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p2p 1 P2P 流媒体系统 流媒体系统播送方式 P2P 流媒体系统按照其播送方式可分为直播系统和点播系统,此外近期还出现了一些既可以提供直播服务也可以提供点播服务的 P2P 流媒体系统。 直播在流媒体直播服务中, 用户只能按照节目列表收看当前正在播放的节目。在直播领域, 交互性较少, 技术实现相对简单, 因此 P2P 技术在直播服务中发展迅速。 2004 年,香港科技大学开发的 CoolStreamin g 原型系统将高可扩展和高可靠性的网状多播协议应用在 P2P 直播系统当中, 被誉为流媒体直播方面的里程碑, 后期出现的 PPLive 和 PPStream 等系统都沿用了其网状多播模式。 P2P 直播是最能体现 P2P 价值的表现,用户观看同一个节目,内容趋同,因此可以充分利用 P2P 的传递能力,理论上,在上/ 下行带宽对等的基础上,在线用户数可以无限扩展。 点播与直播领域相对应,在 P2P 流媒体点播服务中, 用户可以选择节目列表中的任意节目观看。在点播领域, P2P 技术的发展速度相对缓慢, 一方面是因为点播当中的高度交互性实现的复杂程度较高; 另一方面是节目源版权因素对 P2P 点播技术的阻碍。目前, P2P 的点播技术主要朝着适用于点播的应用层传输协议技术、底层编码技术、以及数字版权技术等方面发展。与 P2P 流媒体直播不同, P2P 流媒体点播终端必须拥有硬盘,其成本高于直播终端。目前 P2P 点播系统还需在技术上进一步探索,期望大规模分布式数字版权保护(DRM) 系统的研究,以及底层编码技术的发展能为 P2P 点播系统的实施铺平道路。 流媒体系统网络结构目前存在很多 P2P 流媒体的研究成果及实际系统, 它们在其覆盖网络的组织结构上可以被大体分成两大类,即基于树(Tree-based) 的覆盖网络结构和数据驱动随机化的覆盖网络结构[1] 。(1) 基于树的方法大部分系统都可以归类为基于树的方法。在这种方法中, 节点被组织成某种传输数据的拓扑( 通常是树, 如图 1 所示), 每个数据分组都在同一拓扑上被传输。拓扑结构上的节点有明确定义的关系, 例如, 树结构中的“父节点- 子节点”关系。这一方法是典型的推送方法, 即: 当节点收到数据包, 它就把该数据包的拷贝转发到它的每一个子节点。既然所有的数据包都遵循这一结构, 那么保证这一结构在给所有接受节点提供高性能时是最优的。更进一步, 当节点随意加入和离开时, 该结构必须得以维持。特别地, 如果某节点突然崩溃或者其性能显著下降, 它在该树结构上所有的后代节点都停止接收数据, 且该树结构必须被修复。最后, 当组建基于树的结构时, 避免出现环是一个必须要解决的重要问题。基于树的方法可能是最自然的方法, 不需要复杂的视频编码算法。然而, 其中需要重点考虑的一个问题是节点失效,特别地,靠近树根的节点失效将中断大量用户的数据传输,潜在地带来瞬时低性能的结果。此外, 在该结构中大多数节点都是叶子节点, 他们的上行带宽没有被使用到。为了解决这些问题, 已有研究提出了一些带有弹性的结构,如基于多重树的方法[2-3] 。作者:王洪波马轶慧(2) 数据驱动方法近年来, 人们又提出用于 P2P 的数据驱动的方法。数据驱动的覆盖网络与基于树结构的最大不同在于