P2P流媒体直播简介
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p2p流媒体的工作原理是什么P2P流媒体,即基于点对点(Peer-to-Peer)技术的流媒体传输,其工作原理如下:1. 用户加入网络:用户通过P2P流媒体应用程序加入P2P流媒体网络。
用户可以选择作为“初级用户”(只接收其他用户的数据)或“高级用户”(既接收其他用户的数据,也将自己的数据分享给其他用户)。
2. 资源搜索:用户通过P2P流媒体应用程序搜索所需的多媒体资源。
搜索结果通常包括了多个拥有该资源的用户。
3. 节点选择:根据用户的策略或算法,选择一个适合的资源提供节点(如拥有带宽较高的节点)。
4. 数据传输:用户通过与选择的资源提供节点建立连接,开始接收该资源的数据。
同时,用户也会将接收到的数据缓存下来,并将自己的数据传递给其他用户。
5. 缓存管理:用户的P2P流媒体应用程序会根据缓存空间的大小、资源的需求量等因素,对缓存中的数据进行动态调整和管理。
这样,其他用户就可以从该用户的缓存中获取数据,减少了对资源提供节点的依赖。
6. 数据碎片传输:P2P流媒体将整个资源文件切分成多个小的数据块(或称为分块)。
用户可以同时从多个节点获取这些数据块,不需要按顺序获取整个资源文件。
这种基于数据块的传输使得用户可以更快地开始播放流媒体内容,而不需要等待整个资源下载完成。
7. 动态加入或离开P2P网络:用户可以根据需要随时加入或离开P2P流媒体网络。
离开时,用户的资源也会从网络中移除。
这样,网络中的资源提供节点会根据网络中用户的数量和需求量的变化,动态地调整资源的分发和传输。
总的来说,P2P流媒体的工作原理就是通过用户之间的协作和互相分享资源,以提高视频、音频等流媒体内容的传输效率和质量。
P2P协议概述协议名称:P2P协议概述一、引言P2P(Peer-to-Peer)协议是一种分布式计算和网络通信的协议,它允许互联网上的计算机直接与其他计算机进行通信和资源共享,而无需通过中央服务器。
本协议旨在提供P2P协议的概述,包括其定义、特点、应用领域以及相关的安全和隐私考虑。
二、定义P2P协议是一种点对点通信协议,其中每个节点既是客户端又是服务器。
它允许节点之间直接通信,共享资源和服务,而无需依赖中央服务器。
P2P协议可以用于文件共享、实时通信、流媒体传输等多种应用场景。
三、特点1. 去中心化:P2P协议不需要中央服务器来协调和控制节点之间的通信,每个节点都具有相同的权利和责任。
2. 可扩展性:P2P网络可以随着节点数量的增加而扩展,节点之间的负载和资源共享能力可以平衡。
3. 自组织性:P2P网络中的节点可以自主地加入或离开网络,网络拓扑结构可以自动调整以适应节点的变化。
4. 高效性:P2P协议利用多个节点的计算和存储资源,提供更高的数据传输速度和更好的系统性能。
5. 安全性:P2P协议可以通过加密和认证机制来保护节点之间的通信和共享的资源,防止恶意攻击和非法访问。
四、应用领域1. 文件共享:P2P协议可以用于实现大规模的文件共享网络,如BitTorrent等,用户可以通过P2P网络快速下载和分享文件。
2. 实时通信:P2P协议可以用于实现实时音视频通信,如Skype和WebRTC等,用户可以通过P2P网络进行高质量的语音和视频通话。
3. 流媒体传输:P2P协议可以用于实现大规模的流媒体传输,如PPLive和PPStream等,用户可以通过P2P网络观看高清视频直播。
4. 分布式计算:P2P协议可以用于实现分布式计算,如BOINC和SETI@home 等,用户可以通过P2P网络共享计算资源,解决复杂的科学和工程问题。
五、安全和隐私考虑1. 身份认证:P2P协议应该提供身份认证机制,确保节点之间的通信和资源共享只限于合法和信任的节点。
NAGA P2P直播系统技术白皮书南京纳加软件有限公司二00七年四月目录一、系统目标 (3)二、应用构架 (3)三、技术构架 (4)四、技术特点 (5)五、产品特点 (8)六、功能介绍 (9)1、流媒体模块功能介绍 (9)2、针对优化组件包功能介绍 (9)3、网络传输模块功能介绍 (9)4、网络构架方式介绍 (10)5、缓冲存储模块功能介绍 (10)6、程序主框架结构模式介绍 (10)7、服务器端功能介绍 (10)七、平台要求 (11)一、系统目标传统的直播软件对于直播服务器硬件和带宽有很高的要求,要求支持的人数越多所需要的带宽就也高。
这对于企业来说是一个很大的投入,对于个人来说根本就没法架设一套直播系统。
而本系统的目的就是通过p2p 技术降低直播对于服务器硬件和带宽的高依赖性,在不需要很高的带宽下做到观看人数越多越流畅的效果,这样可以给企业用户节省很多购买带宽和服务器的资金,个人用户也可以随时随地开设自己的直播服务器。
目前架设一台直播服务器需要专业人士部署软硬件,其步骤非常复杂,而本系统另外一个重要目标就是降低开设直播服务器的难度,让每一个用户不需要懂专业知识,随时随地都可以架设自己的直播服务器。
二、应用构架文件服务器最终用户(客户端)图一 NAGA P2P 直播系统部署图1、 直播程序可以有四种方式的数据源:★ 本地服务器上或者联网的文件服务器上的多媒体文件,支持绝大多数媒体格式(wmv/wma/rm/rmvb/mpg/avi/mp3等等)。
★ 直接从采集设备(DV 、摄像头、视频采集卡等)采集实时数据 (1.2版本开始支持)。
★Windows编码器出来的流数据。
★Windows Media Service流数据2、防火墙配置。
NAGA默认使用5000~6000 UDP端口(可以在配置文件里面配置)与服务器3500 UDP端口通讯,需要将这些端口开启。
3、直播带宽需求:NAGA设计的目标就是尽最大可能节省直播带宽,而又能最大程度保证用户的收看质量。
FMS4 P2P直播解决方案目前视频直播通用的方案有两种,分别是单播模式和多播模式。
单播模式虽然有着数据流稳定的特点,但具有地域化问题,且随着客户量的增加,服务器负载也随之增大,需要投入大量的硬件设备以及巨额的带宽费用。
多播模式通常体现为现今的P2P技术。
P2P模式解决了单播模式的问题一、方案简介目前视频直播通用的方案有两种,分别是单播模式和多播模式。
单播模式虽然有着数据流稳定的特点,但具有地域化问题,且随着客户量的增加,服务器负载也随之增大,需要投入大量的硬件设备以及巨额的带宽费用。
多播模式通常体现为现今的P2P技术。
P2P 模式解决了单播模式的问题,在提高传输速度和缓解服务器带宽压力上有较大优势,一般在直播中应用得较多。
使用P2P技术后可节省内容发布商资金,提高数据流通量。
Adobe Flash Media Server 4(以下简称FMS4)发布后,联讯软件立即投入大量人力进行研究与开发。
在其发布短短几周内便掌握了Flashplayer P2P API的使用以及服务器的配置方法。
P2P功能采用了最新的Flash RTMFP协议,该协议可以允许使用Adobe Flash Player 10.1的终端用户之间进行直接通信即实现了P2P传输技术。
通过使用RTMFP,直播系统将极大降低带宽消耗,媒体数据在终端用户之间流动,不完全由服务器提供,更适合做大规模直播应用。
二、关于P2PP2P是英文Peer-to-Peer(对等)的简称,又被称为“点对点”。
“对等”技术是一种网络新技术,依赖网络中参与者的计算能力和带宽,而不是把依赖都聚集在较少的几台服务器上。
P2P还是英文Point to Point (点对点)的简称。
它是下载术语,意思是在你自己下载的同时,自己的电脑还要继续做主机上传,这种下载方式,人越多速度越快。
三、单播和多播的区别单播(Unicast)传输:在发送者和每一接收者之间实现点对点网络连接。
P2P直播系统一、系统目标本系统的目的是通过P2P技术,降低直播系统对服务器系统的高带宽和服务器硬件系统的要求;在服务器不需很高的带宽的情况下,能做到播放节点越多播放越流畅的效果。
二、系统架构直播系统中的可以有三种数据来源:1.文件系统(可以用于创建自己的电影台)2.采集设备3.流数据网络设置:本系统客户端需要使用UDP端口(自定义,如:3355-3399)跟服务器端口通讯,所以需要开启这些端口的支持。
带宽需求:本系统的目标就是最大限度的节省服务器的直播带宽,而能保证播放节点的播放质量。
播放节点首先从Broker服务器阶段中取得数据分派服务器集群,数据分派服务器集群提供基础播放数据,目的是为了频道的快速切换,后面播放节点直接从其他播放节点取缓存数据,以达到最到限度的节省服务器带宽。
以下是参考网络数据:(以350~500kbps直播码流计算)人数350Kbps所需带宽400Kbps所需带宽500Kbps所需带宽1000人15mbps 20mbps 25mbps1万人30mbps 40mbps 50mbps10万人60mbps 80mbps 100mbps100万人100mbps 100mbps 100mbps1000万人100mbps 100mbps 100mbps三、技术架构P2P系统网络架构:本系统以结构化多冗余混合DHT实现P2P算法,使用UDP和UPnP 混合的方式进行NAT,以保证数据的串通和有效性。
系统并且采用了Plugin的方式实现,这样Node 的部署就可以是灵活多变,而且部署便捷。
Client跟Dispatcher的采用命令加密的方式进行通讯,保持命令和服务器的安全性。
P2P系统可以实现有效的跨机房同步问题。
以下是本系统存在的两种P2P的连接方式:树状P2P网络拓扑集中是P2P网络拓扑当一开始播放某个频道的时候,那么先使用集中是的网络拓扑,这样的好处是可以实现频道的快速切换,目前可以达到的最短切换时间是3S。
基于P2P网络的视频流媒体传输技术研究近年来,随着互联网的飞速发展,视频流媒体已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
在互联网上观看视频已经成为了人们休闲娱乐的主要方式之一。
然而,传统的视频流媒体传输方式在面临着带宽瓶颈、延迟高等问题。
为了解决这一问题,基于P2P网络的视频流媒体传输技术应运而生。
基于P2P网络的视频流媒体传输技术是指利用P2P(peer-to-peer)网络架构来实现视频流媒体的传输和共享。
与传统的中心服务器架构不同,P2P网络通过将传输任务分配给大量的终端用户,减轻了服务器的负担,提高了整体的传输效率和可靠性。
首先,基于P2P网络的视频流媒体传输技术的核心之一是资源共享。
在传统的中心服务器架构中,用户需要直接从服务器下载视频内容。
而在基于P2P网络的视频流媒体传输技术中,每个终端用户不仅充当接收者的角色,同时也可以成为发送者的角色,共享自己的带宽和资源。
这种分布式的资源共享方式大大提高了整体的传输速度和质量。
其次,基于P2P网络的视频流媒体传输技术具有较好的可扩展性。
P2P网络的节点数量可以非常庞大,这意味着更多的终端用户可以参与到视频流媒体的传输过程中。
相比之下,传统的中心服务器架构往往只能承载有限数量的用户请求,随着用户规模的增加,服务器压力也会不断增加。
而P2P网络通过分散传输任务,使得任何一个节点都可以作为发送者或接收者参与到传输过程中,从而实现了高度的可扩展性。
另外,基于P2P网络的视频流媒体传输技术还具有一定的容灾能力。
由于P2P网络是一个分布式系统,不存在单点故障的问题。
即使某个节点出现故障或离线,其他节点仍然可以继续工作,保证了视频流媒体传输的稳定性和连续性。
然而,基于P2P网络的视频流媒体传输技术也面临着一些挑战和问题。
首先,由于每个终端用户都可以作为发送者和接收者,数据传输的路径变得复杂而不可预测。
这导致了一定的传输延迟和不确定性,影响了用户观看视频的体验。
P2P技术P2P是peer-to-peer的缩写,peer在英语里有“(地位、能力等)同等者”、“同事”和“伙伴”等意义。
P2P也就可以理解为“伙伴对伙伴”的意思,或称为对等联网。
目前人们认为其在加强网络上人的交流、文件交换、分布计算等方面大有前途。
什么是对等网络(P2P)技术?P2P技术属于覆盖层网络的范畴,是相对于客户机/服务器(C/S)模式来说的一种网络信息交换方式。
在C/S模式中,数据的分发采用专门的服务器,多个客户端都从此服务器获取数据。
这种模式的优点是:数据的一致性容易控制,系统也容易管理。
但是此种模式的缺点是:因为服务器的个数只有一个(即便有多个也非常有限),系统容易出现单一失效点;单一服务器面对众多的客户端,由于CPU能力、内存大小、网络带宽的限制,可同时服务的客户端非常有限,可扩展性差。
P2P技术正是为了解决这些问题而提出来的一种对等网络结构。
在P2P网络中,每个节点既可以从其他节点得到服务,也可以向其他节点提供服务。
这样,庞大的终端资源被利用起来,一举解决了C/S模式中的两个弊端。
对等网络的基本结构(1)集中式对等网络(Napster、QQ)集中式对等网络基于中央目录服务器,为网络中各节目提供目录查询服务,传输内容无需再经过中央服务器。
这种网络,结构比较简单,中央服务器的负担大大降低。
但由于仍存在中央节点,容易形成传输瓶颈,扩展性也比较差,不适合大型网络。
但由于目录集中管理,对于小型网络的管理和控制上倒是一种可选择方案。
(2)无结构分布式网络(Gnutella)无结构分布式网络与集中式的最显著区别在于,它没有中央服务器,所有结点通过与相邻节点间的通信,接入整个网络。
在无结构的网络中,节点采用一种查询包的机制来搜索需要的资源。
具体的方式为,某节点将包含查询内容的查询包发送到与之相邻的节点,该查询包以扩散的方式在网络中蔓延,由于这样的方式如果不加节制,会造成消息泛滥,因此一般会设置一个适当的生存时间(TTL),在查询的过程中递减,当TTL值为0时,将不再继续发送。
P2P流媒体直播
1.1.基本概念
P2P流媒体直播是最新发展起来的一种网络流媒体广播方式,它利用P2P的原理来建立播放网络,从而达到节省服务端带宽消耗、减轻服务端处理压力的目的。
采用该技术可以使得单一服务器就能轻松负荷起成千上万的用户同时在线观看节目。
而不管在线用户是多少,服务端的带宽消耗都是基本一样的,那就是提供作为P2P传播的种子所需要的几个流的带宽。
1.2.系统和带宽需求
首先需要流媒体的源,可以是流媒体文件如wmv/rm/mp3文件,也可以是其它流媒体服务器的输出内容。
其次需要P2P的服务端软件来控制和转发媒体流。
客户端则需要P2P的客户端来接收媒体流。
由于系统资源消耗不多,采用普通的电脑就可以建立直播系统。
P2P直播的带宽消耗很少。
例如我们需要广播一个400Kbps码流的节目,我们设置使用5个流作为种子。
那么当同时在线用户少于5个的时候,这些用户都是直接从服务端读取码流,所需的带宽为:400K X 用户数,也就是小于2M。
当在线用户数超过5个以后,用户之间通过P2P相互交换信息,多出的用户不再直接从服务端读取码流,这样服务端的带宽消耗仍然保持为2M。
当然还会有一些交换寻址信息所需要的码流,但这些与流媒体本身的码流相比很小。
由于P2P的大部分处理都在客户端之间进行,对服务器压力很小,实际测试中2000人在线消耗CPU小于5%(双2.8GCPU服务器)。
1.3.P2P直播的特点
P2P直播在容量上按理论没有限制。
在线用户越多网络越顺畅。
P2P直播不同于VOD点播,用户不可以选择播放的内容,只能按时间点来观看节目。
因此P2P直播形式上更像是网络上的电视,用户只能在频道之间进行选择。
P2P直播有时延。
由于需要建立缓冲来进行P2P交换,会带来大约半分钟左右的延时。
在节目开始播放之前也需要几十秒的下载缓冲时间。
P2P直播需要客户端插件支持。
虽然流媒体本身的内容可以用windows media player或者real player之类的通用播放器来播放,但是客户端还需要安装有插件来接收和交换流媒体的内容。
1.4.P2P软件介绍
P2P是沈阳仁业软件有限公司开发的一款P2P直播软件。
该软件经过了大容量压力测试,在3000人同时在线的情况下播放400K码流的节目,服务端CPU消耗约5%,带宽消耗小于4M。
最高测试播放700K的码流,也基本可以满足要求。
鉴于ADSL用户的上行带宽只有512K,实际可用一般小于500K,能够播放800K码流可以解释为有一部分通过LAN 上网的用户做出了重要贡献。
中国的网络由多个运营商割据,网络之间的连通性很差。
例如电信的用户访问网通的服务器就会慢得无法忍受。
而我们在测试中还发现,当P2P的用户数达到一定的数量,例如100人以后,网络之间差异可以被基本抹平。
这是处于中间地带的用户起到的桥梁作用。
我们也进行了低服务带宽的测试,采用普通电脑作为服务器,以ADSL连接网络,在200人在线的情况下可以实现顺畅播放128K码流的节目。
这就使得任何一个宽带用户都具备了开设自己的网络电台的可能。
2.应用方案举例
2.1.教育行业P2P应用方案
随着我国教育的普及,教育受众的种类和数量也在不断激增。
无论是企业内部培训、职业就业教育、成人教育、专业技能教育,还是学校扩展教育,都汇集着大量的受教人员。
为了提供更方便、更有效的教育手段,许多的教育机构将目光对准了网络视频远程教育的模式。
另外,教职工之间的学术沟通、专家的讲座、教师的课堂教育等,都可以成为网络教学视频的内容,而让学员可以更好的观看到这些内容,对于众多时间不能灵活安排,地理位置又难以满足听课需求,如何在降低网络视频运营的大笔开销的同时,为学员提供一个更流畅、清晰的教学效果,已经是教育行业普遍关注的问题。
教育平台和网络电视应用目前已得到广电、电信及众多宽带运营商的广泛关注,是极具市场和社会价值的宽带增值服务。
仁业软件公司凭借自身在宽带流媒体行业的长期技术积
累和雄厚的研发实力,率先推出商业化的P2P宽带流媒体运营平台,作为行业专家,独创的P2P 技术核心国内绝对领先,突破了宽带流媒体运营必须使用大量高配置服务器和大量的带宽的技术壁垒,使得大规模并发流畅观看的流媒体运营真正成为现实。
2.2.图书馆行业P2P解决方案
随着信息技术的高速发展,传统的图书馆已经远远不能满足现代化教育的需求。
利用本系统完善的功能,以及强大的在线服务能力,再结合图书馆的实际需要,在实际的应用中为方便更多的师生观看各种学术会议、名人演讲,并及时播报馆内新闻,配置便携式转播工作站,随时将学术会议、名家访谈以及馆内活动进行现场直播。
2.3.政府行业P2P解决方案
随着计算机网络的普及以及网络视频技术的发展,通过在高速互联网和局域网内实现高质量的会议直播、电视直播等已经成为政务信息化的必然发展趋势。
政府通过搭建的流媒体网络视频直播系统对外用于政府门户网站视频宣传,实现高质量的网络会议直播录播、等应用。
通过便携的采集终端等,针对平时灵活的现场活动,提供不定时的视频节目采编,并通过网络传送到中心服务器,以低廉的成本十分方便地实现不同形式会议或活动的网络直播等。
用户在观看网络视频直播节目的同时,通过文字与直播节目的嘉宾或主持人员进行互动交流。
2.4.医院P2P解决方案
网络全球同步直播是对医院的大型讲座、专家研讨会、卫生大讲堂等,为那些没有到场的领导或者客户提供线上同步观看的最好方法。
是一个革命性多媒体影音互动技术。
有效地结合了网络、视频通技术,创造出高品质的即时互动多媒体整合平台,是架构在医院网站上最新媒体传播方式。
能够在医院网站上将医院先进的设备、各个科室、硬件软件设施等内容透过视频窗口在线播放,让医院可以轻松透过声音,影像及文字达到意想不到的效果。
2.5.直播举例:
文化艺术活动直播
人文旅游景点景观展示
企业推广活动直播:产品发布会,技术交流会,新闻发布会,产品巡展,公司历程,产品巡展,周年庆典,商业宣传活动
专业讲座,专业研讨会
在线课堂
在线论坛
在线访谈
企业大型宣传活动、新闻发布会、主题演讲、产品推广会、签约仪式及展会现场在互联网进行实时现场视频直播服务;
沈阳仁业网络技术有限公司。