基于CDN和P2P的混合流媒体视频点播系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于CDN和P2P的混合流媒体视频点播系统，包括：最顶端的服务器层：Tracker服务器用于记录CDN边缘缓存服务器群以及节点层的状态信息；媒体源服务器用于从节目管理服务器中获取所需的流媒体数据资源，并分发到中间层的CDN边缘缓存服务器群；节目管理服务器对媒体源服务器发出的视频传输请求进行身份验证后，对于通过身份验证的请求给予视频流传输并且屏蔽掉恶意的传输连接请求；中间层的CDN边缘缓存服务器群包括多个CDN边缘缓存服务器，通过缓存的方式将流媒体数据传输到节点（Peer）层；最底层的节点层，包括基于P2P网拓扑结构的至少一个用户端，从CDN边缘缓存服务器或邻近的活跃用户中获取流媒体数据并传送给本地的媒体播放器播放。

【技术实现步骤摘要】
基于CDN和P2P的混合流媒体视频点播系统
本专利技术涉及视频点播
，具体而言涉及一种基于CDN和P2P的混合流媒体视频点播系统。
技术介绍
近年来，随着用户对多媒体内容的需求日益增大，传统的视频点播应用一般基于C/S模型，容易引发如视频服务器端的性能瓶颈和网络资源的浪费等问题，导致视频点播质量不尽如人意。由于视频点播需要大量的服务器资源和网络带宽，无法满足网络视频点播业务的扩展，难以支持大规模应用。后来提出了 CDN (内容分发网络)技术，其解决了由于网络拥塞、用户访问量大、节点分布不均等造成的系统服务慢的问题。但是其缺点也很明显，网络中需要部署一定数量的CDN服务器，当系统服务范围较大时，需要部署的较多的CDN服务器，大大增加了整个系统的成本；而且系统的可扩展性问题并没有得到根本的解决，在每个区域内，可服务的用户数目仍然取决于CDN服务器的性能，提高系统负载能力，只有通过提高⑶N服务器性能和增加⑶N服务器数量才能达到。因此，整个系统需要有比较高效的服务器部署和负载均衡算法，以免造成整个系统CDN服务器的忙闲不均，浪费不必要的服务器和带宽资源。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷或不足，本专利技术旨在提供一种基于CDN和P2P的混合流媒体视频点播系统，本系统可提高系统可扩展性，降低服务器端的负载。为达成上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下:一种基于⑶N和P2P的混合流媒体视频点播系统，包括最顶端的服务器层、中间层的CDN边缘缓存服务器群以及最底层的节点(Peer)层，其中:最顶端的服务器层，包括Tracker服务器、媒体源服务器以及节目管理服务器:Tracker服务器用于记录⑶N边缘缓存服务器群以及节点(Peer)层的状态信息；媒体源服务器用于从节目管理服务器中获取所需的流媒体数据资源，并分发到中间层的CDN边缘缓存服务器群；节目管理服务器对媒体源服务器发出的视频传输请求进行身份验证后，对于通过身份验证的请求给予视频流传输并且屏蔽掉恶意的传输连接请求；中间层的CDN边缘缓存服务器群，包括多个CDN边缘缓存服务器，通过缓存的方式将流媒体数据传输到节点(Peer)层；最底层的节点(Peer)层，包括基于P2P网拓扑结构的至少一个用户端，从上层的CDN边缘缓存服务器或邻近的其它活跃用户中获取流媒体数据并传送给本地的媒体播放器进行播放。进一步，所述中间层的每个CDN边缘缓存服务器与其相邻的CDN边缘缓存服务器之间共享流媒体数据资源。进一步，所述Tracker服务器至少记录有活跃用户所在节点的状态信息，包括IP地址、共享文件。进一步,所述每个⑶N边缘缓存服务器包括虚拟客户端(Entry Point)、流媒体转发器(Stream Repeater)及边缘服务器(Edge Server),其中:虚拟客户端(Entry Point)向上与媒体源服务器连接并数据交互，从中获取特定的流媒体数据，向下与流媒体转发器数据连接；流媒体转发器(Stream Repeater)向上与虚拟客户端数据交互，向下与边缘服务器数据连接，并且该流媒体转发器作为CDN边缘缓存服务器群中CDN边缘缓存服务器之间相互交互的接口；边缘服务器(Edge Server)向上与流媒体转发器数据交互，向下通过缓存服务器与节点(Peer)层的用户端数据交互，为用户端的本地媒体播放器提供流媒体数据。进一步，所述边缘服务器(Edge Server)包括汇聚点服务器(Rendezvous PointServer)和数据服务器(Data Server),其中:汇聚点服务器(Rendezvous Point Server)为用户请求的入口，用于接收和处理用户登录请求和NAT穿越请求；数据服务器(Data Server)为数据的出口，用于接收流媒体转发器发送来的各频道数据，并打包发送给节点层中处于最顶层的用户，并管理这些用户。进一步，所述⑶N边缘缓存服务器之间由所述流媒体转发器实现数据同步。由以上本专利技术的技术方案可知，本专利技术所提出的基于CDN和P2P的混合流媒体视频点播系统，融入了 CDN和P2P技术的优点，同时弥补了各自的不足。在本专利技术的视频点播系统中，媒体源服务器向CDN边缘缓存服务器中传输流媒体数据，这些CDN边缘缓存服务器也可以以对等网的方式共享这些内容。当节点层的用户需要获取流媒体内容时，它被重定向到合适的边缘服务器中，P2P网络被局限在每一个边缘服务器所负责的网络中。与现有的视频点播系统相比，本专利技术的有益效果在于:1、本系统CDN层在扩大系统整体负载的同时，又不明显增加媒体源服务器端的压力，并且使得系统和用户的连接更加稳定和可靠；2、媒体内容可以在用户间共享，从而能够使得网络获得较高可扩展性的同时保持服务器端负载较小；3、边缘服务器更接近用户，能够保证该链接的带宽，保证了服务的稳定性。【附图说明】图1为本专利技术一实施方式基于CDN和P2P的混合流媒体视频点播系统的系统架构图。图2为图1实施例中⑶N边缘缓存服务器群的示意图。图3为利用图1实施例的视频点播系统实现从客户端接收流媒体数据的流程示意图。【具体实施方式】为了更了解本专利技术的
技术实现思路
，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。图1所示为本专利技术一实施方式基于CDN和P2P的混合流媒体视频点播系统的系统架构，其中，基于CDN和P2P的混合流媒体视频点播系统，包括最顶端的服务器层、中间层的⑶N边缘缓存服务器群以及最底层的节点(Peer )层。如图1所示，最顶端的服务器层，包括Tracker服务器、媒体源服务器以及节目管理服务器。Tracker服务器用于记录⑶N边缘缓存服务器群以及节点(Peer)层的状态信息，包括中间层的CDN边缘缓存服务器群以及最底层的节点(Peer)层，例如当前CDN边缘缓存服务器的负载状况、所存储的内容，活跃用户的数目、IP地址、当前可共享的视频流数据和端口。作为较佳的实施例，Tracker服务器至少记录有活跃用户所在节点的状态信息，包括IP地址、共享文件。媒体源服务器用于从节目管理服务器中获取所需的流媒体数据资源，并分发到中间层的CDN边缘缓存服务器群。节目管理服务器对媒体源服务器发出的视频传输请求进行身份验证后，对于通过身份验证的请求给予视频流传输并且屏蔽掉恶意的传输连接请求。节目管理服务器可以是视频提供商的节目管理服务器。中间层的CDN边缘缓存服务器群，包括多个CDN边缘缓存服务器，通过缓存的方式将流媒体数据传输到节点(Peer)层。当某个CDN边缘缓存服务器或用户需要获取某流媒体数据时，需要向Tracker服务器发送该流媒体数据的内容请求，Tracker服务器根据网络内的下载状况，选择优化的结果反馈给查询者，或者从邻居节点获取数据，或者从上层的媒体源服务器获取流媒体数据。最底层的节点(Peer)层，包括基于P2P网拓扑结构的至少一个用户端，从上层的CDN边缘缓存服务器或邻近的其它活跃用户中获取流媒体数据并传送给本地的媒体播放器进行播放。由于⑶N边缘缓存服务器相对于媒体源服务器更接近用户，从而使得连接更加的稳定和可靠，保证用户端视频播放的流畅性。中间层的CDN边缘缓存服务器在扩大系统整体负载的同时，又不明显增加媒体源服务器端的压力，并且使得系统和用户的连接更加稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于CDN和P2P的混合流媒体视频点播系统，其特征在于，包括最顶端的服务器层、中间层的CDN边缘缓存服务器群以及最底层的节点层，其中：最顶端的服务器层，包括Tracker服务器、媒体源服务器以及节目管理服务器：Tracker服务器用于记录CDN边缘缓存服务器群以及节点层的状态信息；媒体源服务器用于从节目管理服务器中获取所需的流媒体数据资源，并分发到中间层的CDN边缘缓存服务器群；节目管理服务器对媒体源服务器发出的视频传输请求进行身份验证后，对于通过身份验证的请求给予视频流传输并且屏蔽掉恶意的传输连接请求；中间层的CDN边缘缓存服务器群，包括多个CDN边缘缓存服务器，通过缓存的方式将流媒体数据传输到节点层；最底层的节点层，包括基于P2P网拓扑结构的至少一个用户端，从上层的CDN边缘缓存服务器或邻近的其它活跃用户中获取流媒体数据并传送给本地的媒体播放器进行播放。

【技术特征摘要】
1.一种基于CDN和P2P的混合流媒体视频点播系统，其特征在于，包括最顶端的服务器层、中间层的CDN边缘缓存服务器群以及最底层的节点层，其中: 最顶端的服务器层，包括Tracker服务器、媒体源服务器以及节目管理服务器:Tracker服务器用于记录CDN边缘缓存服务器群以及节点层的状态信息；媒体源服务器用于从节目管理服务器中获取所需的流媒体数据资源，并分发到中间层的CDN边缘缓存服务器群；节目管理服务器对媒体源服务器发出的视频传输请求进行身份验证后，对于通过身份验证的请求给予视频流传输并且屏蔽掉恶意的传输连接请求； 中间层的CDN边缘缓存服务器群，包括多个CDN边缘缓存服务器，通过缓存的方式将流媒体数据传输到节点层； 最底层的节点层，包括基于P2P网拓扑结构的至少一个用户端，从上层的CDN边缘缓存服务器或邻近的其它活跃用户中获取流媒体数据并传送给本地的媒体播放器进行播放。2.根据权利要求1所述的基于CDN和P2P的混合流媒体视频点播系统，其特征在于，所述中间层的CDN边缘缓存服务器与其相邻的CDN边缘缓存服务器之间共享流媒体数据资源。3.根据权利要求1所述的基于CDN和P2P的混合流媒体视频点播系统，其特征在于，所述Tracker服务器至少记...

【专利技术属性】
技术研发人员：李千目，周建群，
申请(专利权)人：南京理工大学连云港研究院，
类型：发明
国别省市：