用戶側(cè)帶寬聚合的方法、設(shè)備和內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用戶側(cè)帶寬聚合的方法、設(shè)備和內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]網(wǎng)絡(luò)音視頻直播技術(shù)是一種重要的互聯(lián)網(wǎng)熱門應(yīng)用，其在后臺數(shù)據(jù)傳輸端的架構(gòu)發(fā)展經(jīng)歷了單服務(wù)器階段、服務(wù)器集群階段以及⑶N(Content Delivery Network，內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò))+客戶端P2P階段等。
[0003]其中，在單服務(wù)器階段，只有單臺服務(wù)器提供服務(wù)，用戶終端的播放器通過流媒體協(xié)議直接連接到服務(wù)器，獲取音視頻數(shù)據(jù)，并在本地解碼播放。
[0004]在服務(wù)器集群階段，采用多種熱備份的服務(wù)器集群方案或者是從源服務(wù)器到邊緣服務(wù)器進行CDN分發(fā)的組網(wǎng)方案。此時用戶終端的播放器通過服務(wù)器端的負(fù)載均衡調(diào)度，連接到某一臺服務(wù)器，然后通過流媒體協(xié)議(如RTMP(Real Time Messaging Protocol，實時消息傳輸協(xié)議)/RTSP (Real Time Streaming Protocol，實時流傳輸協(xié)議)/MMS (MultiMedia Server，多媒體服務(wù)器)等)，或基于HTTP (超文本傳輸協(xié)議，Hyper Text TransferProtocol)(如 HLS(Http Live Streaming, HTTP 流媒體直播)/HTTP 下載(download)等)進行傳輸?shù)膮f(xié)議獲取音視頻數(shù)據(jù)，并在本地解碼播放。這種純服務(wù)器的解決方案，可以將服務(wù)器部署在IDC (Internet Data Center，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心)機房里，以保證在線時長和服務(wù)帶寬質(zhì)量，缺點是成本較高。
[0005]在CDN+客戶端P2P階段，由于同時在線人數(shù)的不斷增加，以及服務(wù)器帶寬成本的壓力，可以利用客戶端來分擔(dān)一部分訪問壓力。通常視頻數(shù)據(jù)從生產(chǎn)端(攝像機/攝像頭拍攝后進行數(shù)字編碼并通過流媒體協(xié)議推送到源服務(wù)器)出來，進入⑶N網(wǎng)絡(luò)，通過⑶N網(wǎng)絡(luò)分發(fā)到CDN的邊緣節(jié)點，在這里會按照P2P傳輸?shù)男枨髮?shù)據(jù)進行分割以適應(yīng)P2P傳輸。同時需要在客戶端部署一個P2P服務(wù)的代理，這樣客戶端的播放器可以從P2P代理獲取數(shù)據(jù)。不同客戶端的P2P代理還可以通過P2P協(xié)議互相共享數(shù)據(jù)。這樣就分擔(dān)了服務(wù)器的訪問壓力。另一方面，由于P2P網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定，要想保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量不間斷，還可以進行設(shè)定，讓P2P代理在無法從別的P2P代理(對端PEER)獲取數(shù)據(jù)時直接訪問⑶N網(wǎng)絡(luò)里的服務(wù)器。例如專利CN201510150133.1就采用了這種⑶N+P2P的架構(gòu)。⑶N+P2P的架構(gòu)可以分擔(dān)一部分服務(wù)器的訪問壓力，降低帶寬成本，同時還可以保證服務(wù)質(zhì)量。
[0006]但是P2P代理模塊加入/退出P2P網(wǎng)絡(luò)是不受控制的，完全取決于客戶是否選擇觀看對應(yīng)的直播頻道，也就意味著，這一部分來自于客戶端的帶寬無法挪作它用。如果直播結(jié)束或用戶退出收看，來自于客戶端的這部分帶寬就沒有了。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]摶術(shù)問題
[0008]有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，如何提高用戶側(cè)帶寬的利用率，以保證內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)所分發(fā)的內(nèi)容的服務(wù)質(zhì)量。
[0009]解決方案
[0010]為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的一實施例，提供了一種用戶側(cè)帶寬聚合的方法，包括:
[0011]位于內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的虛擬化控制器接收用戶終端的播放器發(fā)送的內(nèi)容分發(fā)請求；
[0012]所述虛擬化控制器根據(jù)各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài)信息進行設(shè)備分級，其中，分級結(jié)果包括所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為第一級設(shè)備或第二級設(shè)備，所述第一級設(shè)備為中間設(shè)備，所述第二級設(shè)備為邊緣設(shè)備；
[0013]所述虛擬化控制器將所述分級結(jié)果下發(fā)給對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；
[0014]所述虛擬化控制器控制所述第一級設(shè)備和所述第二級設(shè)備之間建立超文本傳輸協(xié)議HTTP連接；
[0015]所述虛擬化控制器向所述用戶終端的播放器返回至少一個第二級設(shè)備的地址信息，以利用所返回的第二級設(shè)備的可用帶寬向所述用戶終端的播放器進行內(nèi)容分發(fā)。
[0016]對于上述方法，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述虛擬化控制器根據(jù)各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài)信息進行設(shè)備分級，包括:
[0017]所述虛擬化控制器獲取其所能管轄的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài)信息，所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài)信息包括所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可用帶寬和NAT拓?fù)錉顟B(tài)，在所述NAT拓?fù)錉顟B(tài)中，第一狀態(tài)表示所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有公網(wǎng)IP地址，第二狀態(tài)表示所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在NAT后且屬于非對稱網(wǎng)絡(luò)NAT類型，第三狀態(tài)表示所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在NAT后且屬于對稱網(wǎng)絡(luò)NAT類型；
[0018]所述虛擬化控制器從其所能管轄的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中選取多個空閑網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并根據(jù)內(nèi)容分發(fā)需求和各所述空閑網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可用帶寬，選取NAT拓?fù)錉顟B(tài)為第一狀態(tài)的部分設(shè)備作為第二級設(shè)備，所述內(nèi)容分發(fā)需求包括直播節(jié)目的總帶寬和碼流，其中，所述第二級設(shè)備與客戶端連接并能夠與至少一個所述第一級設(shè)備建立HTTP連接，兩個所述第二級設(shè)備之間禁止建立HTTP連接；
[0019]所述虛擬化控制器根據(jù)所述內(nèi)容分發(fā)需求、所選取的第二級設(shè)備的數(shù)量和剩余的所述空閑網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可用帶寬，選取NAT拓?fù)錉顟B(tài)為第一狀態(tài)的部分設(shè)備作為第一級設(shè)備，和/或，選取NAT拓?fù)錉顟B(tài)為第二狀態(tài)的部分設(shè)備作為第一級設(shè)備，其中，所述第一級設(shè)備與所述內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)連接，兩個NAT拓?fù)錉顟B(tài)為第一狀態(tài)的第一級設(shè)備之間允許建立HTTP連接。
[0020]對于上述方法，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述虛擬化控制器控制所述第一級設(shè)備和所述第二級設(shè)備之間建立HTTP連接，包括:
[0021]對于每個所述第二級設(shè)備，所述虛擬化控制器向所述第二級設(shè)備下發(fā)第一級設(shè)備編號列表；
[0022]所述虛擬化控制器獲取所述第二級設(shè)備根據(jù)所述第一級設(shè)備編號列表所選取的感興趣的第一級設(shè)備的編號；
[0023]所述虛擬化控制器向所述第二級設(shè)備感興趣的第一級設(shè)備發(fā)送所述第二級設(shè)備的地址信息，由收到所述地址信息的第一級設(shè)備主動向所述第二級設(shè)備發(fā)送HTTP連接請求以建立HTTP連接。
[0024]對于上述方法，在一種可能的實現(xiàn)方式中，還包括:
[0025]在所述第二級設(shè)備與至少一個第一級設(shè)備成功建立HTTP連接后，所述至少一個第一級設(shè)備將從云端的CDN模塊獲取的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述第二級設(shè)備；
[0026]所述第二級設(shè)備將所接收到的所有數(shù)據(jù)進行組合，將得到的完整內(nèi)容發(fā)送給所述用戶終端的播放器。
[0027]對于上述方法，在一種可能的實現(xiàn)方式中，還包括:
[0028]所述第二級設(shè)備向所述至少一個第一級設(shè)備返回拒絕命令，接收到所述拒絕命令的第一級設(shè)備停止向所述第二級設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0029]對于上述方法，在一種可能的實現(xiàn)方式中，還包括:
[0030]接收到所述拒絕命令的第一級設(shè)備與所述第二級設(shè)備保持HTTP連接，并按照預(yù)定間隔向所述第二級設(shè)備發(fā)送心跳報告。
[0031]對于上述方法，在一種可能的實現(xiàn)方式中，還包括:
[0032]所述虛擬化控制器檢測各所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運行狀態(tài)；
[0033]在某個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處于掉線的狀態(tài)下，所述虛擬化控制器將掉線的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的編號從可用設(shè)備列表中刪除。
[0034]為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種虛擬化控制器，其設(shè)置于云端的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)中，包括:
[0035]客戶端接口模塊，與用戶終端的播放器相通信，用于接收所述用戶終端的播放器發(fā)送的內(nèi)容分發(fā)請求；
[0036]分級模塊，與各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相通信，用于根據(jù)各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài)信息進行設(shè)備分級，其中，分級結(jié)果包括所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為第一級設(shè)備或第二級設(shè)備，所述第一級設(shè)備為中間設(shè)備，所述第二級設(shè)備為邊緣設(shè)備；
[0037]網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口模塊，與各所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相通信，用于將所述分級結(jié)果下發(fā)給對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；
[0038]HTTP連接控制模塊，與各所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相通信，用于控制所述第一級設(shè)備和所述第二級設(shè)備之間建立HTTP連接；
[0039]所述客戶端接口模塊還用于向所述用戶終端的播放器返回至少一個第二級設(shè)備的地址信息，以利用所返回的第二級設(shè)備的可用帶寬向所述用戶終端的播放器進行內(nèi)容分發(fā)。
[0040]對于上述虛擬化控制器，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述分級模塊包括:
[0041]NAT探測單元，用于獲取所述虛擬化控制器所能管轄的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài)信息，所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài)信息包括所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可用帶寬和NAT拓?fù)錉顟B(tài)，在所述NAT拓?fù)錉顟B(tài)中，第一狀態(tài)表示所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有公網(wǎng)IP地址，第二狀態(tài)表示所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在NAT后且屬于非對稱網(wǎng)絡(luò)NAT類型，第三狀態(tài)表示所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在NAT后且屬于對稱網(wǎng)絡(luò)NAT類型；
[0042]第二級設(shè)備選取單元，用于從所述虛擬化控制器所能管轄的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中選取多個空閑網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并根據(jù)內(nèi)容分發(fā)需求和各所述空閑網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可用帶寬，選取NAT拓?fù)錉顟B(tài)為第一狀態(tài)的部分設(shè)備作為第二級設(shè)備，所述內(nèi)容分發(fā)需求包括直播節(jié)目的總帶寬和碼流，其中，所述第二級設(shè)備與客戶端連接并能夠與至少一個所述第一級設(shè)備建立HTTP連接，兩個所述第二級設(shè)備之間禁止建立HTTP連接；
[0043]第一級設(shè)備選取單元，用于根據(jù)所述內(nèi)容分發(fā)需求、所選取的第二級設(shè)備的數(shù)量和剩余的所述空閑網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可用帶寬，選取NAT拓?fù)錉顟B(tài)為第一狀態(tài)的部分設(shè)備作為第一級設(shè)備，和/或，選取NAT拓?fù)錉顟B(tài)為第二狀態(tài)的部分設(shè)備作為第一級設(shè)備，其中，所述第一級設(shè)備與所述內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)連接并能夠與至少一個所述第二級設(shè)備相通信，兩個NAT拓?fù)錉顟B(tài)為第一狀態(tài)的第一級設(shè)備之間允許建立HTTP連接。
[0044]對于上述虛擬化控制器，在一種可能的實現(xiàn)方式中，HTTP連接控制模塊包括:
[0045]列表發(fā)送單元，對于每個所述第二級設(shè)備，所述列表發(fā)送單元用于向所述第二級設(shè)備下發(fā)第一級設(shè)備編號列表；
[0046]編號獲取模塊，用于獲取所述第二級設(shè)備根據(jù)所述第一級設(shè)備編號列表所選取的感興趣的第一級設(shè)備的編號；
[0047]地址發(fā)送單元，用于向所述第二級設(shè)備感興趣的第一級設(shè)備發(fā)送所述第二級設(shè)備的地址信息，由收到所述地址信息的第一級設(shè)備主動向所述第二級設(shè)備發(fā)送HTTP連接請求以建立HTTP連接。
[0048]對于上述虛擬化控制器，在一種可能的實現(xiàn)方式中，還包括:
[0049]容錯模塊，用于檢測各所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運行狀態(tài)，在某