P2p系统混合数据调度方法
【专利摘要】本发明公开了一种P2P系统混合数据调度方法，涉及用于与广播信息或广播时空直接相关的广播应用装置或方法【技术领域】。所述方法将所述P2P点播系统中所需的数据窗口划分为播放窗口、紧急窗口和普通窗口，P2P点播系统中的节点既可以从片源服务器获取数据，同时也可以同其他节点共享数据。同时将BitTorrent协议引入流媒体点播服务，节点使用修改后的BitTorrent协议同其他节点进行通信，由于BitTorrent协议优先下载最少的数据块来提高整个网络中数据的分布，不能适用于有播放时限的数据传输，本文采用了滑动窗口机制来优先下载紧急数据。所述方法提高了下载速度，使得P2P点播系统播放更加流畅。
【专利说明】P2P系统混合数据调度方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于与广播信息或广播时空直接相关的广播应用装置或方法技术领 域，尤其涉及一种P2P系统混合数据调度方法。
【背景技术】
[0002] 将P2P技术和流媒体应用相结合是当前研宄的热点之一，P2P系统最大的优点是 使得用户能够有效的利用网络中的资源，这些资源包括数据资源、带宽资源和计算机资源。 所以这使得P2P系统中几乎没有原来CS模式的瓶颈，有着很好的可扩展性。在P2P模型中， 每一个节点（peer)同时扮演了两种角色，既是客户端又是服务器，作为客户端能够像其他 节点查询和请求所需要的服务，作为服务器能够提供服务给其他节点。
[0003] 用户通过使用BitTorrent协议共享文件，大大地提高了下载速度。但是由于 BitTorrent协议的片选机制采用的是最少优先策略，这种策略将不适用于对时间敏感的数 据传输。原因是对时间敏感的数据传输，每一块的下载都有一个截止时间。超过截止时间， 这个数据块将变为无用并且会被丢弃，这样造成了带宽浪费而且不能满足播放的需求。由 于BitTorrent协议是用于文件共享的，并没有考虑到传输时限的限制。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种P2P系统混合数据调度方法，所述方法客 户端既可以从片源服务器获取数据，同时也可以同其他节点共享数据，提高了下载速度，使 得P2P点播系统播放更加流畅。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种P2P系统混合数据调度 方法，其特征在于：将所述P2P点播系统中所需的数据窗口划分为播放窗口、紧急窗口和普 通窗口，播放指针之前的窗口为播放窗口，播放窗口内为当前节点正在播放的数据块，所述 播放窗口与普通窗口之间的数据块为紧急窗口，所述紧急窗口内的数据块为马上需要播放 的数据块，随着播放窗口的向前滑动，所述紧急窗口中的待请求数据块向片源服务器或其 他节点请求下载，当所述紧急窗口内的数据块全部下载完成后，普通窗口内的数据块从其 他节点或片源服务器下载待请求数据块，在当前节点播放过程中，紧急窗口之前的数据块 和普通窗口之后的数据块不进行下载。
[0006] 进一步的技术方案在于：所述紧急窗口内的数据块片选方法为顺序下载，节点采 用随机选择。
[0007] 进一步的技术方案在于：紧急窗口的大小和播放延迟有关，假设可以忍受的播放 延迟时间为d，需要在这个延迟时间内尽可能的快速下载当前播放指针后面d时间的数据 块，为了达到这个目标，假设紧急窗口大小为《，应该满足公式
【权利要求】
1. 一种P2P系统混合数据调度方法，其特征在于：将所述P2P点播系统中所需的数据 窗口划分为播放窗口、紧急窗口和普通窗口，播放指针之前的窗口为播放窗口，播放窗口内 为当前节点正在播放的数据块，所述播放窗口与普通窗口之间的数据块为紧急窗口，所述 紧急窗口内的数据块为马上需要播放的数据块，随着播放窗口的向前滑动，所述紧急窗口 中的待请求数据块向片源服务器或其他节点请求下载，当所述紧急窗口内的数据块全部下 载完成后，普通窗口内的数据块从其他节点或片源服务器下载待请求数据块，在当前节点 播放过程中，紧急窗口之前的数据块和普通窗口之后的数据块不进行下载。
2. 根据权利要求1所述的P2P系统混合数据调度方法，其特征在于：所述紧急窗口内 的数据块片选方法为顺序下载，节点采用随机选择。
3. 根据权利要求1所述的P2P系统混合数据调度方法，其特征在于：紧急窗口的大小 和播放延迟有关，假设可以忍受的播放延迟时间为d，需要在这个延迟时间内尽可能的快速 下载当前播放指针后面d时间的数据块，为了达到这个目标，假设紧急窗口大小为w，应该 满足公式
其中d是播放延时，b是视频编码率，c是数据块大小，每个客户端的下载速度应该至少 大于播放速度。
4. 根据权利要求1所述的P2P系统混合数据调度方法，其特征在于：所述普通窗口内 的数据块片选方法是最少优先法。
5. 根据权利要求4所述的P2P系统混合数据调度方法，其特征在于所述最少优先法具 体为： 对数据块的拥有者数量进行统计，并且将具有相同数量拥有者的数据块构成一个列 表，然后将这些列表按照拥有者数量排序形成一个列表，列表中的第O个元素是自己缺少， 感兴趣的数据块构成的列表，它的所有邻居节点都没有这些数据块；第1个元素是自己缺 少，感兴趣的数据块构成的列表，它的所有邻居节点中只有一个邻居客户端拥有其中的一 个数据块；第2个元素里的数据块，在它的所有邻居节点中只有两个邻居节点都拥有其中 的一个数据块，依次类推，第n个元素是自己缺少，感兴趣的数据块构成的列表，它的所有 邻居节点中只有n个邻居节点拥有其中的一个数据块；如果其中一个邻居节点下载完第1 块，贝1J这个邻居节点向它发送have消息，当收到第一块的have消息之后，则会将第一块移 动到只有两个节点有的块的列表中； 当节点在普通窗口中选择下一个数据块的时候，从该列表的只有一个节点有的块的列 表中选择一块下载，如果该子列表为空，则选择只有两个，依次类推，如果该子列表为空，则 选择只有n个的块的子列表，其中n为大于2的自然数。
6. 根据权利要求1所述的P2P系统混合数据调度方法，其特征在于：所述数据块包括 未下载数据块、正在下载数据块和已下载数据块。
7. 根据权利要求6所述的P2P系统混合数据调度方法，其特征在于：所述未下载数据 块为该数据块不在内存或者磁盘中，而且当前节点以前没有向任何其他节点或片源服务器 请求过该块数据，如果该数据块在播放时间点之后，就可以选择向任何其他节点或片源服 务器请求下载该块，然后将该块状态修改为正在下载。
8. 根据权利要求6所述的P2P系统混合数据调度方法，其特征在于：所述正在下载数 据块为该数据块不在内存或者磁盘中，但用户已经向其他节点或片源服务器发送过该数据 块的下载请求，但是还没有收到这块数据，收到这块数据之后，将该块的状态修改为已下 载。
9. 根据权利要求6所述的P2P系统混合数据调度方法，其特征在于：所述已下载数据 块为该数据块已经从其他节点或片源服务器那里获取到，保存在内存或者磁盘中。
【文档编号】H04N21/258GK104506929SQ201410831223
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月26日 优先权日:2014年12月26日
【发明者】邢建川, 段翰聪, 张奎, 董科廷, 王帅飞, 王翔 申请人:电子科技大学