信息產(chǎn)業(yè)部電信研究院薛寧P2P技術(shù)曾被《財(cái)富》雜志列為影響Internet未來的四項(xiàng)科技之一,確實(shí),從互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)之初的Peer-to-Peer的工作方式到現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上廣為流傳的基于P2P的文件下載、網(wǎng)絡(luò)電視等應(yīng)用,都有著P2P技術(shù)的影子。目前,P2P技術(shù)正不斷應(yīng)用到軍事、商業(yè)、ZF、通信等領(lǐng)域。而IPTV業(yè)務(wù)是近兩年電信領(lǐng)域的一個(gè)熱門業(yè)務(wù),不少的運(yùn)營(yíng)商將其作為下一個(gè)真正的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)。目前結(jié)合P2P技術(shù)的IPTV業(yè)務(wù)應(yīng)用已經(jīng)有多種實(shí)現(xiàn),然而P2P
信息產(chǎn)業(yè)部電信研究院 薛寧
P2P技術(shù)曾被《財(cái)富》雜志列為影響Internet未來的四項(xiàng)科技之一,確實(shí),從互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)之初的Peer-to-Peer的工作方式到現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上廣為流傳的基于P2P的文件下載、網(wǎng)絡(luò)電視等應(yīng)用,都有著P2P技術(shù)的影子。目前,P2P技術(shù)正不斷應(yīng)用到軍事、商業(yè)、ZF、通信等領(lǐng)域。而
IPTV業(yè)務(wù)是近兩年電信領(lǐng)域的一個(gè)熱門業(yè)務(wù),不少的運(yùn)營(yíng)商將其作為下一個(gè)真正的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)。目前結(jié)合P2P技術(shù)的IPTV業(yè)務(wù)應(yīng)用已經(jīng)有
多種實(shí)現(xiàn),然而P2P技術(shù)為IPTV業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)帶來靈活和高效率等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也帶來一些問題,比如時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)不可控、可管理性差等問題,在IPTV業(yè)務(wù)中應(yīng)用P2P技術(shù)必須要考慮和解決上述問題。
P2P技術(shù)的基本理念就是對(duì)等,體現(xiàn)在應(yīng)用中就是參與者不但接受服務(wù)而且提供服務(wù)(如:共享資源等)。另外該技術(shù)主要應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng),同樣具有互聯(lián)網(wǎng)盡力而為的印跡,其本身并不考慮控制、管理等問題,而這些問題在電信業(yè)務(wù)應(yīng)用中則是不可或缺的重要部分,因此在IPTV的內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)中應(yīng)用P2P技術(shù)就必須考慮和解決一些問題,包括:業(yè)務(wù)時(shí)延問題、網(wǎng)絡(luò)不可控問題、ADSL節(jié)點(diǎn)上下行帶寬不對(duì)稱的問題、NAT/FW穿越的問題、安全性問題、可管理性問題。
時(shí)延
用P2P技術(shù)實(shí)現(xiàn)IPTV業(yè)務(wù)的內(nèi)容分發(fā)實(shí)際上也是一種應(yīng)用層組播方式,也就是在各個(gè)Peer上實(shí)現(xiàn)的組播,由于P2P方式的內(nèi)容分發(fā)每個(gè)內(nèi)容切片往往要經(jīng)過多跳才能到達(dá)請(qǐng)求端,因此這種方式必然會(huì)帶來時(shí)延的疊加效應(yīng),即離根節(jié)點(diǎn)越遠(yuǎn)的用戶時(shí)延越大。為解決這種時(shí)延疊加的問題,可采用:第一,對(duì)有條件的地區(qū),推薦采用IP組播實(shí)現(xiàn)直播,即結(jié)合使用IP組播與應(yīng)用層組播;第二,對(duì)應(yīng)用層組播需考慮如下因素:
*組播樹盡可能扁平,樹的層次和深度不能太多,以減少時(shí)延。
*構(gòu)建樹的時(shí)候,將能力較強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)(帶寬、時(shí)延、
CPU、
內(nèi)存綜合能力)放在靠近根節(jié)點(diǎn)的位置。
*樹建立后,需要采用一定的網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量機(jī)制,及時(shí)對(duì)能力變?nèi)醯墓?jié)點(diǎn)的位置進(jìn)行調(diào)整。
網(wǎng)絡(luò)不可控
用戶加入、退出P2P網(wǎng)絡(luò)有一定的隨意性、偶然性。P2P網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)洳豢煽兀哂须S機(jī)的動(dòng)態(tài)變化的特點(diǎn),如果不采取其他補(bǔ)償措施,必然會(huì)導(dǎo)致IPTV業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量無法得到有效保障。針對(duì)此問題補(bǔ)償?shù)霓k法有:路由備份,即為用戶請(qǐng)求的每個(gè)時(shí)間段的流文件切片都提供至少兩條路由,當(dāng)其中一條路由中斷時(shí),能迅速切換到其他可選路由繼續(xù)下載所需的文件切片,以保證流文件在觀看過程中的流暢性。內(nèi)容本地緩存技術(shù),也就是在用戶正式播放流文件前,在其終端預(yù)先緩存一定時(shí)間長(zhǎng)度的流文件片段,從而為觀看過程中的業(yè)務(wù)抖動(dòng)留出處理時(shí)間,并使用戶能夠順序觀看。
上、下行帶寬不對(duì)稱
P2P網(wǎng)絡(luò)具有異構(gòu)的特點(diǎn),也就是實(shí)際的用戶終端能力和網(wǎng)絡(luò)能力都不盡相同,特別是隨著寬帶用戶逐漸的增加,而ADSL網(wǎng)絡(luò)用戶占寬帶用戶很大的比例。ADSL網(wǎng)絡(luò)上下行帶寬不對(duì)稱的特點(diǎn)對(duì)于P2P技術(shù)應(yīng)用的影響比較大。即使在網(wǎng)絡(luò)條件比較好的情況下,一個(gè)ADSL用戶的上行帶寬可能也無法滿足
其它用戶的媒體接收速度,這樣造成接收者帶寬的浪費(fèi),同時(shí)接收媒體的質(zhì)量低,會(huì)嚴(yán)重影響用戶體驗(yàn)。既然無法改變大多數(shù)寬帶用戶采用ADSL網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀,就只能通過其他辦法來解決這一問題,可行的方法有:接收者同時(shí)選擇幾個(gè)ADSL用戶的發(fā)送者,根據(jù)不同的發(fā)送者的上傳速度,在各個(gè)發(fā)送者之間進(jìn)行平衡。根據(jù)不同的用戶帶寬來提供變碼率的媒體編碼技術(shù),目前MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7以及H.264等主流的高壓縮率的編碼技術(shù)都支持變碼率的編碼技術(shù)。這樣可以為不同帶寬的用戶提供最合理的服務(wù)質(zhì)量,只是實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度稍高。