(3)结构化分布式网络
结构化分布式网络,是近几年基于分布式哈希表(Distributed Hash Table)技术的研究成果。它的基本思想是将网络中所有的资源整理成一张巨大的表,表内包含资源的关键字和所存放结点的地址,然后将这张表分割后分别存储到网络中的每一结点中去。当用户在网络中搜索相应的资源时,它将能发现存储与关键词对应的哈希表内容所存放的结点,在该结点中存储了包含所需资源的结点地址,然后发起搜索的结点根据这些地址信息,与对应结点连接并传输资源。这是一种技术上比较先进的对等网络,它具有高度结构化,高可扩展性,结点的加入与离开比较自由。这种方式适合比较大型的网络。 |||
二、对等网络技术在IPTV中的应用
1.IPTV的现状
国内IPTV与P2P一直是沿着两个不同的方向发展。由于IPTV与传统电视收看方式相似,基本上被看作是有线电视(CATV)或数字电视(DVB)的升级,因而在设计思路上沿用了与之类似的中央服务器的模式。在传统的方式中,网络基本上是广播式的单向信道,即客户端没有能力或只有很少能力发送上行信息,在这种方式下,所有的服务内容由中央服务器发送,所有的处理工作完全由中央服务器完成,无法实现P2P的连接。
为了在C/S模式下解决IPTV中的服务器瓶颈问题,目前的方案大多拟采用组播技术,以及配合中央服务器一边缘服务器的内容分发策略(CDS)来实现。
组播技术也是近年来十分热门的,优于广播方式的网络中一点对多点传输服务技术。在传统的一点对多点通信中,服务器对每一个请求连接的客户端都要建立独立的连接,一般的服务器最大能提供的连接数量是相当有限的,因此这种方式并不适合媒体服务。广播方式下,可以不用为每个用户建立相应的连接,只将有需求的内容向每个子网以广播方式发送一份拷贝,这样可以保证所有用户都能接收到这份数据。但这种方式的弊端是显而易见的,大量的没有请求这项内容的用户也都收到了这份数据,这将造成网络数据的泛洪,引起阻塞。由此,产生了组播技术。在组播方式下,增加了一个组播组的概念,当用户请求服务时将加入这个组,服务器只向有需要的子网的组播地址发送一份数据拷贝,当这份数据到达子网路由器时,路由器将根据当前组成员状况进行发送,这样只有当前的组成员能够接收到这份数据,从而保证了带宽不被浪费。
2.对等网络在IPTV中的应用
组播对于减轻服务器负担是有相当作用的,但是组播对硬件要求较高,需要数据源和接收者的下层网络都能支持组播协议。而且组播方式,依然没有利用到客户端的上行通道,即用户接收到的数据仍然不能转发给其他有相同需要的用户。
传统网络方式与对等网络方式的网络结构对比如图1。采用对等网络技术的IPTV系统,对底层硬件基本没有要求,只需在应用层上修改即可。由于IPTV具有实时媒体的特点,网络节点并不需要保存资源信息的相关内容,每节点在某一时刻只能提供一种资源的服务,因此对等网络中基于搜索的机制完全可以不予考虑。另外,由于IPTV系统必须具备良好的用户认证收费管理子系统,以及提供相关增值服务的功能,因此不能允许用户随便加入网络,需要有健全的用户管理机制。针对IPTV这种特性,在IPTV中应用对等网络技术,采用集中式的结构比较合适。
图1 IPTV中传统网络与对等网络的结构对比
在基于对等网络的IPTV系统中采用集中式结构,系统中应存在少量的中央服务器,这些服务器除了保存节目内容资源外,还要保存当前的节目单信息和正在收看节目的客户端信息。当用户请求收看某一节目时,服务器将返回正在收看该节目的用户,这里服务器可以根据请求来源的路由信息,在所有收看该节目的用户中挑选与请求用户最接近的,也就是连通性最好的用户信息进行返回。用户收到服务器返回的地址信息后,即开始与正在收看的用户进行连接,获取节目内容。