服务器为特定节目重新分配SP资源后，将节目信息和所分配连接数发送给所分配的SP。SP也可定时或实时地与代理服务器通讯，以获取最新的相关节目信息和连接数，并调整自己的状态与获取的配置信息一致。
三、当SP退出通讯系统即断开与代理服务器的连接时，代理服务器查找其他空闲的SP资源来顶替退出SP的处理工作(即中转节目数据)，以保证该退出SP的所中转的节目不会间断。
当源服务器发布的节目退出通讯系统，或者源服务器断开与代理服务器的连接导致节目退出通讯系统时，代理服务器将分配给该退出节目的SP资源重新配置给未退出的节目。
另外，本发明所述的代理服务器同时支持动态配置和静态配置，以自动配置为主，静态配置为辅，二者可以互相切换使用。代理服务器中设置有动态配置模式或静态配置模式信息；当设置为动态配置模式时，如所述步骤401和步骤402所述根据所发布节目的实际连接情况信息和目前SP资源信息来进行SP资源的自动分配与回收，利用所分配的SP资源并提供服务；当设置为静态配置模式时，按照预设的配置文件分配SP资源并提供服务，该预设的配置文件可以为代理服务器加载和保存的SP资源配置文件，可以对该配置文件进行人工的调整和恢复。
本发明还提供了动态配置和静态配置相结合的功能。如果代理服务器动态配置的SP资源出现错误，或者部分节目的动态配置不理想时，有两种处理方法1)可以将代理服务器当前配置的SP资源信息保存成配置文件。并提供对该配置文件的编辑功能，由管理人员手工修改该配置文件后，再重新加载到代理服务器，以覆盖动态配置时的错误配置。之后的自动配置过程将在这该重新加载的配置文件的基础上继续进行。2)或者可以选择停止动态配置模式，转为静态配置模式，观察一段时间，等所述通讯系统运行稳定后再决定是否恢复自动配置模式。
而且，本发明所述动态配置模式和静态配置模式的切换以及SP配置文件的保存和加载都是对代理服务器运行时的动态调整，是不需要重启代理服务器的，因而不会中断当前通讯系统的运行，不影响节目的转发，对于客户端收看节目来说是完全透明的。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种点对点流媒体通讯系统，其特征在于，该系统包括源服务器、节点服务器、超级节点SP、客户端；该系统进一步包括代理服务器，其中源服务器用于提供流媒体节目对应的原始流媒体数据，将流媒体节目信息发布给代理服务器；代理服务器用于管理所有的源服务器和超级节点，从节点服务器获取流媒体节目的实际连接情况，获取SP的资源信息，根据流媒体节目的实际连接情况和SP的网络资源情况给流媒体节目动态分配SP资源，将流媒体节目信息和为其分配的SP资源通知给节点服务器和为该流媒体节目分配的SP；节点服务器用于从代理服务器接收源服务器的流媒体节目信息、以及SP的资源信息，管理所有的客户端，向代理服务器提供流媒体节目的实际连接情况；SP用于根据代理服务器的动态配置从源服务器获得流媒体节目的原始流媒体数据并转发给客户端；客户端用于通过与SP以及其它客户端进行交互来获取流媒体节目的数据。
2.一种点对点流媒体通讯系统SP资源的配置方法，其特征在于，该方法包括A、获取所述通讯系统中当前各SP的资源信息和流媒体节目的实际连接情况；B、结合获取的SP资源信息和流媒体节目的实际连接情况，为特定流媒体节目配置SP资源，利用所配置的SP资源为对应的特定流媒体节目提供服务。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括在所述通讯系统中设置动态配置模式或静态配置模式信息；当设置为动态配置模式时，根据所述步骤A和步骤B配置SP资源并提供服务；当设置为静态配置模式时，按照手工设置的配置文件配置SP资源并提供服务。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述SP的资源信息至少包括SP所在网络的运营商类型信息、SP类型信息、带宽信息、连接信息。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括，在点对点流媒体通讯系统初始启动时，根据预设的初始配置文件为流媒体节目配置SP资源并利用该SP资源提供服务。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述初始配置文件中包括的信息为SP的类型及数量、各节目的平均带宽、各节目的最小连接数、各节目的最大连接数；所述根据预设的初始配置文件为流媒体节目配置SP资源并利用该SP资源提供服务的具体方法为根据所发布的流媒体节目信息、上述的初始配置文件信息、和各SP的资源信息，为各个特定流媒体节目分配与其节目类型对应的、且带宽可保证该节目正常播放的SP，并判断待配置的SP资源是否充足，如果充足则给该节目配置所述初始配置文件中的最大连接数，否则给该节目配置最小连接数。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤B中所述配置SP资源的具体过程为检查各个节目的实际连接数，判断各个节目的实际连接数与预设的连接数门限值的关系，如果实际连接数高于所述门限值则为热门节目，否则为冷门节目；如果当前给某冷门节目配置的是最大连接数，则更改其配置为最小连接数；如果当前给某热门节目配置的是最小连接数，且当前SP资源充足，则更改其配置为最大连接数。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，如果当前SP资源无法满足特定流媒体节目的最小连接数时，则选择实际连接数最小、且按照最大连接数配置的流媒体节目，减少该流媒体节目的连接数以释放SP资源，将释放的SP资源分配给所述特定流媒体节目。
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当某SP退出通讯系统时，查找通讯系统中空闲的SP资源，用该空闲SP资源代替所述退出的SP中转流媒体节目数据。
10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当某流媒体节目退出通讯系统时，将分配给该退出的流媒体节目的SP资源重新配置给未退出的流媒体节目。
全文摘要
本发明公开了一种点对点流媒体通讯系统及其超级节点(SP)资源的配置方法，系统包括源服务器、节点服务器、超级节点SP、客户端，还包括代理服务器，用于管理所有的源服务器和超级节点，根据流媒体节目的实际连接情况和SP的网络资源情况给流媒体节目动态分配SP资源，将节目信息和SP资源通知给节点服务器和对应的SP。所述方法包括A.获取所述通讯系统中当前各SP的资源信息和流媒体节目的实际连接情况；B.结合获取的SP资源信息和流媒体节目的实际连接情况，为特定流媒体节目配置SP资源，利用所配置的SP资源为对应的特定流媒体节目提供服务。本发明可以优化SP资源的配置，提高SP资源的利用率，提高节目的播放质量。
文档编号H04L29/06GK101075954SQ20061008703
公开日2007年11月21日 申请日期2006年6月12日 优先权日2006年6月12日
发明者宋洋 申请人:腾讯科技(深圳)有限公司