基于P2P技術(shù)的IPTV成為未來(lái)熱點(diǎn)
2007/05/21
近年來(lái)，P2P技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的發(fā)展可謂如火如荼，即時(shí)通信、網(wǎng)絡(luò)下載、視頻通信等應(yīng)用仿佛在一夜間成為我們生活的必需。為什么P2P技術(shù)能大行其道？這是因?yàn)榛赑2P的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用具有良好的可靠性和可擴(kuò)展性，能夠?yàn)橛脩敉瑫r(shí)參與交互式媒體應(yīng)用提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
據(jù)專(zhuān)家介紹，P2P技術(shù)對(duì)交互式媒體應(yīng)用的支持能夠擴(kuò)展到大規(guī)模用戶群，這為互聯(lián)網(wǎng)以及一些電信級(jí)應(yīng)用的大規(guī)模發(fā)展提供了充足的空間。IPTV，作為近年來(lái)在全球興起的熱門(mén)多媒體應(yīng)用，突破了傳統(tǒng)電視節(jié)目單向傳輸?shù)姆忾]性，并且使用戶能夠參與其中，更方便、靈活、自由地獲取豐富應(yīng)用。但是要想獲取這樣的良好體驗(yàn)，我們必須付出相應(yīng)的代價(jià)——網(wǎng)絡(luò)需要更高的帶寬、更靈活的資源調(diào)度能力、更暢通的傳輸通道、更豐富多彩的內(nèi)容提供。
現(xiàn)在我們的IPTV采用了CDN（內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)來(lái)完成多媒體內(nèi)容的存儲(chǔ)、調(diào)度、轉(zhuǎn)發(fā)和播放等功能，基本上滿足了現(xiàn)有需求。然而，在面對(duì)大規(guī)模用戶選擇同一內(nèi)容等情況時(shí)，現(xiàn)在的技術(shù)還存在服務(wù)效率低、重定向機(jī)制復(fù)雜等問(wèn)題，如果不能有效解決大規(guī)模用戶對(duì)交互式多媒體應(yīng)用需求的問(wèn)題，IPTV將不得不受限于此瓶頸。因此我們需要引進(jìn)一種更為先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，來(lái)滿足IPTV業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，在這樣一種背景下，如何利用P2P技術(shù)在交互式應(yīng)用等方面的優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建更加靈活有效的IPTV業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)就成為人們討論的重點(diǎn)話題。
基于P2P的IPTV網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)成為熱點(diǎn)
從傳統(tǒng)的廣播電視發(fā)展到電信級(jí)的IPTV本來(lái)就是一個(gè)突破，它突破了視頻等內(nèi)容原有的封閉、單向的傳輸渠道，通過(guò)IP介質(zhì)將視頻、語(yǔ)音、圖像等內(nèi)容放在一個(gè)相對(duì)開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，在客戶/服務(wù)器模式下進(jìn)行傳播，這本身就是對(duì)人們認(rèn)識(shí)的一個(gè)重大改變。但是更進(jìn)一步，基于P2P技術(shù)，將我們概念里的“TV”業(yè)務(wù)放在全開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”的傳輸、共享、互動(dòng)，則是對(duì)我們固有的建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)網(wǎng)絡(luò)思路的重大挑戰(zhàn)。那么，為什么要將P2P技術(shù)應(yīng)用到IPTV中來(lái)呢？
傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)上興起的P2P技術(shù)和應(yīng)用熱潮得益于P2P的開(kāi)放性、分布式架構(gòu)。在這樣一種分布式網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)的參與者共享硬件和網(wǎng)絡(luò)資源，既是資源提供者又是資源獲取者，這樣一來(lái)，不僅解決了原本客戶/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對(duì)服務(wù)器過(guò)分依賴導(dǎo)致的利用率低等問(wèn)題，而且還豐富了節(jié)目源，讓用戶的選擇余地更大。什么是P2P呢？簡(jiǎn)單地說(shuō)，P2P（peertopeer）就是對(duì)等通信，更有學(xué)者將其理解為“persontoperson”，它直接將人們聯(lián)系起來(lái)，讓人們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直接交互。P2P使得網(wǎng)絡(luò)上的溝通變成容易、更直接的共享和交互，真正地消除中間環(huán)節(jié)，人們可以直接連接到其他用戶的計(jì)算機(jī)去交換文件，而不是像過(guò)去那樣連接到服務(wù)器去瀏覽與下載。事實(shí)上，P2P并不是什么新鮮概念，它是互聯(lián)網(wǎng)整體架構(gòu)的基礎(chǔ)，通過(guò)多年的發(fā)展，如今已經(jīng)風(fēng)靡世界，我們現(xiàn)在要做的只是將這一我們習(xí)以為常的技術(shù)運(yùn)用到新的業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中去。
在IPTV網(wǎng)絡(luò)中，將內(nèi)容根據(jù)需要傳遞到單一或一批用戶群的工作由媒體交付系統(tǒng)完成。目前，在商用試驗(yàn)中多采用內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)（CDN）技術(shù)來(lái)完成此項(xiàng)工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)多媒體內(nèi)容的存儲(chǔ)、調(diào)度、轉(zhuǎn)發(fā)、播放等功能。但現(xiàn)有的CDN網(wǎng)絡(luò)是從基于PC的流媒體業(yè)務(wù)發(fā)展而來(lái)的，在大量用戶同時(shí)選擇同一內(nèi)容時(shí)，存在服務(wù)效率低、重定向機(jī)制復(fù)雜等問(wèn)題。媒體交付系統(tǒng)更適宜視頻點(diǎn)播服務(wù)的開(kāi)展，對(duì)直播電視、時(shí)移電視以及各種增值業(yè)務(wù)支持能力相對(duì)有限。雖然現(xiàn)在也提出了一些改善機(jī)制，但CDN先天性的架構(gòu)缺陷還是難以滿足IPTV業(yè)務(wù)的節(jié)目性要求，無(wú)法承載IPTV的全部功能并會(huì)引發(fā)流量瓶頸。為解決CDN存在的問(wèn)題，人們已經(jīng)開(kāi)始了對(duì)P2P形式的媒體交付網(wǎng)絡(luò)的研究。
用P2P技術(shù)來(lái)構(gòu)建新的媒體交付、分發(fā)系統(tǒng)，事實(shí)上是將節(jié)目?jī)?nèi)容預(yù)先進(jìn)行流化處理后分塊存儲(chǔ)在多個(gè)邊緣服務(wù)器中，由調(diào)度服務(wù)器按照就近原則、負(fù)載均衡原則進(jìn)行集中控制，并可基于網(wǎng)絡(luò)狀況實(shí)時(shí)選擇和輪換向用戶提供流服務(wù)的邊緣服務(wù)器。用戶觀看一個(gè)點(diǎn)播節(jié)目時(shí)的流服務(wù)通常是由多個(gè)邊緣服務(wù)器協(xié)同完成的，可以在用戶集中點(diǎn)播時(shí)將負(fù)載在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中更合理地均勻分布，而不會(huì)過(guò)度集中在某個(gè)邊緣服務(wù)器中，避免邊緣服務(wù)器擁塞。
基于P2P的IPTV應(yīng)用層出不窮
網(wǎng)絡(luò)層面的先進(jìn)與否與它能否提供豐富多彩、便捷及時(shí)而又成本低廉的業(yè)務(wù)應(yīng)用息息相關(guān)，P2P在網(wǎng)絡(luò)傳輸層面解決了網(wǎng)絡(luò)擁堵、調(diào)度不靈活等問(wèn)題，那么在IPTV業(yè)務(wù)提供方面它的表現(xiàn)又將如何呢？
首先，我們可以利用P2P技術(shù)內(nèi)容來(lái)源相對(duì)廣泛，以及內(nèi)容分塊存儲(chǔ)于多個(gè)邊緣服務(wù)器從而能靈活調(diào)度的優(yōu)勢(shì)，在IPTV中開(kāi)展文件交換業(yè)務(wù)。在這種模式下，用戶可以從在線用戶的節(jié)目源中獲取信息。
其次，我們可以將互聯(lián)網(wǎng)上的熱點(diǎn)應(yīng)用，如即時(shí)通信、在線交流等應(yīng)用通過(guò)P2P技術(shù)引入到IPTV中來(lái)。在用戶使用IPTV的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生與親朋好友分享自己當(dāng)時(shí)感受的愿望，而這種即時(shí)通信能幫助用戶在收看IPTV節(jié)目的同時(shí)與朋友家人同步交流，還可進(jìn)行一些時(shí)事資訊、生活信息的查詢。這樣一來(lái)，不僅激發(fā)了用戶使用IPTV的積極性，還促進(jìn)了內(nèi)容提供者與消費(fèi)者之間的互動(dòng)，在增強(qiáng)用戶體驗(yàn)的同時(shí)也給運(yùn)營(yíng)商和內(nèi)容提供商帶來(lái)了增值應(yīng)用。
最后，在網(wǎng)絡(luò)娛樂(lè)方面，我們注意到目前很多廠商在推廣自己的IPTV業(yè)務(wù)時(shí)總是在強(qiáng)調(diào)其娛樂(lè)應(yīng)用的優(yōu)質(zhì)體驗(yàn)。然而，基于原有的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通過(guò)IPTV獲取這種良好體驗(yàn)的需求可能受制于服務(wù)器負(fù)荷、帶寬能力等因素。但是如果采用P2P技術(shù)，再配以動(dòng)態(tài)分配技術(shù)，每個(gè)服務(wù)器的承載人數(shù)將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)的服務(wù)器，因此能承載更多的玩家，增強(qiáng)交互式娛樂(lè)應(yīng)用的體驗(yàn)。同時(shí)，當(dāng)每個(gè)用戶成為一個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)時(shí)，服務(wù)器服務(wù)壓力也將得以釋放，因?yàn)楦嗟耐ㄐ攀屈c(diǎn)對(duì)點(diǎn)的，無(wú)需經(jīng)過(guò)服務(wù)器中轉(zhuǎn)。
事實(shí)上，基于P2P技術(shù)，我們還可以開(kāi)展很多新業(yè)務(wù)，或者說(shuō)還能夠?qū)鹘y(tǒng)IPTV的業(yè)務(wù)性能提升一個(gè)層次，比如提高網(wǎng)絡(luò)搜索的實(shí)時(shí)性和廣泛性等等。因此，將P2P技術(shù)引入到現(xiàn)有的IPTV網(wǎng)絡(luò)，無(wú)論從網(wǎng)絡(luò)層面還是從業(yè)務(wù)層面來(lái)看都將是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。
新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)有待不斷完善
雖然我們看到將P2P技術(shù)引入到IPTV網(wǎng)絡(luò)中能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)宏觀層面和業(yè)務(wù)應(yīng)用層面帶來(lái)一些改變，但是回到具體的落實(shí)階段，還有許多問(wèn)題有待解決。P2P技術(shù)最初在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域獲得成功，互聯(lián)網(wǎng)不同于電信網(wǎng)的一個(gè)特征就是它對(duì)服務(wù)提供的“盡力而為”，它本身并沒(méi)有考慮控制、管理等問(wèn)題。要想在電信級(jí)的IPTV網(wǎng)絡(luò)中成功應(yīng)用P2P技術(shù)，我們還須從業(yè)務(wù)時(shí)延、帶寬不對(duì)稱、網(wǎng)絡(luò)可控制可管理以及安全性等方面著手，全面克服互聯(lián)網(wǎng)上的缺陷，從而建成真正可靠、安全、豐富多彩的電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)，全面滿足用戶不斷增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求。
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