AnySee-基于P2P的在线流媒体服务系统

1、AnySee: 基于P2P的在线流媒体效力系统金 海集群与网格计算湖北省重点实验室华中科技大学.流媒体效力的开展现状社会行为认识的转变网络开展现状 /anysee.流媒体效力的开展现状流媒体效力的需求背景教育小区IPTV网络传媒无线媒体他所能想到的 /anysee.流媒体效力的开展现状流媒体效力阅历了三个过程单机效力方式性价比低，规模不可扩展集群效力方式规模可扩展，地域难以分布一次投资过大 呼唤新技术的出现 /anysee.社会行为认识的转变网络个人英雄主义真诚互助的人本主义陌生的信任主义共享

2、资源的愿望 提供对等平台给有英雄理想的人们 /anysee.网络开展现状 网络带宽逐渐提高从几十M到几个G桌面速度提升到M从IPv4向IPv6腾跃内网问题衍生的问题可以处理组播方式更加合理端到端的效力更为普遍 /anysee.应运而生的技术对等计算 个体平等互助 带宽高效利用 无庞大投资需求 资源无限增长 资源拥有者之间的对话 /anysee.内容安排相关研讨背景AnySee系统总体构造AnySee关键技术AnySee运用展现挑战与对策 /anysee.P2P流媒表达实情况P2P开创网络媒体

3、新时代2004年6月是互联网历史上的分水岭，视频流量初次超越音频流量。这阐明宏大的无形的P2P文件共享网络正在被用来分发电视节目和电影(IDG报告)互联网宽带“对等广播“peercasting的兴起它对视听媒体的影响就像互联网对印刷媒体的影响一样媒体网Medianet观念的兴起知识产权维护问题正在开展不用集中效力器的VoD /anysee.网络对等广播和柔性电视 Peercasting and Flexible TV2004年6月BBC开场进展其“柔性电视“Flexible TV)第一次有限范围公共实验。 在英国的宽带用户可以下载“BBC互联网媒体播放器，用它可以下载

4、收看前一周和后一周的BBC的全部节目由于BBC消费制造节目，拥有版权，这种方法不违反知识产权维护，可以快速检索分发给用户 /anysee.网络对等广播和柔性电视 Peercasting and Flexible TVBBC采用P2P的对等广播Peercast技术每一个播放器运用Peer-to-Peer对等衔接文件共享软件实现向用户网络分发内容节目文件被分解为很多小的片段，每个用户下载存储假设干片段再相互对接交换，最后每个用户都得到完好的拷贝这种方法同时下载用户越多，下载速度越快一切节目文件实践上被存储在用户终端中互联网交互媒体新方式对等广播柔性电视 grid.hust

5、.edu/anysee.P2P流媒体研讨情况许多P2P流媒体系统曾经被开发ESM、PeerCast、CoopNet、splitStream、GnuStream、CollectStream根据效力方式分类单对多方式多对单方式多对多方式 /anysee.单对多方式流媒体效力提供的主要方式适宜实时的热点节目，如：奥运会、世界杯ESM 、 ZigZag、 DirectStream、 P2Cast /anysee.多对单方式主要用于提供不同质量的视频节目视频数据从多个数据效力者得到稳定性高，可用性好PROMISE、 CoopNet 、 GNUStrea

6、m 问题两种方式：文件分片战略与文件分层战略战略复杂、适用性有待提高实际上有待完善 /anysee.多对多方式前两种方式的混合最大限制的利用单个节点的效力才干改良系统的稳定性和可用性，经过缓存元数据以效力其他节点，提高了可扩展性HoneyComb /anysee.效力近邻原那么的讨论效力近邻原那么是保证QoS的中心如何表述效力近邻有待研讨ESM：根据带宽多重编码、地域相近效力调度拓扑匹配：物理与逻辑拓扑动态匹配AnySee: 根据IP地址分域战略调度效力 /anysee.AnySee系统总体构造设计原那么媒体数据一次

7、路由原那么媒体效力临近获取原那么高可靠、高可用原那么效力规模可扩展原那么 /anysee.视频源视频卡Shoutcast/ window media encoderBroadcast媒体文件asf、avi、nsv、mp3等读取/转发模块AnySee视频直播网络媒体数据获取层视频直播层：视频数据流 /anysee.系统总体构造媒体数据获取层描画媒体数据的两种来源磁盘文件实时紧缩获取视频直播层提供媒体效力的层次 /anysee.媒体数据获取层视频直播数据的获取从视频卡或者采集卡上实时获取媒体数据这种方式便于进展实时性的媒

8、体效力，如：现场直播、电视转播曾采用这种方式在教育网内对2004年的奥运会、GCC国际会议进展了全程直播读取媒体文件这种方式可以有效的丰富视频直播网络中媒体效力 /anysee.清华大学华中科技大学视频直播层华南理工大学武汉大学武汉理工大学上海交通大学汕头大学中山大学逻辑拓扑-NearCast /anysee.紫松公寓视频直播层逻辑拓扑以华中科技大学为例西7楼沁园韵园东13楼 /anysee.视频直播层结点的类型按功能划分源节点中转节点叶子节点节点异构性平台异构WINDOWS/LINUX性能异构-硬件性能不一、带宽不

9、同志愿异构-角色自在、来去自在 /anysee.视频直播层采用NearCast战略，使得系统中节点的逻辑位置尽量和实践的物理位置坚持一致。这样可以很好的保证QoS强壮的多播树维护战略，使得整个系一致方面可以顺应P2P系统高度的动态性，一方面进一步保证QoS以人为本的设计战略，根据节点性能采用不同的效力战略。即使性能比较差的节点也可以参与系统，享用效力 /anysee.关键技术Landmark运用层多播战略NAT & Firewall的处置Buffer管理战略 /anysee.Landmark在AnySee中，为了到达

10、Nearcast的思想，即地理位置相近的调度原那么，需求运用landmark值来做为调度途径上的“路标Landmark是一个56位数据类型的值，利用固定几位分别表示国家、网络类型、省份、城市和学校 /anysee.Landmark详细数位表示内容地域城市学校校内ID网络类型国家16位4位16位8位8位4位每个参与AnySee的Peer都有本人的一个Landmark值，它由地理位置与IP的对应关系和一定的编码规那么产生 /anysee. 例如，华中科技大学的某个Peer的Landmark值为：00000001 0001 0001 0000000

11、1 0000000000000001 0000000000000100Landmark /anysee.ALMApplication Layer MulticastAnySee是一棵运用层上的多播树，它的这种网络拓补构造减轻了数据发送端的效力带宽压力，添加了整个系统的可扩展性Nearcast战略的运用保证了QoS,节约了带宽构建和维护多播树是AnySee最为关键的一项技术 /anysee.节点的参与Broadcast恳求参与点PeerALMApplication Layer Multicast /anysee.节点的

12、参与Broadcast恳求参与点PeerALMApplication Layer Multicast /anysee.节点的正常分开Broadcast分开节点PeerALMApplication Layer Multicast /anysee.节点的正常分开Broadcast分开节点PeerALMApplication Layer Multicast /anysee.节点的异常分开Broadcast分开节点PeerALMApplication Layer Multicast /anysee.

13、节点的异常分开Broadcast分开节点PeerALMApplication Layer Multicast /anysee.NAT & Firewall的处置NAT & Firewall的Peer约束了AnySee的可扩展性BroadcastNAT or FirewallPeer恳求参与点 /anysee.NAT & Firewall的处置BroadcastNAT or FirewallPeer恳求参与点 将NAT or Firewall的Peer动态调理到叶子位置。一定程度上抑制了所带来的制约 /anysee.B

14、uffer管理战略Buffer的必要性媒体效力的软实时特征网络的抖动p2p系统的高动态性AnySee的Buffer管理战略每个peer都拥有一个buffer,以时间间隔为单位进展管理Buffer缓存最近固定时间长度内的媒体数据Buffer占用的空间大小随时间呈动态变化头部元数据包和媒体数据包分别进展管理 /anysee.Buffer的组织构造Data packets(40秒Header packetSeq arrivaltime headerseq timestamp data /anysee.00:00:0000:00:1000:00:20

15、00:00:4000:00:41。Buffer管理战略续Header packet00:00:41-00:00:0040Data packets(40秒00:00:00每参与一个数据包时检查当前buffer内最“老的包离当前时间能否超越40秒，保证buffer内存放最新数据 /anysee.Buffer管理战略续Data packets(40秒Header packetFather peerHeader packet。Child peerOrPlayerBuffer内数据到达一定门限值后才开场向播放器或下层节点提供效力平滑拓扑动态变化对效力质量的影响 grid.hus

16、//anysee.AnySee的运用展现12004奥运会直播源提供者：普通pc机，2-3个源参与对象：教育网内无电视可看的用户效力规模：10000人次观看 /anysee.AnySee的运用展现2武汉电子政务网络多媒体效力处理方案效力对象：896个社区，跨两江分布武汉三镇效力设备：IPOA网络，桌面2MbpsInternet /anysee.Anysee的运用展现3华中大在线的每天电视直播一台pc机作为源效力提供者每天几百人在线效力每天直播凤凰卫视等节目 /anysee.AnySee挑战与对策1效力种类多样化缺乏点播效力对策源节点必需参与到多个ALM树中媒体节目必需实施分片存储分片规那么、分布规那么需求讨