伙伴资源节点选择方法和装置

技术领域

本发明涉及P2P的流媒体技术领域，更具体地，涉及一种用于 在P2P点播中，客户端优化选择伙伴资源节点的伙伴资源节点选择 方法和装置。

背景技术

将P2P(peer-to-peer的缩写，伙伴对伙伴的意思，或称为对 等联网。)技术和流媒体应用相结合是当前研究热点之一，P2P系统 的最大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、还包括计算资源。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，既是客户端又是服务器， 作为客户端能够向其他节点查询和请求所需要的服务，做为服务器 端能够提供服务给其他节点。

P2P的流媒体系统分为直播系统和点播系统。当前网络上P2P 的直播软件比较多，但是P2P的点播软件却比较少，这是因为用户 在看点播时，用户看的影片可能不一样，看同一影片的用户的播放 进度可能会相差比较大，从而会造成点播的共享效果比较差。因此 如何提高P2P点播的共享率，就成为软件能否成功推出的一个关键 因素。而要提高共享率，则首先需要实现如何有效的选择伙伴节点， 伙伴节点选择的好坏直接影响到系统的共享效率。

发明内容

鉴于以上所述的问题，本发明提出了一种伙伴资源节点选择方 法和装置，其在P2P点播中有效选择伙伴节点，从而能够保证点播 的P2P共享效果比较好，提高P2P点播的共享率。

根据本发明的伙伴资源节点选择方法包括以下步骤：S102，当 客户端向区域管理服务器申请资源时，区域管理服务器将具有资源 的资源服务器和资源节点返回给客户端；S104，基于预定的伙伴节 点选择规则，客户端从具有资源的资源服务器和资源节点中选择一 个伙伴节点；S106，客户端对其与伙伴节点之间的可用内容量进行 判断；以及S108，当可用内容量大于预定阈值时，客户端向伙伴节 点申请资源，否则客户端重新选择一个伙伴节点。

在S102中，当资源的内容长时，执行以下处理：将资源划分 为多个资源段；客户端向区域管理服务器申请多个资源段中地一个 资源段；以及根据资源段的段号，区域管理服务器将具有资源段的 片源服务器和资源节点返回给客户端。

其中，预定的伙伴节点选择规则包括：资源的内容相近；以及 客户端与伙伴节点之间的距离接近。可用内容量是通过以下公式计 算得到的：N-|C-C′|，其中，N是客户端的缓冲区的大小，C是客 户端的当前资源段的块号，以及C’是伙伴节点的资源段的块号。

在S108中还包括：当客户端向伙伴节点申请资源时，伙伴节 点自动检测客户端所有的资源；当检测到客户端具有其所需资源时， 伙伴节点直接将客户端加入到自己的伙伴节点列表中；以及伙伴节 点直接向客户端申请其所需资源。

另外，当伙伴节点不操作时，客户端再次向所述区域管理服务 器申请资源。

本发明还提供了一种伙伴资源节点选择装置，其包括：资源节 点选择模块，用于当客户端向区域管理服务器申请资源时，将具有 资源的资源服务器和资源节点返回给客户端；伙伴节点选择模块， 与资源节点选择模块相连，用于基于预定的伙伴节点选择规则，从 资源节点选择模块发送来的具有资源的资源服务器和资源节点中选 择一个伙伴节点；内容量判断模块，与伙伴节点选择模块相连，用 于对客户端与伙伴节点之间的可用内容量进行判断；以及资源申请 模块，与内容量判断模块相连，用于当可用内容量大于预定阈值时， 向伙伴节点申请资源，否则重新选择一个伙伴节点。

资源节点选择模块中包括：资源划分单元，用于当资源的内容 长时，将资源划分为多个资源段；资源段节点选择单元，用于向区 域管理服务器申请多个资源段中的一个资源段，并根据资源段的段 号，将具有资源段的片源服务器和资源节点返回给客户端。

其中，预定的伙伴节点选择规则包括：资源的内容相近；以及 客户端与伙伴节点之间的距离接近。

可用内容量是通过以下公式计算得到的：N-|C-C′|，N是客户 端的缓冲区的大小，C是客户端的当前资源段的块号，以及C’是伙 伴节点的资源段的块号。

另外，在该伙伴节点选择装置中还包括：客户端资源检测模块， 用于当客户端向伙伴节点申请资源时，自动检测客户端所有的资源， 并且当检测到客户端具有其所需资源时，伙伴节点直接将客户端加 入到自己的伙伴节点列表中以及直接向客户端申请其所需资源。

上述资源节点选择模块还可以用于当伙伴节点不操作时，再次 向区域管理服务器申请资源。

因而，通过本发明所述的方法和装置，能有效的选择伙伴节点， 从而能够保证点播的P2P共享效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部 分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发 明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附 图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部 分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的 限制。在附图中：

图1为根据本发明的伙伴资源节点选择方法的流程图；

图2为根据本发明实施例的P2P点播的伙伴节点申请和选择优 化过程的原理图；

图3为根据本发明的伙伴资源节点选择装置的框图；以及

图4为应用本发明的伙伴节点选择方案的应用环境部署图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此 处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本 发明。

图1为根据本发明的伙伴资源节点选择方法的流程图，如图1 所示，根据本发明的伙伴资源节点选择方法，主要包括以下步骤：

S102，当客户端向区域管理服务器申请资源时，区域管理服务 器将具有资源的资源服务器和资源节点返回给客户端；

S104，基于预定的伙伴节点选择规则，客户端从具有资源的资 源服务器和资源节点中选择一个伙伴节点；

S106，客户端对其与伙伴节点之间的可用内容量进行判断；以 及

S108，当可用内容量大于预定阈值时，客户端向伙伴节点申请 资源，否则客户端重新选择一个伙伴节点。

在S102中，当资源的内容长时，执行以下处理：将资源划分 为多个资源段；客户端向区域管理服务器申请多个资源段中的一个 资源段；以及根据资源段的段号，区域管理服务器将具有资源段的 片源服务器和资源节点返回给客户端。

其中，预定的伙伴节点选择规则包括：资源的内容相近；以及 客户端与伙伴节点之间的距离接近。可用内容量是通过以下公式计 算得到的：N-|C-C′|，其中，N是客户端的缓冲区的大小，C是客 户端的当前资源段的块号，以及C’是伙伴节点的资源段的块号。

在S108中还包括：当客户端向伙伴节点申请资源时，伙伴节 点自动检测客户端所有的资源；当检测到客户端具有其所需资源时， 伙伴节点直接将客户端加入到自己的伙伴节点列表中；以及伙伴节 点直接向客户端申请其所需资源。

另外，当伙伴节点不操作时，客户端再次向所述区域管理服务 器申请资源。

图2为根据本发明实施例的P2P点播的伙伴节点申请和选择优 化过程的原理图。如图2所示，具体执行了以下过程：

S202，客户端A首先向区域管理服务器申请源节点，对于点播 而言，由于一部影片的内容较长，因此系统采用了将一部影片划分 为多个段，源节点的申请以段为单位进行申请，而当客户段播放某 个段时，就向区域管理服务器申请具有该段内容的片源服务器和动 态节点；

S204，区域管理服务器根据请求的段号返回片源服务器和动态 节点，设其中返回的一个动态节点为B；

S206，为了减少区域管理服务器的压力，也就是当节点A主动 向节点B申请数据时，节点B如果发现节点A也有自己需要的数据， 则不经过区域管理服务器，会直接将节点A加入自己的伙伴节点队 列中，也就是会直接向节点A申请自己需要的数据；

S208，当客户端发生所需要的节点数目不够，或者节点减少时， 会继续向区域管理服务器进行申请；以及

S210，在获取了源节点后，进行伙伴节点的选择。

在本发明中，伙伴节点的选择原则基于两个方面，一是两个节 点播放内容需要相近，二是两个节点在距离上要尽量靠近。本系统 的选择原则是在有一定可用内容量的前提上距离优先。保证有一定 的可用内容量，两个节点间才能够进行相互服务，而距离优先则是 为了减少节点间的传输延时。

对于两个节点，如何进行可用内容量的计算，是伙伴节点选择 中关键之处。本系统提出了一种可用内容量计算的方法。设客户端 的播放缓冲区大小为N，本节点当前播放的块号为C，另外一个节 点的播放块号是C′，则节点间的可用内容量为N-|C-C′|根据该方 法进行可用内容量的计算，则可以保证节点间能够相互服务。

图3为根据本发明的伙伴资源节点选择装置300的框图。如图 2所示，该伙伴资源节点选择装置包括：资源节点选择模块302，用 于当客户端向区域管理服务器申请资源时，将具有资源的资源服务 器和资源节点返回给客户端；伙伴节点选择模块304，与资源节点 选择模块302相连，用于基于预定的伙伴节点选择规则，从资源节 点选择模块302发送来的具有资源的资源服务器和资源节点中选择 一个伙伴节点；内容量判断模块306，与伙伴节点选择模块304相 连，用于对客户端与伙伴节点之间的可用内容量进行判断；以及资 源申请模块308，与内容量判断模块306相连，用于当可用内容量 大于预定阈值时，向伙伴节点申请资源，否则重新选择一个伙伴节 点。

其中，资源节点选择模块302中包括：资源划分单元，用于当 资源的内容长时，将资源划分为多个资源段；资源段节点选择单元， 用于向区域管理服务器申请多个资源段中的一个资源段，并根据资 源段的段号，将具有资源段的片源服务器和资源节点返回给客户端。

预定的伙伴节点选择规则包括：资源的内容相近；以及客户端 与伙伴节点之间的距离接近。

可用内容量是通过以下公式计算得到的：N-|C-C′|，N是客户 端的缓冲区的大小，C是客户端的当前资源段的块号，以及C’是伙 伴节点的资源段的块号。

另外，在该伙伴节点选择装置中还包括：客户端资源检测模块， 用于当客户端向伙伴节点申请资源时，自动检测客户端所有的资源， 并且当检测到客户端具有其所需资源时，伙伴节点直接将客户端加 入到自己的伙伴节点列表中以及直接向客户端申请其所需资源。

上述的资源节点选择模块还用于当伙伴节点不操作时，再次向 区域管理服务器申请资源。

图4为应用本发明的伙伴节点选择方案的应用环境部署图，如 图4所示，当用户(一个客户端)需要看某部影片时，对于初始节 点的获取，是由客户端向区域管理服务器申请，区域管理服务器会 返回包含该影片的片源服务器和其他正在看这个影片的节点，由于 片源服务器上包含了完整的片源，因此客户端初始状态下也是直接 向片源服务器去申请数据。而对于返回的其他节点，客户端需要进 行有效的选择，以确保所选择的伙伴节点能够很好的相互服务。因 此本系统提出了如何有效的进行伙伴节点选择的方案，是本系统的 一个关键点。

当用户在确定了伙伴节点后，会发生节点的更新事件。例如某 个节点突然下线，节点发生了拖动等操作，从而导致原来能相互共 享的节点间无法再相互共享。这时候就需要进行源节点的补充。有 效的进行源节点的补充，才能保证节点间的共享率不会下降，稳定 在一个很好的水平上。

综上所述，采用了本发明的伙伴资源节点选择方法和装置，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、还包括计算资源，并且有着很好的可扩展性。

另外，本发明的伙伴资源节点选择方法和装置可以提高P2P的 点播共享率，保证了点播的P2P的共享效果比较好。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对 于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本 发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均 应包含在本发明的保护范围之内。