一种多CDN辅助的多层云的直播分发系统技术方案

本发明专利技术公开一种多CDN辅助的多层云的直播分发系统，该系统包括一个中央管理节点，若干个核心层节点，若干个边缘层节点和若干个CDN服务商。中央管理节点负责管理核心层、边缘层、及CDN层。核心层接收主播推送过来的直播流并按照中央管理节点的决策转发给边缘层或CDN层。边缘层为观众提供优先直播服务。CDN层在边缘层不能为观众提供可接受客户体验时提供辅助分发服务。系统通过对观看者进行需求预测以及各层性能评估制定分发策略，选择高性价比节点服务观众并对管理者提供边缘层资源扩容方案。

【技术实现步骤摘要】
一种多CDN辅助的多层云的直播分发系统
本专利技术涉及直播流媒体分发领域，更具体地，涉及一种多CDN辅助的多层云的直播分发系统。
技术介绍
随着直播越来越受欢迎，目前越来越多的企业开始提供或使用直播服务。直播服务主要由四个部分组成：主播直播的推流、直播平台的流处理、直播流的分发以及直播在观众端的播放。早期直播平台一般由自己购买资源处理主播直播的推流和流处理两大部分；随着云计算的兴起，由于其弹性资源分配和按需付费的特性，越来越多直播服务提供商(LSSP/LiveStreamingServiceProvider)使用云服务提供商提供的云服务来搭建直播平台，节约了大量直播流媒体服务器的开销。而直播流的分发一般会交由第三方CDN去解决。然而由于观众对于直播需求的复杂性(短期趋势难以预测)、整个网络系统的不稳定性，带宽的昂贵性以及服务节点分布的有限性，事实上并没有一个CDN能为LSSP提供持续廉价并且优质的分发服务。
技术实现思路
本专利技术提供一种减少对CDN层的依赖的多CDN辅助的多层云的直播分发系统。为了达到上述技术效果，本专利技术的技术方案如下：一种多CDN辅助的多层云的直播分发系统，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多CDN辅助的多层云的直播分发系统，其特征在于，包括：中央管理节点，用于主播直播流管理、观看者直播流量预测、系统节点状态搜集、直播流分发决策和边缘层扩容决策；若干核心层节点，用于主播源直播流接收功能和直播流分发，根据中央管理节点的策略对主播直播流进行接入以及分发给最优的边缘层节点或CDN；若干边缘层节点，用于优先直播服务功能和观众体验反馈，接收来自核心层节点转发的直播流、服务直播观看者并周期性向中央管理节点反馈观众体验；若干CDN服务提供系统，用于辅助直播服务，接收来自核心层节点转发的过载直播流、返回给观众一个CDN内部服务节点给观众接入。

【技术特征摘要】
1.一种多CDN辅助的多层云的直播分发系统，其特征在于，包括：中央管理节点，用于主播直播流管理、观看者直播流量预测、系统节点状态搜集、直播流分发决策和边缘层扩容决策；若干核心层节点，用于主播源直播流接收功能和直播流分发，根据中央管理节点的策略对主播直播流进行接入以及分发给最优的边缘层节点或CDN；若干边缘层节点，用于优先直播服务功能和观众体验反馈，接收来自核心层节点转发的直播流、服务直播观看者并周期性向中央管理节点反馈观众体验；若干CDN服务提供系统，用于辅助直播服务，接收来自核心层节点转发的过载直播流、返回给观众一个CDN内部服务节点给观众接入。2.根据权利要求1所述的多CDN辅助的多层云的直播分发系统，其特征在于，所述核心层节点转发直播流的过程中，该直播分发系统把观众所处的位置划分为若干个区域，在保证观众最低服务质量要求的基础上通过计算预测整个观众区域的需求来选择观众请求的最优服务节点。3.根据权利要求2所述的多CDN辅助的多层云的直播分发系统，其特征在于，直播分发系统通过分析边缘层的性能和CDN层的性价比为每一个观众区域或直播编号的组合请求选择最优的服务节点，如果边缘层能力足够则选择性能最优的边缘层节点，如果不够则选择性价比最高的CDN服务系统。4.根据权利要求3所述的多CDN辅助的多层云的直播分发系统，其特征在于，所述所述的边缘节点的优劣主要由节点到观众区域的平均时延、带宽、丢包率来衡量，其中时延由传播时延、处理和排队时延组成；所述的传播时延与链路长度有关，所述的处理和排队时延与链路上经过的节点数量有关；直播分发系统根据所有边缘节点的时延曲线以及预测的观众需求计算出最优的边缘层节点与观众区域的带宽分配。5.根据权利要求3所述的多CDN辅助的多层云的直播分发系统，其特征在于，对于CDN服务系统的评判，直播分发系统通过对每一个CDN进行观众区域到该CDN的上述QoE指标的黑盒测试来评估CDN对于该区域的服务质量，并通过收集到的CDN价格报表拟合出一个分段线性函数，然后使用多目标优化模型分析出提升观众体验和降低CDN租用开销为目标的性价比最高的CDN选择方案。6.根据权利要求4-5任一项所述的多CDN辅助的多层云的直播分发系统，其特征在于，该系统的主播要进行直播上传时的过程如下：a)主播向中央管理节点发送直播上传请求；b)中央管理节点根据主播所在的位置查找与该区域最能满足主播需求的核心层节点并把该节点的域名返回给主播；c)主播通过该域名访问核心层节点，向其推送直播流以及一些控制命令；d)核心层节点根据主播控制指令以及平台一些控制指令对直播流进行处理；e)核心层节点根据中央管理节点的直播流分发决策功能所做出的决策向边缘层或CDN层分发直播流。7.根据权利要求6所述的多CDN辅助的多层云的直播分发系统，其特征在于，对于边缘层的扩容功...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾殷，温武少，温木奇，董崇武，秦景辉，
申请(专利权)人：中山大学，广州云晫信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44