流媒體系統架構的應用

時間：2024-09-06 23:54:49 系統架構師

流媒體系統架構的應用

　　隨著硬件設備的性能和自動化運維技術的不斷提升，C/S模式的弊端會不斷減少。目前國內的帶寬費用非常高，帶寬質量與發達國家相比卻相差甚遠。

　　一、流媒體概念

　　流媒體(Streaming Media)又稱流式媒體，是指采用流式傳輸方式在互聯網上播放的媒體格式，如音頻、視頻或多媒體文件，用戶可以邊接收邊播放。近年來互聯網的迅猛發展和普及，為流媒體業務發展提供了強大的市場動力。流媒體最初的模式是C/S模式，但隨著用戶量的激增，很多公司的服務器難以支持巨大的用戶量和高昂的帶寬費用，最終被迫倒閉或尋求新的解決方案。P2P模式就是為了解決C/S模式的弊端而產生的，很多人認為這種模式必將取代C/S模式。然而隨著其追隨者的不斷增多，這種模式也暴露出了嚴重的弊端，即版權糾紛問題。嚴格地說U前國內流媒體公司中大多數公司都無法保證其資源不會被盜取。因此目前C/S模式與P2P模式各有優缺點，還很難說某一種模式具有絕對的優勢。

　　二、兩種模式的應用現狀

　　1.基于C/S架構的流媒體系統

　　在基于C/S架構的流媒體系統中，客戶端直接從服務器下載媒體資源。服務器通常由集群組成，并且能提供極高的網絡帶寬。為了支持這一模式的運營，企業通常需要維護龐大的服務器集群，并支付高額的網絡帶寬費用。優酷網和土豆網就是這一模式的典型代表，不但需要付出大量的人力物力，每月的帶寬費用就高達上千萬。由于這兩個原因很多企業放棄了這一模式轉而采用P2P模式。

　　對C/S模式貢獻最大的是Adobe公司，旗下擁有rtmp、rtsp、rtp、rtep等流媒體協議及rap4、flv、f4v等文件格式。Adobe的基本思想是在文件格式中加入流化信息(數據打包)，通過流媒體協議列數據進行傳輸(流式傳輸)，協議中帶有流控信息，能夠充分保證客戶的播放質量(QoS)。有Adobe公司作為C/S模式的后盾，相信C/S模式必然會前途無量。Adobe的方案對于視頻點播和視頻直播都適用。流式傳輸的控制機制是時間戳，每一個數據包都帶有一個時間戳。當點播(直播)開始時，服務器通過判斷時間戳向客戶端發送數據。這一機制保證了數據均勻地流向客戶端，減少了服務器端的壓力，當客戶端帶寬不足以播放媒體數據時，流媒體協議會通過丟棄一部分數據包(非關鍵幀)的方式以保證客戶端能夠流暢播放。時間戳的計算方法通常是一個隨機值加上一個相對時間得到。這就決定了即使兩個客戶端點播同一個媒體資源，其時間戳也是不同的。所以這種思想無法被運用于P2P模式，因為P2P模式要求共享的數據必須是相同的。

　　C/S模式一般只支持客戶端觀看，而不支持下載影片。因為下載影片會造成版權糾紛，而這一點在很多P2P模式的流媒體系統中很難得到保障。在P2P模式中為了保證數據分享率，很多公司會強迫客戶存儲文件內容，甚至是客戶根本就不會看到的文件。而文件內容一旦被下載，如果不采取有力的加密方式，很容易遭到盜版。其中一個反而實例就是QVOD軟件，這款軟件在提供在線觀看的同時也會下載影片，完全不能提供版權保障，可以說QVOD提供了一個“完美”的盜版平臺。從這一點我們可以看出C/S模式相對于P2P模式是有一定優勢的。

　　2.基于P2P架構的流媒體系統

　　P2P(Peer to、Peer)技術又稱為對等網絡技術，它是一種用于不同電腦的用戶之間共享數據信息的技術。P2P技術興起于上世紀90年代，成功的案例有很多，然而應用于流媒體行業的時間還很短，采樣P2P模式的流媒體系統只需要提供位數不多的服務器，就可以支持幾百萬至幾千萬的客戶點播、一方面節省人力物力資源，另一方面大大節省了帶寬費用。通常情況下數據分享率能達到95%以上，也就意味著只有不到5%的數據是從公司服務器流出。由于P2P流媒體對服務器和帶寬資源的需求低，也就降低了進入這個市場的門檻，這樣，就涌現了一批從事P2P流媒體運營的企業。

　　P2P模式的流媒體系統一般分為兩個部分：CDN網和P2P網CDN網是內容分發網，由服務器集群組成。它提供了一套內容分發機制，保證了無論客戶端從CDN網的哪個點接人都能流暢地獲取數據。P2P是由內部服務器及客戶端組成，觀看同一資源的客戶端彼此之間共享數據。只有少數客戶端能夠從CDN網獲取到數據，其他客戶端都是從彼此之間獲取數據。為了保證數據分享率足夠高，有些公司甚至會將媒體數據提前部署到客戶端，當然這一舉動是在客戶端不知情的情況下進行。

　　日前P2P模式的流媒體公司大多只注重盈利而不注重標準的研發，沒有像Adobe一樣的公司能夠提供一套標準的解決方案。人多數公司都有自己的一套解決方案，而這些方案或多或少存在缺點。例如迅雷網，其數據傳輸完全采用私有協議。影片點播類似丁文件傳輸，先將影片無數據傳送到客戶端，后續數據只需順序傳送到客戶端就可以實現在線播放。這一思想實現起來雖然沒有什么問題，但是碼率并不穩定，很容易給服務器端造成壓力。為了解決碼率問題，必須加入一些其他機制，這一點與時間戳機制相差甚遠。而且對于點播和直播通常會有兩套不同的解決方案，增加了維護的難度。

　　三、兩種模式的對比結果

　　從兩利-模式的對比情況我們可以看出，目前C/S模式和P2P模式的運用是各占半壁江山。C/S模式是傳統模式，雖然其維護成本較高，但是不會造成版權糾紛。從長遠來看其生命力依然旺盛。P2P模式是后起之秀，從運用角度來講更適合一個企業的發展，但是其缺點也是很明顯的。對于一個成功的企業來說，如果不能創造出一套完美的解決方案并解決版權問題，就很難成為國際級企業。比方說2010年上市的優酷網，由于其采用了Adobe的解決方案，完全避免了版權糾紛。而在國內采用P2P模式的公司中，很多公司無法解決版權糾紛，甚至根本沒有解決版權問題，這就決定了這些企業很難成為國際級企業，只能在國內發展。總之兩種模式會相互促進，共同發展。

【流媒體系統架構的應用】相關文章：

存儲架構體系發展在電信支撐系統中的應用09-22