P2p系統(tǒng)混合數(shù)據(jù)調(diào)度方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種P2P系統(tǒng)混合數(shù)據(jù)調(diào)度方法，涉及用于與廣播信息或廣播時空直接相關(guān)的廣播應(yīng)用裝置或方法【技術(shù)領(lǐng)域】。所述方法將所述P2P點播系統(tǒng)中所需的數(shù)據(jù)窗口劃分為播放窗口、緊急窗口和普通窗口，P2P點播系統(tǒng)中的節(jié)點既可以從片源服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)，同時也可以同其他節(jié)點共享數(shù)據(jù)。同時將BitTorrent協(xié)議引入流媒體點播服務(wù)，節(jié)點使用修改后的BitTorrent協(xié)議同其他節(jié)點進行通信，由于BitTorrent協(xié)議優(yōu)先下載最少的數(shù)據(jù)塊來提高整個網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的分布，不能適用于有播放時限的數(shù)據(jù)傳輸，本文采用了滑動窗口機制來優(yōu)先下載緊急數(shù)據(jù)。所述方法提高了下載速度，使得P2P點播系統(tǒng)播放更加流暢。
【專利說明】P2P系統(tǒng)混合數(shù)據(jù)調(diào)度方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于與廣播信息或廣播時空直接相關(guān)的廣播應(yīng)用裝置或方法技術(shù)領(lǐng) 域，尤其涉及一種P2P系統(tǒng)混合數(shù)據(jù)調(diào)度方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 將P2P技術(shù)和流媒體應(yīng)用相結(jié)合是當(dāng)前研宄的熱點之一，P2P系統(tǒng)最大的優(yōu)點是 使得用戶能夠有效的利用網(wǎng)絡(luò)中的資源，這些資源包括數(shù)據(jù)資源、帶寬資源和計算機資源。 所以這使得P2P系統(tǒng)中幾乎沒有原來CS模式的瓶頸，有著很好的可擴展性。在P2P模型中， 每一個節(jié)點（peer)同時扮演了兩種角色，既是客戶端又是服務(wù)器，作為客戶端能夠像其他 節(jié)點查詢和請求所需要的服務(wù)，作為服務(wù)器能夠提供服務(wù)給其他節(jié)點。
[0003] 用戶通過使用BitTorrent協(xié)議共享文件，大大地提高了下載速度。但是由于 BitTorrent協(xié)議的片選機制采用的是最少優(yōu)先策略，這種策略將不適用于對時間敏感的數(shù) 據(jù)傳輸。原因是對時間敏感的數(shù)據(jù)傳輸，每一塊的下載都有一個截止時間。超過截止時間， 這個數(shù)據(jù)塊將變?yōu)闊o用并且會被丟棄，這樣造成了帶寬浪費而且不能滿足播放的需求。由 于BitTorrent協(xié)議是用于文件共享的，并沒有考慮到傳輸時限的限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種P2P系統(tǒng)混合數(shù)據(jù)調(diào)度方法，所述方法客 戶端既可以從片源服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)，同時也可以同其他節(jié)點共享數(shù)據(jù)，提高了下載速度，使 得P2P點播系統(tǒng)播放更加流暢。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種P2P系統(tǒng)混合數(shù)據(jù)調(diào)度 方法，其特征在于：將所述P2P點播系統(tǒng)中所需的數(shù)據(jù)窗口劃分為播放窗口、緊急窗口和普 通窗口，播放指針之前的窗口為播放窗口，播放窗口內(nèi)為當(dāng)前節(jié)點正在播放的數(shù)據(jù)塊，所述 播放窗口與普通窗口之間的數(shù)據(jù)塊為緊急窗口，所述緊急窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)塊為馬上需要播放 的數(shù)據(jù)塊，隨著播放窗口的向前滑動，所述緊急窗口中的待請求數(shù)據(jù)塊向片源服務(wù)器或其 他節(jié)點請求下載，當(dāng)所述緊急窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)塊全部下載完成后，普通窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)塊從其 他節(jié)點或片源服務(wù)器下載待請求數(shù)據(jù)塊，在當(dāng)前節(jié)點播放過程中，緊急窗口之前的數(shù)據(jù)塊 和普通窗口之后的數(shù)據(jù)塊不進行下載。
[0006] 進一步的技術(shù)方案在于：所述緊急窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)塊片選方法為順序下載，節(jié)點采 用隨機選擇。
[0007] 進一步的技術(shù)方案在于：緊急窗口的大小和播放延遲有關(guān)，假設(shè)可以忍受的播放 延遲時間為d，需要在這個延遲時間內(nèi)盡可能的快速下載當(dāng)前播放指針后面d時間的數(shù)據(jù) 塊，為了達(dá)到這個目標(biāo)，假設(shè)緊急窗口大小為《，應(yīng)該滿足公式

【權(quán)利要求】
1. 一種P2P系統(tǒng)混合數(shù)據(jù)調(diào)度方法，其特征在于：將所述P2P點播系統(tǒng)中所需的數(shù)據(jù) 窗口劃分為播放窗口、緊急窗口和普通窗口，播放指針之前的窗口為播放窗口，播放窗口內(nèi) 為當(dāng)前節(jié)點正在播放的數(shù)據(jù)塊，所述播放窗口與普通窗口之間的數(shù)據(jù)塊為緊急窗口，所述 緊急窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)塊為馬上需要播放的數(shù)據(jù)塊，隨著播放窗口的向前滑動，所述緊急窗口 中的待請求數(shù)據(jù)塊向片源服務(wù)器或其他節(jié)點請求下載，當(dāng)所述緊急窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)塊全部下 載完成后，普通窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)塊從其他節(jié)點或片源服務(wù)器下載待請求數(shù)據(jù)塊，在當(dāng)前節(jié)點 播放過程中，緊急窗口之前的數(shù)據(jù)塊和普通窗口之后的數(shù)據(jù)塊不進行下載。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的P2P系統(tǒng)混合數(shù)據(jù)調(diào)度方法，其特征在于：所述緊急窗口內(nèi) 的數(shù)據(jù)塊片選方法為順序下載，節(jié)點采用隨機選擇。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的P2P系統(tǒng)混合數(shù)據(jù)調(diào)度方法，其特征在于：緊急窗口的大小 和播放延遲有關(guān)，假設(shè)可以忍受的播放延遲時間為d，需要在這個延遲時間內(nèi)盡可能的快速 下載當(dāng)前播放指針后面d時間的數(shù)據(jù)塊，為了達(dá)到這個目標(biāo)，假設(shè)緊急窗口大小為w，應(yīng)該 滿足公式
其中d是播放延時，b是視頻編碼率，c是數(shù)據(jù)塊大小，每個客戶端的下載速度應(yīng)該至少 大于播放速度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的P2P系統(tǒng)混合數(shù)據(jù)調(diào)度方法，其特征在于：所述普通窗口內(nèi) 的數(shù)據(jù)塊片選方法是最少優(yōu)先法。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的P2P系統(tǒng)混合數(shù)據(jù)調(diào)度方法，其特征在于所述最少優(yōu)先法具 體為： 對數(shù)據(jù)塊的擁有者數(shù)量進行統(tǒng)計，并且將具有相同數(shù)量擁有者的數(shù)據(jù)塊構(gòu)成一個列 表，然后將這些列表按照擁有者數(shù)量排序形成一個列表，列表中的第O個元素是自己缺少， 感興趣的數(shù)據(jù)塊構(gòu)成的列表，它的所有鄰居節(jié)點都沒有這些數(shù)據(jù)塊；第1個元素是自己缺 少，感興趣的數(shù)據(jù)塊構(gòu)成的列表，它的所有鄰居節(jié)點中只有一個鄰居客戶端擁有其中的一 個數(shù)據(jù)塊；第2個元素里的數(shù)據(jù)塊，在它的所有鄰居節(jié)點中只有兩個鄰居節(jié)點都擁有其中 的一個數(shù)據(jù)塊，依次類推，第n個元素是自己缺少，感興趣的數(shù)據(jù)塊構(gòu)成的列表，它的所有 鄰居節(jié)點中只有n個鄰居節(jié)點擁有其中的一個數(shù)據(jù)塊；如果其中一個鄰居節(jié)點下載完第1 塊，貝1J這個鄰居節(jié)點向它發(fā)送have消息，當(dāng)收到第一塊的have消息之后，則會將第一塊移 動到只有兩個節(jié)點有的塊的列表中； 當(dāng)節(jié)點在普通窗口中選擇下一個數(shù)據(jù)塊的時候，從該列表的只有一個節(jié)點有的塊的列 表中選擇一塊下載，如果該子列表為空，則選擇只有兩個，依次類推，如果該子列表為空，則 選擇只有n個的塊的子列表，其中n為大于2的自然數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的P2P系統(tǒng)混合數(shù)據(jù)調(diào)度方法，其特征在于：所述數(shù)據(jù)塊包括 未下載數(shù)據(jù)塊、正在下載數(shù)據(jù)塊和已下載數(shù)據(jù)塊。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的P2P系統(tǒng)混合數(shù)據(jù)調(diào)度方法，其特征在于：所述未下載數(shù)據(jù) 塊為該數(shù)據(jù)塊不在內(nèi)存或者磁盤中，而且當(dāng)前節(jié)點以前沒有向任何其他節(jié)點或片源服務(wù)器 請求過該塊數(shù)據(jù)，如果該數(shù)據(jù)塊在播放時間點之后，就可以選擇向任何其他節(jié)點或片源服 務(wù)器請求下載該塊，然后將該塊狀態(tài)修改為正在下載。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的P2P系統(tǒng)混合數(shù)據(jù)調(diào)度方法，其特征在于：所述正在下載數(shù) 據(jù)塊為該數(shù)據(jù)塊不在內(nèi)存或者磁盤中，但用戶已經(jīng)向其他節(jié)點或片源服務(wù)器發(fā)送過該數(shù)據(jù) 塊的下載請求，但是還沒有收到這塊數(shù)據(jù)，收到這塊數(shù)據(jù)之后，將該塊的狀態(tài)修改為已下 載。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的P2P系統(tǒng)混合數(shù)據(jù)調(diào)度方法，其特征在于：所述已下載數(shù)據(jù) 塊為該數(shù)據(jù)塊已經(jīng)從其他節(jié)點或片源服務(wù)器那里獲取到，保存在內(nèi)存或者磁盤中。
【文檔編號】H04N21/258GK104506929SQ201410831223
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月26日
【發(fā)明者】邢建川, 段翰聰, 張奎, 董科廷, 王帥飛, 王翔 申請人:電子科技大學(xué)