CDN預先主動選擇優質節點開展優化內容分發服務的方法技術

本發明專利技術屬于網絡多媒體技術領域，具體為一種CDN預先主動選擇優質節點開展優化內容分發服務的方法。本發明專利技術在覆蓋網中加入了一個放大層；CDN服務器通過從對等節點得到的信息選擇一定數量優質的節點作為放大層節點；在系統性能不好或服務能力有限的時候，CDN直接優先服務這些節點而不是盲目地服務普通節點，這些優質節點再繼續服務普通節點，從而把流媒體數據進行更高效的傳播。通過這種方式，CDN可以和P2P、VOD等系統進行更高效的合作。本發明專利技術經試用，運行穩定，結果表明,本發明專利技術與現有傳統的CDN-P2P混合架構相比，性能至少提高了10-25%,實驗比較指標包括啟動延時、播放質量以及播放延時。

【技術實現步驟摘要】

【技術保護點】
一種CDN預先主動選擇優質節點開展優化內容分發服務的方法，其特征在于具體步驟為：第一步:?定義和構建放大層把一個邊緣CDN服務器以及它所領導的一批對等節點看作是一個自治區，把整個系統分為多個不同的自治區，每個自治區有一個CDN節點；在每個自治區內部，CDN節點通過從其所管理的對等節點獲得的信息來決定系統的問題和瓶頸，從而選出需要媒體內容數據并能力強的節點進入放大層，并為之提供服務；CDN節點使用輕量級的方法收集P2P節點的統計信息；每個對等節點不需要定期向其自治區的CDN節點匯報所有自己的信息，只要在向CDN節點請求緊急數據塊的情況下匯報這些信息；每個匯報信息中都必須包括節點ID和時間戳；對于請求緊急數據的對等節點來說，提供：（1）請求塊列表，（2）篩選后的鄰居列表；如果一個節點被選為中介放大節點而接受CDN服務器的服務，它提供的信息有：（1）播放緩沖區情況，（2）播放點；當CDN服務器決定是否繼續服務一個中介放大節點時，CDN讓該對等節點提供：（1）流量上傳速度，（2）播放緩沖區情況，（3）上傳帶寬使用率，（4）播放點；?(1)?建立放大層節點的基本架構是從原有的P2P網狀結構中選拔節點形成一個擴展和放大層，即有若干節點直接從服務器獲取數據，獲取數據的方式采用的是CDN直接Push模式；假設CDN允許直接服務N個節點，會有N個節點與CDN做鄰居，其它節點均不能與CDN做鄰居；(2)?放大層的初始建立機制在開始階段，CDN節點開放N個直連通道，但沒有節點與其連接，之后隨著Peer節點的陸續加入，CDN開放的N個直連通道會依據某種算法被使用；所謂放大層的含義是，在放大層的節點的上傳帶寬必須大于支持播放的最小碼流；設觀看所需的最小碼流大小為a，放大層中節點的最小上傳帶寬為b，則必須滿足條件aUmagnification=Σi=1NUpeeri????（公式2）顯然有Umagnification≥Udirect；第二步:選擇和確定進入放大層的節點每個向CDN服務器請求緊急數據塊即快要播放的數據塊的消息中，同時附上節點本身的一些信息,這些信息如第一步所述；CDN通過定期統計分析這些信息，找到進入放大層的節點并對其予以幫助，來提高CDN分發效率和系統總體性能；在系統中，節點向CDN請求緊急的數據塊，做法是節點向CDN節點發送塊請求包，請求包內包括該節點所要請求的塊和該節點的鄰居中能力比較強的鄰居節點ID，這里，所謂能力比較強的節點指的是鄰居節點中上傳帶寬處在前50%的節點，請求包格式如下：節點ID時間戳請求塊列表篩選后的鄰居列表每隔一段時間，CDN節點對收集到的數據進行分析，統計每個請求節點的鄰居列表中的節點出現次數，并從中找出出現次數最多的若干個節點作為中介放大層節點；最終CDN邊緣服務器選出k個節點作為中介放大節點，k的計算方法如下：k=min(UCDN-Uoutgoing_rateSTRM_RATE*α*β,NUMonline_nodes10)????（公式3）β=e(NUMreqNUMonline_nodes-1)????（公式4）在公式中，α是常數，分子是CDN服務器的剩余帶寬乘以β，STRM_RATE*α是對CDN服務一個瓶頸節點每秒所需流量的期望值，是預估CDN剩下的流量最多能服務多少個中介放大節點；其中NUMreq是在該時間段 內向CDN服務器發出請求的節點個數，NUMonline_nodes是該邊緣CDN服務器所管的節點總數；第三步:給放大層節點直接提供內容分發服務當CDN服務器從統計信息中找出k個中介放大節點，同時向這些節點發送服務啟動消息，這些中介放大節點在收到服務啟動消息后，返回自己的BufferMap給CDN服務器，CDN服務器根據每個節點的BufferMap情況進行相應的服務；CDN服務器服務中介放大節點采用推送的方式，推送區域是Peer節點緩存區中的整個普通區，選擇該區域為服務對象的主要原因是為了降低冗余塊的個數，即節點自身拉到的塊與CDN服務器推來的塊相互重疊；因此CDN服務器首先查看中介放大層節點的緩沖區，找出在該服務區域內的所有缺失塊，并以一定碼流大小將其推送至對等節點；CDN服務器根據如下公式決定在多少時間內把所有數據全部推送給對等節點：Tfast=NUMlackSTRM_RATE/STRM_PACK_SIZE????（公式5）Tslow=Tfast×2????（公式4?8）T=Tslow-(Tslow-Tfast)×NUMreq_nbrNU...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：呂智慧，吳杰，黃翼，
申請(專利權)人：復旦大學，
類型：發明
國別省市：