專利名稱：對等網(wǎng)絡流媒體點播服務質(zhì)量保證方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、對等網(wǎng)絡技術(shù)與流媒體技術(shù)，是在互聯(lián)網(wǎng)上利用對等網(wǎng)絡技術(shù)，實現(xiàn)了一種對等網(wǎng)絡流媒體點播服務質(zhì)量保證方法及系統(tǒng)，它屬于互聯(lián)網(wǎng)上流媒體信息服務應用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著互聯(lián)網(wǎng)上流媒體點播服務的普及與發(fā)展，用戶對互聯(lián)網(wǎng)上流媒體點播服務中視頻質(zhì)量的要求越來越高，在互聯(lián)網(wǎng)的流媒體點播服務中要保證視頻質(zhì)量，通常方法就是提高傳輸視頻的網(wǎng)絡帶寬。然而，在傳統(tǒng)客戶機/服務器模式中，即使提高網(wǎng)絡帶寬也無法很好保證視頻傳輸過程中流媒體數(shù)據(jù)的播放質(zhì)量。因此，如何在互聯(lián)網(wǎng)上保證流媒體點播的服務質(zhì)量是一個挑戰(zhàn)性問題。目前，解決這個問題的方案有三種第一，內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡 系統(tǒng)，它主要依賴部署于網(wǎng)絡中的代理服務器，將流媒體數(shù)據(jù)緩存在這些代理服務器上，當用戶請求流媒體數(shù)據(jù)時，由離用戶最近的代理服務器響應用戶的請求并為其提供服務，但是部署這些代理服務器需要大量投資，會增加該業(yè)務運營商的投資成本；第二，IP組播網(wǎng)絡系統(tǒng)，當服務器向一組節(jié)點傳送流媒體數(shù)據(jù)時，不必向這個組中每一節(jié)點單獨發(fā)一份流媒體數(shù)據(jù)，只需將流媒體數(shù)據(jù)發(fā)送到一個特定的預約的組地址中，利用路由器來分發(fā)這份流媒體數(shù)據(jù)，使得加入該組中節(jié)點都能得到這份流媒體數(shù)據(jù)，但是它的缺點是網(wǎng)絡中成員管理難度大，組播擁塞難以控制。第三，對等網(wǎng)絡系統(tǒng)，網(wǎng)絡中節(jié)點既是流媒體數(shù)據(jù)的提供者，又是流媒體數(shù)據(jù)的消費者，在獲得自己所需流媒體數(shù)據(jù)同時，也可將已有的流媒體數(shù)據(jù)上傳給網(wǎng)絡中其他節(jié)點，這使得網(wǎng)絡服務能力隨著用戶對流媒體數(shù)據(jù)的需求增長而得到增強，而且它的可擴展性能夠解決客戶/服務器模式中服務和流媒體數(shù)據(jù)缺乏分布式共享問題，并且不需要改變互聯(lián)網(wǎng)的物理結(jié)構(gòu)，只需通過改變流媒體點播服務中路由算法和內(nèi)容分發(fā)策略，就可較大幅度的提高互聯(lián)網(wǎng)上流媒體點播服務的播放質(zhì)量?；ヂ?lián)網(wǎng)上對等網(wǎng)絡流媒體點播服務系統(tǒng)中服務質(zhì)量保證主要包括兩個方面內(nèi)容第一，對等網(wǎng)絡流媒體點播系統(tǒng)本身的服務質(zhì)量問題，其中包括如何增強對等網(wǎng)絡流媒體點播網(wǎng)絡的健壯性，防止節(jié)點自由加入或者退出網(wǎng)絡造成服務質(zhì)量下降；如何在流媒體點播服務中合理部署節(jié)點選擇機制，以保障流媒體數(shù)據(jù)傳輸時速度穩(wěn)定。第二，如何監(jiān)控對等網(wǎng)絡流媒體點播中節(jié)點服務行為對網(wǎng)絡性能的影響，其中包括如何對“正常”節(jié)點進行激勵，如何懲罰“偷懶”節(jié)點或“惡意”節(jié)點。下面是互聯(lián)網(wǎng)上對等網(wǎng)絡流媒體點播中，采取的一些常用服務質(zhì)量保證方法。I、節(jié)點選擇策略節(jié)點選擇是指根據(jù)不同的服務質(zhì)量需求，選用不同的服務節(jié)點提供流媒體數(shù)據(jù)的策略。如果希望流媒體點播服務延遲時間短，可以選擇網(wǎng)絡距離臨近的節(jié)點作為服務節(jié)點建立會話；如果局域網(wǎng)中節(jié)點能夠提供所需的流媒體數(shù)據(jù)，那么就優(yōu)先將局域網(wǎng)中這些節(jié)點選擇為服務節(jié)點，這樣可以避免互聯(lián)網(wǎng)上流媒體數(shù)據(jù)無序傳輸所導致的網(wǎng)絡擁塞；如果希望節(jié)點獲得較高質(zhì)量的流媒體點播服務，可以選擇網(wǎng)絡中上傳帶寬大，處理能力強的節(jié)點作為服務節(jié)點?？傊?，節(jié)點選擇策略要計算候選服務節(jié)點傳輸流媒體數(shù)據(jù)到接受節(jié)點之間的“代價”，“代價”的計算可以綜合考慮網(wǎng)絡延遲，丟包率，帶寬等因素。2、緩存管理機制緩存管理機制是指節(jié)點將一部分可能將要播放的數(shù)據(jù)提前下載到緩存文件中，需要某個數(shù)據(jù)塊時首先在緩存文件中查找的方法。流媒體點播服務采用的典型緩存管理機制是“前綴-中繼”方法。這種方法的主要思想是節(jié)點緩存當前播放位置之后緊鄰的流媒體數(shù)據(jù)塊，當流媒體節(jié)目處在下一個播放位置時，節(jié)點需要的流媒體數(shù)據(jù)塊已經(jīng)存在于緩存中。一個流媒體數(shù)據(jù)塊播放后，節(jié)點可以馬上丟棄或者緩存它們一段時間。當其他節(jié)點請求某個流媒體數(shù)據(jù)塊時，節(jié)點首先在自己緩存中查找，如果查找失敗，節(jié)點則從點播網(wǎng)絡中查找所需的流媒體數(shù)據(jù)。3、數(shù)據(jù)調(diào)度機制請求節(jié)點發(fā)起流媒體數(shù)據(jù)塊請求查詢時，如果網(wǎng)絡中存在多個候選的節(jié)點向請求 節(jié)點發(fā)送被請求的流媒體數(shù)據(jù)塊，請求節(jié)點為了使自己獲得最好的服務質(zhì)量，它將按照設計的調(diào)度算法選擇最優(yōu)的流媒體數(shù)據(jù)提供給請求節(jié)點。一個較好的數(shù)據(jù)調(diào)度算法能在一定程度提高流媒體的服務質(zhì)量。4、節(jié)點激勵機制對等網(wǎng)絡流媒體點播服務中，為了保證流媒體服務的高效與順利的完成，網(wǎng)絡中節(jié)點應該相互幫助，主動為其他節(jié)點提供流媒體服務，但是實際情況并非如此，對等網(wǎng)絡中存在著大量的“搭便車”節(jié)點，它們在對等網(wǎng)絡中只從其他節(jié)點下載流媒體數(shù)據(jù)，不為其他節(jié)點上傳流媒體數(shù)據(jù)。這些節(jié)點“搭便車”行為嚴重影響了流媒體服務質(zhì)量。因此，需要在對等網(wǎng)絡中設計節(jié)點激勵機制，來鼓勵節(jié)點貢獻它們的流媒體資源，同時提供該激勵機制對網(wǎng)絡中搭便車節(jié)點采取一定的抑制作用，以保證網(wǎng)絡中流媒體點播服務的服務質(zhì)量。雖然上述方法能夠一定程度的提高流媒體點播的服務質(zhì)量，但是由于網(wǎng)絡的動態(tài)多變性，以及網(wǎng)絡中節(jié)點行為的復雜性，目前的網(wǎng)絡中節(jié)點“搭便車”抑制算法還存在很多問題，例如無法及時發(fā)現(xiàn)“搭便車”節(jié)點，以及較好的激勵節(jié)點貢獻服務能力等。因此，為了滿足用戶日益增長的流媒體點播服務質(zhì)量需求，需要設計一種有效的流媒體點播服務質(zhì)量保證方法及其系統(tǒng)來滿足互聯(lián)網(wǎng)上流媒體點播服務中不斷增長的服務質(zhì)量需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)上流媒體點播服務中節(jié)點“搭便車”行為所造成的流媒體點播服務質(zhì)量差的問題，提供一種對等網(wǎng)絡流媒體點播服務質(zhì)量保證方法及系統(tǒng)。本發(fā)明具有提高互聯(lián)網(wǎng)上流媒體點播服務中服務質(zhì)量，減少互聯(lián)網(wǎng)上節(jié)點查詢流媒體資源的時間的優(yōu)點。本發(fā)明涉及的點播網(wǎng)絡、流媒體資源數(shù)據(jù)分片、節(jié)點同心圓環(huán)路由表、節(jié)點信譽參數(shù)、節(jié)點服務質(zhì)量值、節(jié)點服務響應方式、節(jié)點一致性評價值描述如下I、點播網(wǎng)絡點播網(wǎng)絡包括注冊服務器、流媒體服務器、超級節(jié)點、普通節(jié)點四個部分。(I)注冊服務器負責記錄和維護點播網(wǎng)絡中節(jié)點。(2)流媒體服務器負責對點播網(wǎng)絡中節(jié)點提供流媒體資源。同時，當點播網(wǎng)絡中節(jié)點查找所需流媒體數(shù)據(jù)失敗時，流媒體服務器可以為它們提供所需流媒體數(shù)據(jù)。(3)普通節(jié)點為點播網(wǎng)絡中其他節(jié)點上傳流媒體數(shù)據(jù),從點播網(wǎng)絡中其他下載流媒體數(shù)據(jù)，緩存與調(diào)度從點播網(wǎng)絡其他節(jié)點下載的流媒體數(shù)據(jù)。每個普通節(jié)點都維護著一個同心圓環(huán)路由表，以方便它在點播網(wǎng)絡中快速查找持有所需流媒體數(shù)據(jù)的節(jié)點。(4)超級節(jié)點輔助注冊服務器選擇點播網(wǎng)絡中在線穩(wěn)定節(jié)點擔當超級節(jié)點，同時維護與它具有一定網(wǎng)絡距離的普通節(jié)點，超級節(jié)點與它具有一定網(wǎng)絡距離的普通節(jié)點構(gòu)成一個點播子網(wǎng)，稱為“簇”。 II、流媒體資源數(shù)據(jù)分片為了對流媒體資源進行分布式存儲和分布式傳輸，需要對流媒體資源進行數(shù)據(jù)分片，每片流媒體數(shù)據(jù)片包含數(shù)據(jù)片頭、數(shù)據(jù)片內(nèi)容兩個部分，具體描述如下所述 (I)數(shù)據(jù)片頭，包含流媒體資源名稱、數(shù)據(jù)片編號、數(shù)據(jù)片時間戳；(2)數(shù)據(jù)片內(nèi)容，點播網(wǎng)絡中流媒體資源被分割為若干大小相同數(shù)據(jù)片，每個數(shù)據(jù)片內(nèi)容大小為8KB (千字節(jié))，其中1K= 1024B (字節(jié))，IB (字節(jié))=8Bit (位)。每個流媒體資源的最后一個數(shù)據(jù)片內(nèi)容大小的計算公式如下，其單位為“KB (千字節(jié))”。最后一個數(shù)據(jù)片內(nèi)容大小=流媒體資源大小除以8得到余數(shù)II I、節(jié)點綜合能力值點播網(wǎng)絡中注冊服務器監(jiān)聽節(jié)點的加入，當有節(jié)點想要加入點播網(wǎng)絡時，注冊服務器將該節(jié)點加入到網(wǎng)絡距離最近的超級節(jié)點所在的簇中，同時由該超級節(jié)點維護該節(jié)點并初始化該節(jié)點的綜合能力值，節(jié)點綜合能力值計算公式如下節(jié)點綜合能力值=a X節(jié)點中央處理器計算能力+0 X節(jié)點內(nèi)存大小+ Y X節(jié)點網(wǎng)絡帶寬+V X節(jié)點在線時間其中節(jié)點中央處理器計算能力的單位是“千兆赫”，節(jié)點內(nèi)存大小的單位是“千兆字節(jié)”，節(jié)點網(wǎng)絡帶寬的單位是“百兆字節(jié)”，節(jié)點在線時間的單位是“小時”;a，P，Y，￥是權(quán)重系數(shù)，表示它們在節(jié)點綜合能力值中所占的權(quán)重，它們的初始化分類是a =0.3, 3=0. 2, y = 0.3，V = 0.2，且a+p + Y + V = 1，超級節(jié)點的初始化綜合能力值是100。IV、節(jié)點同心圓環(huán)路由表當節(jié)點加入到點播網(wǎng)絡時，所維護的超級節(jié)點需要初始化節(jié)點同心圓環(huán)路由表，節(jié)點同心圓環(huán)路由表是鏈表結(jié)構(gòu)，鏈表的每個單元存放20個節(jié)點信息，其中節(jié)點信息包括節(jié)點IP地址、服務端口號、流媒體資源存儲路徑。鏈表中第i個單元存放與該節(jié)點點播距離為(i-1) X5至iX5的節(jié)點信息，點播距離是指服務節(jié)點播放時間與請求節(jié)點播時間之差的絕對值，其計算公式如下請求節(jié)點與服務節(jié)點之間點播距離=服務節(jié)點播放時間-請求節(jié)點播時間其中請求節(jié)點與服務節(jié)點之間點播距離的單位是“秒”，如果服務節(jié)點播放的流媒體資源與請求節(jié)點播的流媒體資源不是同一個，那么請求節(jié)點與服務節(jié)點之間點播距離為無窮大。V、節(jié)點信譽參數(shù)請求節(jié)點查找到服務節(jié)點并向它發(fā)出流媒體服務請求后，服務節(jié)點需要根據(jù)請求節(jié)點的服務質(zhì)量值為其提供對應的流媒體服務，節(jié)點信譽參數(shù)包括如下六項(I)節(jié)點標識符用于唯一標識點播網(wǎng)絡中每一個節(jié)點，節(jié)點標識符初始化值是節(jié)點IP地址。(2)節(jié)點提供服務總數(shù)節(jié)點在整個生存周期內(nèi)為其他節(jié)點提供的流媒體服務總數(shù)，節(jié)點提供服務總數(shù)初始化值是O。(3)節(jié)點接受服務總數(shù)節(jié)點在整個生存周期內(nèi)接受其他節(jié)點的流媒體服務總數(shù)，節(jié)點接受服務總數(shù)初始化值是O。(4)節(jié)點上傳流媒體數(shù)據(jù)量節(jié)點在生存周期內(nèi)為其他節(jié)點提供的流媒體數(shù)據(jù)總量，節(jié)點上傳流媒體數(shù)據(jù)量初始化值是O。(5)節(jié)點下載流媒體數(shù)據(jù)量節(jié)點在生存周期內(nèi)接受的流媒體數(shù)據(jù)塊總量，節(jié)點下載流媒體數(shù)據(jù)量初始化值是O。 (6)節(jié)點反饋值在一次流媒體服務完成后，如果是請求節(jié)點，該值是請求對服務節(jié)點完成的流媒體服務的滿意反饋值；如果是服務節(jié)點，該值是服務節(jié)點對自身完成的流媒體服務的評價反饋值。反饋值的初始化值是0.5。VI、節(jié)點服務質(zhì)量值每個節(jié)點都有一個服務質(zhì)量值來衡量它對點播網(wǎng)絡的貢獻，節(jié)點的服務質(zhì)量值與節(jié)點生存周期內(nèi)的行為相關(guān)。節(jié)點服務質(zhì)量值越高表示節(jié)點對網(wǎng)絡的貢獻值越大，也就是它上傳的流媒體資源越多；反之，它上傳的流媒體資源越少。節(jié)點第一次加入點播網(wǎng)絡時，它的初始化服務質(zhì)量值為0. 5，在第t時刻節(jié)點p服務質(zhì)量值計算公式如下
節(jié)點服務質(zhì)景值,,=Bx-孔點雛m欠數(shù)”,-+Xx-上傾-
吣節(jié)點提供服務次數(shù)接受服務次數(shù)_ 節(jié)點上傳數(shù)據(jù)量_+節(jié)點下載數(shù)據(jù)量#,其中0表示節(jié)點服務次數(shù)占節(jié)點服務質(zhì)量值的權(quán)重，\表示節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)量占節(jié)點服務質(zhì)量值的權(quán)重，且9與、初始化值分別是0.5，0+A =1。在t時刻，節(jié)點p服
務質(zhì)量值取值范圍如下
f
oVII、節(jié)點服務響應方式在一次流媒體服務開始時，超級節(jié)點采用上述VI的節(jié)點服務質(zhì)量值計算公式對請求節(jié)點的服務質(zhì)量進行評估，并把對請求節(jié)點評估裁決的結(jié)果反饋給服務節(jié)點，服務節(jié)點接受到超級節(jié)點對請求節(jié)點的裁決結(jié)果，采用如下三種響應方式對請求節(jié)點進行服務(I)正常響應如果請求節(jié)點服務質(zhì)量值在
區(qū)間，服務節(jié)點向請求節(jié)點提供正常服務；(2)受限響應如果請求節(jié)點服務質(zhì)量值在
在請求節(jié)點與服務節(jié)點的流媒體服務完成后，請求節(jié)點和服務節(jié)點需要對此次服務節(jié)點流媒體服務進行評估。請求節(jié)點對服務節(jié)點此次的服務進行評估，稱為請求節(jié)點滿意度，其計算公式就是上述VI的節(jié)點服務質(zhì)量值；服務節(jié)點對自身此次服務進行評估，稱為服務節(jié)點評價值，其計算公式就是上述VI的節(jié)點服務質(zhì)量值。滿意度與評價值之差的絕對值表示此次服務節(jié)點的服務一致性評價，它反映服務節(jié)點此次服務的服務質(zhì)量，服務節(jié)點的節(jié)點一致性評價值計算公式如下節(jié)點一致性評價值=I請求節(jié)點滿意度一服務節(jié)點評價值I。本發(fā)明的一種對等網(wǎng)絡流媒體點播服務質(zhì)量保證方法，包括節(jié)點加入、資源查找、服務響應、信息反饋如下四個步驟(I)節(jié)點加入步驟
新節(jié)點加入點播網(wǎng)絡中某個簇之后,如果新節(jié)點是簇中前5個節(jié)點，貝U新節(jié)點成為超級節(jié)點，結(jié)束節(jié)點加入步驟；否則在簇中查找最弱超級節(jié)點并把它的綜合能力值與新節(jié)點的綜合能力值比較。如果新節(jié)點的綜合能力值大于最弱超級節(jié)點的綜合能力值，則新節(jié)點替代最弱超級節(jié)點，結(jié)束節(jié)點加入步驟；否則注冊服務器分配一個超級節(jié)點維護新節(jié)點，同時超級節(jié)點復制其路由表到新節(jié)點的路由表中，初始化新節(jié)點的節(jié)點信譽參數(shù)，結(jié)束節(jié)點加入步驟；(2)資源查找步驟請求節(jié)點通過其路由表或超級節(jié)點路由信息查找確定持有其所需流媒體數(shù)據(jù)的目的節(jié)點過程是①如果“目的節(jié)點與請求節(jié)點在同一個簇中且簇中節(jié)點數(shù)小于100”，則超級節(jié)點成為最接近目的節(jié)點的查詢節(jié)點，否則請求節(jié)點成為最接近目的節(jié)點的查詢節(jié)點；②在查詢節(jié)點的路由表中查找目的節(jié)點；如果在查詢節(jié)點的路由表中找到目的節(jié)點，則查詢節(jié)點返回目的節(jié)點給請求節(jié)點，結(jié)束資源查找步驟；否則最接近目的節(jié)點的節(jié)點成為查詢節(jié)點，如果查詢節(jié)點的路由表沒有遍歷完，則繼續(xù)在查詢節(jié)點的路由表中查找目的節(jié)點，直到查詢節(jié)點的路由表沒有遍歷完，查詢節(jié)點返回查詢失敗信息給請求節(jié)點，結(jié)束資源查找步驟；(3)服務響應步驟請求節(jié)點查找到目的節(jié)點后，向目的節(jié)點請求所需流媒體數(shù)據(jù)，目的節(jié)點接受服務請求消息后，向超級節(jié)點查詢請求節(jié)點的服務質(zhì)量值。超級節(jié)點根據(jù)節(jié)點服務質(zhì)量值公式計算出請求節(jié)點的服務質(zhì)量值，然后根據(jù)請求節(jié)點的服務質(zhì)量值裁決目的節(jié)點的服務響應方式。如果請求節(jié)點的服務質(zhì)量值在[0，0. 25)區(qū)間，則超級節(jié)點將其視為惡意節(jié)點，超級節(jié)點將其從點播網(wǎng)絡中刪除，裁決服務節(jié)點拒絕向其提供服務；如果請求節(jié)點的服務質(zhì)量值在[0. 25，0. 5)區(qū)間，則超級節(jié)點將其視為搭便車節(jié)點，超級節(jié)點裁決目的節(jié)點為其提供受限服務；如果請求節(jié)點的服務質(zhì)量值在
，則超級節(jié)點將其視為正常節(jié)點，超級節(jié)點裁決目的節(jié)點為其提供優(yōu)先服務；(4)信息反饋步驟目的節(jié)點為請求節(jié)點提供流媒體服務結(jié)束，請求節(jié)點提供目的節(jié)點此次服務的滿意度，目的節(jié)點提供此次自己的服務評價值，超級節(jié)點計算目的節(jié)點此次服務的節(jié)點一致性評價值。如果目的節(jié)點服務的節(jié)點一致性評價小于0. 5，則超級節(jié)點將目的節(jié)點的反饋值加1，否則超級節(jié)點保持目的節(jié)點的反饋值不變，結(jié)束信息反饋步驟。
實現(xiàn)上述方法的一種對等網(wǎng)絡流媒體點播服務質(zhì)量保證系統(tǒng)，包括順序連接的節(jié)點加入模塊、資源查找模塊、服務響應模塊和信息反饋模塊。所述的節(jié)點加入模塊由新節(jié)點加入點播網(wǎng)絡某個簇、確定新節(jié)點是否能夠成為本簇超級節(jié)點、注冊服務器指派一個超級節(jié)點負責維護新節(jié)點、超級節(jié)點復制其路由表到新節(jié)點路由表中并初始化新節(jié)點的節(jié)點信譽參數(shù)的功能組成。節(jié)點加入模塊負責一個新節(jié)點加入點播網(wǎng)絡，并通過注冊服務器指派一個超級節(jié)點維護新節(jié)點的路由表及其節(jié)點信譽參數(shù)。所述的資源查找模塊由請求節(jié)點或超級節(jié)點成為最接近目的節(jié)點的查詢節(jié)點、通過查詢查詢節(jié)點的路由表中查找目的節(jié)點、查詢節(jié)點返回目的節(jié)點或查詢失敗信息給請求節(jié)點的功能組成。資源查找模塊負責為請求節(jié)點通過查詢節(jié)點查找到持有所需流媒體資源的目的節(jié)點，并通過查詢節(jié)點反饋目的節(jié)點或查詢失敗信息給請求節(jié)點。所述的服務響應模塊由請求節(jié)點向目的節(jié)點請求所需的流媒體數(shù)據(jù)、目的節(jié)點向 超級節(jié)點查詢請求節(jié)點的服務質(zhì)量值、超級節(jié)點計算請求節(jié)點的服務質(zhì)量值、超級節(jié)點裁決目的節(jié)點為請求節(jié)點提供何種服務、目的節(jié)點按裁決為請求節(jié)點提供相應服務的功能組成。服務響應模塊負責通過超級節(jié)點裁決目的節(jié)點采用何種服務響應方式為請求節(jié)點提供何種類型的服務，并通過超級節(jié)點把最終的裁決服務響應方式通知目的節(jié)點，以便目的節(jié)點向請求提供相應的流媒體點播服務。所述的信息反饋模塊由請求節(jié)點評估目的節(jié)點此次服務的滿意度、目的節(jié)點評估自己此次服務的評價值、超級節(jié)點計算目的節(jié)點此次服務的一致性評價值、超級節(jié)點更新目的節(jié)點此次服務的反饋值的功能組成。信息反饋模塊負責通過超級節(jié)點計算目的節(jié)點此次服務的一致性評價值，來評估目的節(jié)點向請求節(jié)點提供的服務好壞，以監(jiān)督目的節(jié)點向請求節(jié)點提供的流媒體點播服務質(zhì)量?；谏鲜鰧c播網(wǎng)絡、流媒體資源數(shù)據(jù)分片、節(jié)點同心圓環(huán)路由表、節(jié)點信譽參數(shù)、節(jié)點服務質(zhì)量值、節(jié)點服務響應方式、節(jié)點一致性評價值的設計，本發(fā)明的節(jié)點加入模塊、資源查找模塊、服務響應模塊和信息反饋模塊的處理步驟如下如圖3所示，第一，節(jié)點加入模塊的處理步驟S301 :開始；S302 :新節(jié)點加入點播網(wǎng)絡某個簇，欲點播某些流媒體資源，跳轉(zhuǎn)到S303操作；S303 :如果新節(jié)點是簇中前5個節(jié)點，則跳轉(zhuǎn)到S304操作；否則跳轉(zhuǎn)到S305操作；S304 :新節(jié)點成為超級節(jié)點，跳轉(zhuǎn)到S309操作；S305 :在本簇中查找最弱超級節(jié)點，并計算該最弱超級節(jié)點與新節(jié)點的綜合能力值，跳轉(zhuǎn)到S306操作；S306 :如果新節(jié)點的綜合能力值大于最弱超級節(jié)點的綜合能力值，則跳轉(zhuǎn)到S307操作；否則跳轉(zhuǎn)到S308操作；S307:新節(jié)點替代最弱超級節(jié)點，并保存此最弱超級節(jié)點維護的節(jié)點信息，跳轉(zhuǎn)到S309操作；S308 :注冊服務器分配一個超級節(jié)點負責維護新節(jié)點，同時超級節(jié)點復制其路由表到新節(jié)點的路由表中，初始化新節(jié)點的節(jié)點信譽參數(shù)，跳轉(zhuǎn)到S309操作；
S309 :結(jié)束。如圖4所示，第二，資源查找模塊的處理步驟S401 :開始；S402 :請求節(jié)點點播某流媒體資源，查找持有該流媒體資源的目的節(jié)點，跳轉(zhuǎn)到S403操作；S403 :如果目的節(jié)點與請求節(jié)點在同一個簇中，則跳轉(zhuǎn)到S404操作；否則跳轉(zhuǎn)到S413操作；S404 :如果本簇的節(jié)點數(shù)小于100，則跳轉(zhuǎn)到S405操作；否則跳轉(zhuǎn)到S406操作；S405 :超級節(jié)點成為最接近目的節(jié)點的查詢節(jié)點，跳轉(zhuǎn)到S407操作； S406 :請求節(jié)點成為最接近目的節(jié)點的查詢節(jié)點，跳轉(zhuǎn)到S407操作；S407 :在查詢節(jié)點的路由表中查找目的節(jié)點，跳轉(zhuǎn)到S408操作；S408 :如果在查詢節(jié)點的路由表中找到目的節(jié)點，則跳轉(zhuǎn)到S409操作；否則跳轉(zhuǎn)到S410操作；S409 :查詢節(jié)點返回目的節(jié)點給請求節(jié)點，跳轉(zhuǎn)到S416操作；S410 :如果查詢節(jié)點的路由表沒有遍歷完，則跳轉(zhuǎn)到S411操作；否則跳轉(zhuǎn)到S412操作；S411 :最接近目的節(jié)點的節(jié)點成為查詢節(jié)點，跳轉(zhuǎn)到S407操作；S412 :查詢節(jié)點返回查詢失敗信息給請求節(jié)點，跳轉(zhuǎn)到S416操作；S413 :請求節(jié)點通過注冊服務器定位到目的節(jié)點所在簇，并在目的節(jié)點所在簇中查找目的節(jié)點，跳轉(zhuǎn)到S414操作；S414 :如果目的節(jié)點所在簇的節(jié)點數(shù)小于100，則跳轉(zhuǎn)到S415操作；否則跳轉(zhuǎn)到S406操作；S415 :超級節(jié)點成為最接近目的節(jié)點的查詢節(jié)點，跳轉(zhuǎn)到S407操作；S416 :結(jié)束。如圖5所示，第三，服務響應模塊的處理步驟S501 :開始；S502 :請求節(jié)點查找到目的節(jié)點后，向目的節(jié)點請求所需的流媒體數(shù)據(jù)，跳轉(zhuǎn)到S503操作；S503 :目的節(jié)點接受服務請求消息后，向超級節(jié)點查詢請求節(jié)點的服務質(zhì)量值，跳轉(zhuǎn)到S504操作；S504 :超級節(jié)點根據(jù)上述VI的節(jié)點服務質(zhì)量值公式計算出請求節(jié)點的服務質(zhì)量值，然后根據(jù)請求節(jié)點的服務質(zhì)量值裁決目的節(jié)點為其提供何種服務，跳轉(zhuǎn)到S505操作；S505 :如果請求節(jié)點的服務質(zhì)量值在[0，0. 25)區(qū)間，則超級節(jié)點將其視為惡意節(jié)點，超級節(jié)點將其從點播網(wǎng)絡中刪除，裁決服務節(jié)點拒絕向其提供服務，跳轉(zhuǎn)到S508操作；否則跳轉(zhuǎn)到S506操作；S506 :如果請求節(jié)點的服務質(zhì)量值在[0. 25,0. 5)區(qū)間，則超級節(jié)點將其視為搭便車節(jié)點，超級節(jié)點裁決目的節(jié)點為其提供受限服務，跳轉(zhuǎn)到S508操作；否則跳轉(zhuǎn)到S507操作；S507 :如果請求節(jié)點的服務質(zhì)量值在
，則超級節(jié)點將其視為正常節(jié)點，超級節(jié)點裁決目的節(jié)點為其提供正常服務，跳轉(zhuǎn)到S508操作；否則跳轉(zhuǎn)到S509操作；S508 :超級節(jié)點把對請求節(jié)點的裁決結(jié)果發(fā)送到目的節(jié)點，目的節(jié)點根據(jù)這個裁決結(jié)果為請求節(jié)點提供相應的服務，跳轉(zhuǎn)到S509操作；S509 :結(jié)束。如圖6所示，第四，信息反饋模塊的處理步驟S601 :開始；S602 目的節(jié)點為請求節(jié)點提供流媒體服務結(jié)束，跳轉(zhuǎn)到S603操作；S603 :請求節(jié)點評估目的節(jié)點此次服務的滿意度，目的節(jié)點評估自己此次服務的評價值，跳轉(zhuǎn)到S604操作； S604 :超級節(jié)點通過上述VIII的節(jié)點一致性評價值計算公式計算目的節(jié)點此次服務的一致性評價值，跳轉(zhuǎn)到S605操作；S605 :如果目的節(jié)點此次服務的節(jié)點一致性評價值小于0. 5，則跳轉(zhuǎn)到S606操作；否則跳轉(zhuǎn)到S607操作；S606 :請求節(jié)點對目的節(jié)點此次服務滿意，超級節(jié)點將目的節(jié)點的反饋值加1，跳轉(zhuǎn)到S608操作；S607 :請求節(jié)點對目的節(jié)點此次服務不滿意，超級節(jié)點將目的節(jié)點的反饋值加0，跳轉(zhuǎn)到S608操作；S608:結(jié)束。本發(fā)明克服了現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)上流媒體點播服務中節(jié)點“搭便車”行為所造成的流媒體資源點播服務質(zhì)量差的問題，具有提高互聯(lián)網(wǎng)上流媒體資源點播服務的服務質(zhì)量，減少互聯(lián)網(wǎng)上節(jié)點查詢流媒體資源的時間的優(yōu)點。


圖I為本發(fā)明對等網(wǎng)絡流媒體點播服務質(zhì)量保證方法及系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明對等網(wǎng)絡流媒體點播服務質(zhì)量保證系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)圖；圖3為圖2中節(jié)點加入模塊處理流程圖；圖4為圖2中資源查找模塊處理流程圖；圖5為圖2中服務響應模塊處理流程圖；圖6為圖2中信息反饋模塊處理流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行說明，但不是對本發(fā)明的限定。如圖I所示是本發(fā)明一種對等網(wǎng)絡流媒體點播服務質(zhì)量保證方法及系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)圖，它由流媒體服務器、注冊服務器、超級節(jié)點和普通節(jié)點組成。如圖2所示是本發(fā)明一種對等網(wǎng)絡流媒體點播服務質(zhì)量保證系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)圖，它包括順序連接的節(jié)點加入模塊、資源查找模塊、服務響應模塊和信息反饋模塊，其中節(jié)點加入模塊包括新節(jié)點加入點播網(wǎng)絡、確定新節(jié)點是否可以成為本簇的超級節(jié)點、選定超級節(jié)點初始化新節(jié)點的路由表及其節(jié)點信譽參數(shù)處理功能。資源查找模塊包括請求節(jié)點通過其路由表或超級節(jié)點路由信息查找持有所需流媒體數(shù)據(jù)的目的節(jié)點、查詢返回目的節(jié)點給請求節(jié)點處理功能。服務響應模塊包括請求節(jié)點向目的節(jié)點請求所需的流媒體數(shù)據(jù)、目的節(jié)點向超級節(jié)點查詢請求節(jié)點的服務質(zhì)量值、超級節(jié)點計算請求節(jié)點的服務質(zhì)量值、超級節(jié)點裁決目的節(jié)點為請求節(jié)點提供何種服務、目的節(jié)點按裁決為請求節(jié)點提供相應服務處理功能。信息反饋模塊包括請求節(jié)點評估目的節(jié)點此次服務的滿意度、目的節(jié)點評估自己此次服務的評價值、超級節(jié)點計算目的節(jié)點此次服務的一致性評價值、超級節(jié)點更新目的節(jié)點此次服務的反饋值處理功能。具體地，為了說明本發(fā)明的實施方式，首先假設當前流媒體點播網(wǎng)絡共有5000個節(jié)點，共有10個流媒體資源。點播流媒體資源S的普通節(jié)點數(shù)為500，有5個超級節(jié)點維護500個普通節(jié)點，流媒體資源被分成很多數(shù)據(jù)片并對其進行編號，數(shù)據(jù)片分布在點播網(wǎng)絡中各個節(jié)點上，節(jié)點點播的流媒體資源是以數(shù)據(jù)片為單位進行傳送。下面是本發(fā)明新節(jié)點p加入點播流媒體資源S的具體實施過程的描述，其中新節(jié)點P的中央處理器計算能力是2. 1“千兆赫”，內(nèi)存大小是2“千兆字節(jié)”，網(wǎng)絡帶寬是1“百兆字節(jié)”，在線時間是 3 “小時”，a = 0. 3，P = 0. 2, y = 0. 3, ￥ = 0. 2
·
參閱圖3所示，第一步驟節(jié)點加入模塊操作實施例，S301 :開始；S302 :新節(jié)點p加入點播網(wǎng)絡某個簇，準備點播某些流媒體資源，跳轉(zhuǎn)到S303操作；S303 :由于新節(jié)點不是簇中前5個節(jié)點，則跳轉(zhuǎn)到S305操作；S305 :計算新節(jié)點p的綜合能力值，新節(jié)點p的綜合能力值=
2.1X0. 3+2X0. 2+1X0. 3+3X0. 2 = I. 93，本簇中查找到最弱超級節(jié)點sp，并且它的綜合能力值是100 ；S306 :新節(jié)點p的綜合能力值I. 93小于最弱超級節(jié)點sp的綜合能力值100，則跳轉(zhuǎn)到S308操作；S308 :注冊服務器分配超級節(jié)點sp負責維護新節(jié)點P信息，同時超級節(jié)點sp復制其路由表到新節(jié)點P的同心圓環(huán)路由表中，初始化新節(jié)點P的節(jié)點信譽參數(shù)，即新節(jié)點P節(jié)點標識符是202. 193. 75. 8，新節(jié)點p提供服務總數(shù)是0，新節(jié)點p接受服務總數(shù)是0，新節(jié)點p上傳流媒體數(shù)據(jù)量是0,新節(jié)點P下載流媒體數(shù)據(jù)量是0,新節(jié)點P反饋值是0. 5,跳轉(zhuǎn)到S309操作；S309:結(jié)束；參閱圖4所示，第二步驟資源查找模塊操作實施例，S401 :開始；S402 :請求節(jié)點p點播流媒體資源S，請求節(jié)點p查找持有流媒體資源S的目的節(jié)點t，向簇內(nèi)超級節(jié)點sp查詢目的節(jié)點t，跳轉(zhuǎn)到S403操作；S403 目的節(jié)點t與請求節(jié)點p在同一個簇中，則跳轉(zhuǎn)到S404操作；S404 :本簇中節(jié)點數(shù)是500大于100，則跳轉(zhuǎn)到S406操作；S406 :請求節(jié)點p成為最接近目的節(jié)點的查詢節(jié)點，跳轉(zhuǎn)到S407操作；S407 :在查詢節(jié)點(請求節(jié)點p)的路由表中查找目的節(jié)點t，跳轉(zhuǎn)到S408操作；S408 :在查詢節(jié)點(請求節(jié)點P)的路由表中查找最接近目的節(jié)點t的最近節(jié)點b,但是最近節(jié)點b不是目的節(jié)點t，跳轉(zhuǎn)到S410操作；
S410 :查詢節(jié)點(請求節(jié)點p)的路由表沒有遍歷完，跳轉(zhuǎn)到S411操作；S411 :最近節(jié)點b是最接近目的節(jié)點t的節(jié)點，所以它成為查詢節(jié)點(最近節(jié)點b)，跳轉(zhuǎn)到S407操作；S407 :在查詢節(jié)點(最近節(jié)點b)的路由表中查找到最接近目的節(jié)點t的最近節(jié)點c，最近節(jié)點c仍然不是目的節(jié)點t，跳轉(zhuǎn)到S410操作；S410 :查詢節(jié)點(最近節(jié)點b)的路由表沒有遍歷完，跳轉(zhuǎn)到S411操作；S411 :最近節(jié)點c是最接近目的節(jié)點t的節(jié)點，所以它成為查詢節(jié)點(最近節(jié)點C)，跳轉(zhuǎn)到S407操作；S407 :在查詢節(jié)點(最近節(jié)點c)的路由表中查找到目的節(jié)點t，跳轉(zhuǎn)到S409操作；
S409 :查詢節(jié)點(最近節(jié)點c)返回目的節(jié)點t給請求節(jié)點b，跳轉(zhuǎn)到S416操作；S416:結(jié)束;參閱圖5所示，第三步驟服務響應模塊操作實施例，S501 :開始；S502 :請求節(jié)點p查找到目的節(jié)點t后，向目的節(jié)點t發(fā)送服務請求，跳轉(zhuǎn)到S503操作；S503 目的節(jié)點t接受服務請求消息后，向超級節(jié)點sp查詢請求節(jié)點的服務質(zhì)量值，跳轉(zhuǎn)到S504操作；S504 :超級節(jié)點sp根據(jù)節(jié)點服務質(zhì)量值公式計算出請求節(jié)點p的服務質(zhì)量值是
0.5 (由于請求節(jié)點p是新加入點播網(wǎng)絡的節(jié)點，所以它的服務質(zhì)量值為初始化值0. 5)，跳轉(zhuǎn)到S507操作；S507 :請求節(jié)點p的服務質(zhì)量值是0. 5，超級節(jié)點sp將其視為正常節(jié)點類型，超級節(jié)點裁決目的節(jié)點為其提供正常服務，跳轉(zhuǎn)到S508操作；S508 :超級節(jié)點sp把對請求節(jié)點p的裁決結(jié)果發(fā)送到目的節(jié)點t,目的節(jié)點t根據(jù)這個裁決結(jié)果為請求節(jié)點P提供正常服務；跳轉(zhuǎn)到S509操作；S509:結(jié)束；參閱圖6所示，第四步驟信息反饋模塊操作實施例，S601 :開始；S602 目的節(jié)點t為請求節(jié)點p提供流媒體服務結(jié)束，跳轉(zhuǎn)到S603操作；S603 :請求節(jié)點p提供目的節(jié)點t此次服務的滿意度，目的節(jié)點t提供此次自己的服務評價值，跳轉(zhuǎn)到S604操作；S604 :超級節(jié)點sp計算此次目的節(jié)點t服務的節(jié)點一致性評價值，目的節(jié)點t服
IRrX
務的節(jié)點一致性評價值=I (0.5X-— + 0.5X―)-(0.5X—+0.5x —— )|*0.208( 0 與
1 + 08 + 03 + 1 50+10
A初始化值分別是0. 5 ;從請求節(jié)點角度看請求節(jié)點獲得服務節(jié)點的服務次數(shù)是1，請求
節(jié)點知道服務節(jié)點接受服務次數(shù)是0，請求節(jié)點知道服務節(jié)點上傳數(shù)據(jù)量是8KB，請求節(jié)點
知道服務節(jié)點下載數(shù)據(jù)量是OKB ;從服務節(jié)點角度看服務節(jié)點提供服務次數(shù)是3，服務節(jié)
點接受服務次數(shù)是1，服務節(jié)點上傳數(shù)據(jù)量是50KB，服務節(jié)點下載數(shù)據(jù)量是10KB)，跳轉(zhuǎn)到
S605操作；S605 目的節(jié)點t服務的節(jié)點一致性評價值=0. 208小于0. 5，則跳轉(zhuǎn)到S606操作；
S606 :請求節(jié)點p對此次目的節(jié)點t服務滿意,超級節(jié)點sp將目的節(jié)點t的反饋值加1，跳轉(zhuǎn)到S608操作；S608:結(jié)束。
權(quán)利要求
1.一種對等網(wǎng)絡流媒體點播服務質(zhì)量保證方法，其特征在于包括節(jié)點加入、資源查找、服務響應、信息反饋四個步驟 (1)節(jié)點加入步驟 新節(jié)點加入點播網(wǎng)絡中某個簇之后，如果新節(jié)點是簇中前5個節(jié)點，則新節(jié)點成為超級節(jié)點，結(jié)束節(jié)點加入步驟；否則在簇中查找最弱超級節(jié)點并把它的綜合能力值與新節(jié)點的綜合能力值比較，如果新節(jié)點的綜合能力值大于最弱超級節(jié)點的綜合能力值，則新節(jié)點替代最弱超級節(jié)點，結(jié)束節(jié)點加入步驟；否則注冊服務器分配一個超級節(jié)點維護新節(jié)點，同時超級節(jié)點復制其路由表到新節(jié)點的路由表中，初始化新節(jié)點的節(jié)點信譽參數(shù)，結(jié)束節(jié)點加入步驟； (2)資源查找步驟 請求節(jié)點通過其路由表或超級節(jié)點路由信息查找確定持有其所需流媒體數(shù)據(jù)的目的節(jié)點過程是 ①如果“目的節(jié)點與請求節(jié)點在同一個簇中且簇中節(jié)點數(shù)小于100”，則超級節(jié)點成為最接近目的節(jié)點的查詢節(jié)點，否則請求節(jié)點成為最接近目的節(jié)點的查詢節(jié)點； ②在查詢節(jié)點的路由表中查找目的節(jié)點；如果在查詢節(jié)點的路由表中找到目的節(jié)點，則查詢節(jié)點返回目的節(jié)點給請求節(jié)點，結(jié)束資源查找步驟；否則最接近目的節(jié)點的節(jié)點成為查詢節(jié)點，如果查詢節(jié)點的路由表沒有遍歷完，則繼續(xù)在查詢節(jié)點的路由表中查找目的節(jié)點，直到查詢節(jié)點的路由表沒有遍歷完，查詢節(jié)點返回查詢失敗信息給請求節(jié)點，結(jié)束資源查找步驟； (3)服務響應步驟 請求節(jié)點查找到目的節(jié)點后，向目的節(jié)點請求所需流媒體數(shù)據(jù)，目的節(jié)點接受服務請求消息后，向超級節(jié)點查詢請求節(jié)點的服務質(zhì)量值，超級節(jié)點根據(jù)節(jié)點服務質(zhì)量值公式計算出請求節(jié)點的服務質(zhì)量值，然后根據(jù)請求節(jié)點的服務質(zhì)量值裁決目的節(jié)點的服務響應方式； (4)信息反饋步驟 目的節(jié)點為請求節(jié)點提供流媒體服務結(jié)束，請求節(jié)點提供目的節(jié)點此次服務的滿意度，目的節(jié)點提供此次自己的服務評價值，超級節(jié)點計算目的節(jié)點此次服務的節(jié)點一致性評價值，如果目的節(jié)點服務的節(jié)點一致性評價小于0. 5，則超級節(jié)點將目的節(jié)點的反饋值加1，否則超級節(jié)點保持目的節(jié)點的反饋值不變，結(jié)束信息反饋步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的點播網(wǎng)絡包括注冊服務器、流媒體服務器、普通節(jié)點、超級節(jié)點，其具體內(nèi)容如下 (1)注冊服務器負責記錄和維護點播網(wǎng)絡中節(jié)點； (2)流媒體服務器負責對點播網(wǎng)絡中節(jié)點提供流媒體資源，同時，當點播網(wǎng)絡中節(jié)點查找所需流媒體數(shù)據(jù)失敗時，流媒體服務器可以為它們提供所需流媒體數(shù)據(jù)； (3)普通節(jié)點為點播網(wǎng)絡中其他節(jié)點上傳流媒體數(shù)據(jù)，從點播網(wǎng)絡中其他下載流媒體數(shù)據(jù)，緩存與調(diào)度從點播網(wǎng)絡其他節(jié)點下載的流媒體數(shù)據(jù)，每個普通節(jié)點都維護著一個同心圓環(huán)路由表，以方便它在點播網(wǎng)絡中快速查找持有所需流媒體數(shù)據(jù)的節(jié)點； (4)超級節(jié)點輔助注冊服務器選擇點播網(wǎng)絡中在線穩(wěn)定節(jié)點擔當超級節(jié)點，同時維護與它具有一定網(wǎng)絡距離的普通節(jié)點，超級節(jié)點與它具有一定網(wǎng)絡距離的普通節(jié)點構(gòu)成一個點播子網(wǎng)，稱為“簇”。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的節(jié)點綜合能力值計算公式如下節(jié)點綜合能力值=ct X節(jié)點中央處理器計算能力+0 X節(jié)點內(nèi)存大小+ Y X節(jié)點網(wǎng)絡帶寬+VX節(jié)點在線時間 其中節(jié)點中央處理器計算能力的單位是“千兆赫”，節(jié)點內(nèi)存大小的單位是“千兆字節(jié)”，節(jié)點網(wǎng)絡帶寬的單位是“百兆字節(jié)”，節(jié)點在線時間的單位是“小時”；a，￠, V是權(quán)重系數(shù)，表示它們在節(jié)點綜合能力值中所占的權(quán)重，它們的初始化分類是a =0.3, 3=0. 2, y = 0.3，V = 0.2，且a+p + Y + V = 1，超級節(jié)點的初始化綜合能力值是100。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述節(jié)點的同心圓環(huán)路由表的內(nèi)容如下 (1)節(jié)點同心圓環(huán)路由表是鏈表結(jié)構(gòu)，鏈表的每個單元存放20個節(jié)點信息，其中節(jié)點信息包括節(jié)點IP地址、服務端口號、流媒體資源存儲路徑，鏈表中第i個單元存放與該節(jié)點點播距離為(i_l) X 5至i X 5的節(jié)點信息；(2)點播距離是指服務節(jié)點播放時間與請求節(jié)點播時間之差的絕對值，其計算公式如下 請求節(jié)點與服務節(jié)點之間點播距離=I服務節(jié)點播放時間-請求節(jié)點播時間其中請求節(jié)點與服務節(jié)點之間點播距離的單位是“秒”，如果服務節(jié)點播放的流媒體資源與請求節(jié)點播的流媒體資源不是同一個，那么請求節(jié)點與服務節(jié)點之間點播距離為無窮大。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述節(jié)點信譽參數(shù)如下 (1)節(jié)點標識符用于唯一標識點播網(wǎng)絡中每一個節(jié)點，節(jié)點標識符初始化值是節(jié)點IP地址； (2)節(jié)點提供服務總數(shù)節(jié)點在整個生存周期內(nèi)為其他節(jié)點提供的流媒體服務總數(shù)，節(jié)點提供服務總數(shù)初始化值是0 ; (3)節(jié)點接受服務總數(shù)節(jié)點在整個生存周期內(nèi)接受其他節(jié)點的流媒體服務總數(shù)，節(jié)點接受服務總數(shù)初始化值是0 ; (4)節(jié)點上傳流媒體數(shù)據(jù)量節(jié)點在生存周期內(nèi)為其他節(jié)點提供的流媒體數(shù)據(jù)總量，節(jié)點上傳流媒體數(shù)據(jù)量初始化值是0 ; (5)節(jié)點下載流媒體數(shù)據(jù)量節(jié)點在生存周期內(nèi)接受的流媒體數(shù)據(jù)塊總量，節(jié)點下載流媒體數(shù)據(jù)量初始化值是0; (6)節(jié)點反饋值在一次流媒體服務完成后，如果是請求節(jié)點，該值是請求對服務節(jié)點完成的流媒體服務的滿意反饋值；如果是服務節(jié)點，該值是服務節(jié)點對自身完成的流媒體服務的評價反饋值，反饋值的初始化值是0. 5。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于 第t時刻節(jié)點p服務質(zhì)量值計算公式如下
7.根據(jù)權(quán)利要求I或6所述的方法，其特征在于所述節(jié)點的服務響應方式包括 (1)正常響應如果請求節(jié)點服務質(zhì)量值在
區(qū)間，服務節(jié)點向請求節(jié)點提供正常服務； (2)受限響應如果請求節(jié)點服務質(zhì)量值在[0.25,0. 5)區(qū)間，服務節(jié)點向請求節(jié)點提供受限服務； (3)拒絕服務如果請求節(jié)點服務質(zhì)量值在[0，0.25)區(qū)間，服務節(jié)點拒絕向請求節(jié)點提供服務。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的節(jié)點一致性評價值的內(nèi)容如下 請求節(jié)點對服務節(jié)點此次的服務進行評估，稱為請求節(jié)點滿意度，其計算公式就是節(jié)點服務質(zhì)量值；服務節(jié)點對自身此次服務進行評估，稱為服務節(jié)點評價值，其計算公式就是節(jié)點服務質(zhì)量值；滿意度與評價值之差的絕對值表示此次服務節(jié)點的服務一致性評價，它反映服務節(jié)點此次服務的服務質(zhì)量，服務節(jié)點的節(jié)點一致性評價值計算公式如下 節(jié)點一致性評價值=I請求節(jié)點滿意度一服務節(jié)點評價值I。
9.一種對等網(wǎng)絡流媒體點播服務質(zhì)量保證系統(tǒng)，其特征在于包括順序連接的節(jié)點加入模塊、資源查找模塊、服務響應模塊和信息反饋模塊，其中 節(jié)點加入模塊由新節(jié)點加入點播網(wǎng)絡某個簇、確定新節(jié)點是否能夠成為本簇超級節(jié)點、注冊服務器指派一個超級節(jié)點負責維護新節(jié)點、超級節(jié)點復制其路由表到新節(jié)點路由表中并初始化新節(jié)點的節(jié)點信譽參數(shù)的功能組成，節(jié)點加入模塊負責一個新節(jié)點加入點播網(wǎng)絡，并通過注冊服務器指派一個超級節(jié)點維護新節(jié)點的路由表及其節(jié)點信譽參數(shù)； 資源查找模塊由請求節(jié)點或超級節(jié)點成為最接近目的節(jié)點的查詢節(jié)點、通過查詢查詢節(jié)點的路由表中查找目的節(jié)點、查詢節(jié)點返回目的節(jié)點或查詢失敗信息給請求節(jié)點的功能組成，資源查找模塊負責為請求節(jié)點通過查詢節(jié)點查找到持有所需流媒體資源的目的節(jié)點，并通過查詢節(jié)點反饋目的節(jié)點或查詢失敗信息給請求節(jié)點； 服務響應模塊由請求節(jié)點向目的節(jié)點請求所需的流媒體數(shù)據(jù)、目的節(jié)點向超級節(jié)點查詢請求節(jié)點的服務質(zhì)量值、超級節(jié)點計算請求節(jié)點的服務質(zhì)量值、超級節(jié)點裁決目的節(jié)點為請求節(jié)點提供何種服務、目的節(jié)點按裁決為請求節(jié)點提供相應服務的功能組成，服務響應模塊負責通過超級節(jié)點裁決目的節(jié)點采用何種服務響應方式為請求節(jié)點提供何種類型的服務，并通過超級節(jié)點把最終的裁決服務響應方式通知目的節(jié)點，以便目的節(jié)點向請求提供相應的流媒體點播服務； 信息反饋模塊由請求節(jié)點評估目的節(jié)點此次服務的滿意度、目的節(jié)點評估自己此次服務的評價值、超級節(jié)點計算目的節(jié)點此次服務的一致性評價值、超級節(jié)點更新目的節(jié)點此次服務的反饋值的功能組成，信息反饋模塊負責通過超級節(jié)點計算目的節(jié)點此次服務的一致性評價值，來評估目的節(jié)點向請求節(jié)點提供的服務好壞，以監(jiān)督目的節(jié)點向請求節(jié)點提供的流媒體點播服務質(zhì)量。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的對等網(wǎng)絡流媒體點播服務質(zhì)量保證系統(tǒng)，其特征在于所述的節(jié)點加入模塊、資源查找模塊、服務響應模塊和信息反饋模塊的處理步驟如下 第一，節(jié)點加入模塊的處理步驟 5301:開始；5302:新節(jié)點加入點播網(wǎng)絡某個簇，欲點播某些流媒體資源，跳轉(zhuǎn)到S303操作；5303:如果新節(jié)點是簇中前5個節(jié)點，則跳轉(zhuǎn)到S304操作；否則跳轉(zhuǎn)到S305操作； 5304:新節(jié)點成為超級節(jié)點，跳轉(zhuǎn)到S309操作； 5305:在本簇中查找最弱超級節(jié)點，并計算該最弱超級節(jié)點與新節(jié)點的綜合能力值,跳轉(zhuǎn)到S306操作； 5306:如果新節(jié)點的綜合能力值大于最弱超級節(jié)點的綜合能力值，則跳轉(zhuǎn)到S307操作；否則跳轉(zhuǎn)到S308操作； 5307:新節(jié)點替代最弱超級節(jié)點，并保存此最弱超級節(jié)點維護的節(jié)點信息，跳轉(zhuǎn)到S309操作； 5308:注冊服務器分配一個超級節(jié)點負責維護新節(jié)點，同時超級節(jié)點復制其路由表到新節(jié)點的路由表中，初始化新節(jié)點的節(jié)點信譽參數(shù)，跳轉(zhuǎn)到S309操作。
5309:結(jié)束； 第二，資源查找模塊的處理步驟 5401:開始； 5402:請求節(jié)點點播某流媒體資源，查找持有該流媒體資源的目的節(jié)點，跳轉(zhuǎn)到S403操作； 5403:如果目的節(jié)點與請求節(jié)點在同一個簇中，則跳轉(zhuǎn)到S404操作；否則跳轉(zhuǎn)到S413操作；5404:如果本簇的節(jié)點數(shù)小于100，則跳轉(zhuǎn)到S405操作；否則跳轉(zhuǎn)到S406操作； 5405:超級節(jié)點成為最接近目的節(jié)點的查詢節(jié)點，跳轉(zhuǎn)到S407操作； 5406:請求節(jié)點成為最接近目的節(jié)點的查詢節(jié)點，跳轉(zhuǎn)到S407操作； 5407:在查詢節(jié)點的路由表中查找目的節(jié)點，跳轉(zhuǎn)到S408操作； 5408:如果在查詢節(jié)點的路由表中找到目的節(jié)點，則跳轉(zhuǎn)到S409操作；否則跳轉(zhuǎn)到S410操作； 5409:查詢節(jié)點返回目的節(jié)點給請求節(jié)點，跳轉(zhuǎn)到S416操作；5410:如果查詢節(jié)點的路由表沒有遍歷完，則跳轉(zhuǎn)到S411操作；否則跳轉(zhuǎn)到S412操作； 5411:最接近目的節(jié)點的節(jié)點成為查詢節(jié)點，跳轉(zhuǎn)到S407操作； 5412:查詢節(jié)點返回查詢失敗信息給請求節(jié)點，跳轉(zhuǎn)到S416操作； 5413:請求節(jié)點通過注冊服務器定位到目的節(jié)點所在簇，并在目的節(jié)點所在簇中查找目的節(jié)點，跳轉(zhuǎn)到S414操作； 5414:如果目的節(jié)點所在簇的節(jié)點數(shù)小于100，則跳轉(zhuǎn)到S415操作；否則跳轉(zhuǎn)到S406操作； 5415:超級節(jié)點成為最接近目的節(jié)點的查詢節(jié)點，跳轉(zhuǎn)到S407操作； 5416:結(jié)束；第三，服務響應模塊的處理步驟 5501:開始； 5502:請求節(jié)點查找到目的節(jié)點后，向目的節(jié)點請求所需的流媒體數(shù)據(jù)，跳轉(zhuǎn)到S503操作； 5503:目的節(jié)點接受服務請求消息后，向超級節(jié)點查詢請求節(jié)點的服務質(zhì)量值，跳轉(zhuǎn)到S504操作； S504:超級節(jié)點根據(jù)節(jié)點服務質(zhì)量值公式計算出請求節(jié)點的服務質(zhì)量值，然后根據(jù)請求節(jié)點的服務質(zhì)量值裁決目的節(jié)點為其提供何種服務，跳轉(zhuǎn)到S505操作； 5505:如果請求節(jié)點的服務質(zhì)量值在[0，0. 25)區(qū)間，則超級節(jié)點將其視為惡意節(jié)點，超級節(jié)點將其從點播網(wǎng)絡中刪除，裁決服務節(jié)點拒絕向其提供服務，跳轉(zhuǎn)到S508操作；否 則跳轉(zhuǎn)到S506操作； 5506:如果請求節(jié)點的服務質(zhì)量值在[0. 25,0. 5)區(qū)間，則超級節(jié)點將其視為搭便車點，超級節(jié)點裁決目的節(jié)點為其提供受限服務，跳轉(zhuǎn)到S508操作；否則跳轉(zhuǎn)到S507操作； 5507:如果請求節(jié)點的服務質(zhì)量值在
，則超級節(jié)點將其視為正常節(jié)點，超級節(jié)點裁決目的節(jié)點為其提供正常服務，跳轉(zhuǎn)到S508操作；否則跳轉(zhuǎn)到S509操作； 5508:超級節(jié)點把對請求節(jié)點的裁決結(jié)果發(fā)送到目的節(jié)點，目的節(jié)點根據(jù)這個裁決結(jié)果為請求節(jié)點提供相應的服務，跳轉(zhuǎn)到S509操作； 5509:結(jié)束； 第四，信息反饋模塊的處理步驟 5601:開始； 5602目的節(jié)點為請求節(jié)點提供流媒體服務結(jié)束，跳轉(zhuǎn)到S603操作； 5603:請求節(jié)點評估目的節(jié)點此次服務的滿意度，目的節(jié)點評估自己此次服務的評價值，跳轉(zhuǎn)到S604操作； 5604:超級節(jié)點通過節(jié)點一致性評價值計算公式計算目的節(jié)點此次服務的一致性評價值，跳轉(zhuǎn)到S605操作； 5605:如果目的節(jié)點此次服務的節(jié)點一致性評價值小于0. 5，則跳轉(zhuǎn)到S606操作；否則跳轉(zhuǎn)到S607操作； 5606:請求節(jié)點對目的節(jié)點此次服務滿意，超級節(jié)點將目的節(jié)點的反饋值加1，跳轉(zhuǎn)到S608操作； 5607:請求節(jié)點對目的節(jié)點此次服務不滿意，超級節(jié)點將目的節(jié)點的反饋值加0，跳轉(zhuǎn)到S608操作； 5608:結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對等網(wǎng)絡流媒體點播服務質(zhì)量保證方法及系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括順序連接的節(jié)點加入模塊、資源查找模塊、服務響應模塊和信息反饋模塊。首先，本發(fā)明采用區(qū)分服務的方式，針對互聯(lián)網(wǎng)上點播網(wǎng)絡中節(jié)點請求服務質(zhì)量值，采用不同的流媒體服務類型對其服務請求進行響應處理，從而激勵點播網(wǎng)絡中節(jié)點盡最大努力為其他節(jié)點的流媒體服務請求提供服務，提高了點播網(wǎng)絡中流媒體點播過程的服務質(zhì)量，克服現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)上流媒體點播服務中節(jié)點“搭便車”行為所造成的服務質(zhì)量差的問題；其次，本發(fā)明提供了一種高效的對等網(wǎng)絡流媒體點播服務資源查找方法，通過它使點播網(wǎng)絡中請求節(jié)點快速查找到所需流媒體資源。
文檔編號H04L29/06GK102833163SQ20121030235
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月23日
發(fā)明者黃桂敏, 周婭, 胡敏, 劉平山 申請人:桂林電子科技大學