淺析P2P技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)電視中的應(yīng)用及現(xiàn)狀

什么是P2P技術(shù)呢？P2P是peer-to-peer的縮寫，peer在英語(yǔ)里有（地位、能力等）同等者、同事和伙伴等意義。因此，P2P也就可以理解為伙伴對(duì)伙伴的意思，或稱為對(duì)等聯(lián)網(wǎng)。P2P技術(shù)自面市以來(lái)一直受到廣泛的關(guān)注。最近幾年，P2P技術(shù)更是發(fā)展迅速。目前，業(yè)界對(duì)P2P的定義還沒(méi)有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的說(shuō)法，Intel將P2P技術(shù)定義為通過(guò)系統(tǒng)間的直接交換達(dá)成計(jì)算機(jī)資源與信息的共享，這些資源與服務(wù)包括信息交換、處理器時(shí)鐘、緩存和磁盤空間等。IBM則對(duì)P2P賦予了更廣闊的定義，把它看成是由若干互聯(lián)協(xié)作的計(jì)算機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)并具備如下若干特性之一：系統(tǒng)依存于邊緣化（非中央式服務(wù)器）設(shè)備的主動(dòng)協(xié)作，每個(gè)成員直接從其他成員而不是從服務(wù)器的參與中受益；系統(tǒng)中成員同時(shí)扮演服務(wù)器與客戶端的角色；系統(tǒng)應(yīng)用的用戶能夠意識(shí)到彼此的存在而構(gòu)成一個(gè)虛擬或?qū)嶋H的群體。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，P2P技術(shù)是一種用于不同PC用戶之間、不經(jīng)過(guò)中繼設(shè)備直接交換數(shù)據(jù)或服務(wù)的技術(shù)，其網(wǎng)絡(luò)通信方式如圖一所示。它打破了傳統(tǒng)的Client/Server模式，在對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的地位都是相同的，具備客戶端和服務(wù)器雙重特性，可以同時(shí)作為服務(wù)使用者和服務(wù)提供者。由于P2P技術(shù)的飛速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)的存儲(chǔ)模式將由目前的內(nèi)容位于中心模式轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)容位于邊緣模式，改變Internet現(xiàn)在的以大網(wǎng)站為中心的狀態(tài)，重返非中心化，將權(quán)力交還給用戶。

目前，在網(wǎng)絡(luò)電視、文件共享、分布式計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)安全、在線交流甚至是企業(yè)計(jì)算與電子商務(wù)等應(yīng)用領(lǐng)域P2P都顯露出很強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。簡(jiǎn)單的說(shuō)，P2P直接將人們聯(lián)系起來(lái)，讓人們通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)直接交互。P2P使得網(wǎng)絡(luò)上的溝通變得容易、更直接共享和交互。P2P就是人可以直接連接到其他用戶的計(jì)算機(jī)、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。P2P看起來(lái)似乎很新，但是正如B2C、B2B是將現(xiàn)實(shí)世界中很平常的東西移植到互聯(lián)網(wǎng)上一樣，在現(xiàn)實(shí)生活中我們每天都按照P2P模式面對(duì)面地或者通過(guò)電話交流和溝通。

P2P的本質(zhì)思想是,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中不存在中心節(jié)點(diǎn)(或中心服務(wù)器)。在P2P結(jié)構(gòu)中,每一個(gè)節(jié)點(diǎn)(Peer)大都同時(shí)具有信息消費(fèi)者、信息提供者和信息通訊者等三方面的功能,在P2P網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)所擁有的權(quán)利和義務(wù)都是對(duì)等的。在P2P工作方式中,每一個(gè)客戶終端既是客戶機(jī),又是服務(wù)器。它弱化了服務(wù)器的作用,將信息數(shù)量、成本資源都向互聯(lián)網(wǎng)各點(diǎn)均勻分布,也就是所謂的邊緣化的趨勢(shì),消除了單個(gè)資源帶來(lái)的瓶頸,可以控制和實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上各節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷平衡。P2P技術(shù)不僅能利用服務(wù)器的資源,同時(shí)能合理地使用用戶計(jì)算機(jī)的空閑資源。用戶在享受媒體節(jié)目的同時(shí),也在利用自身計(jì)算機(jī)所空閑的資源為其他用戶提供著服務(wù)。所以,使用P2P技術(shù)提供高質(zhì)量和大容量的流媒體服務(wù)系統(tǒng)成為可能。

P2P技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)電視中的應(yīng)用

IPTV即交互式網(wǎng)絡(luò)電視，是一種利用寬帶有線電視網(wǎng)，集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通訊等多種技術(shù)于一體，向家庭用戶提供包括數(shù)字電視在內(nèi)的多種交互式服務(wù)的嶄新技術(shù)。它能夠很好地適應(yīng)當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的趨勢(shì)，充分有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源。 IPTV既不同于傳統(tǒng)的模擬式有線電視，也不同于經(jīng)典的數(shù)字電視。傳統(tǒng)的和經(jīng)典的數(shù)字電視都具有頻分制、定時(shí)、單向廣播等特點(diǎn)；盡管經(jīng)典的數(shù)字電視相對(duì)于模擬電視有許多技術(shù)革新，但只是信號(hào)形式的改變，而沒(méi)有觸及媒體內(nèi)容的傳播方式。

IPTV關(guān)鍵技術(shù)

IPTV是利用計(jì)算機(jī)或機(jī)頂盒+電視完成接收視頻點(diǎn)播節(jié)目、視頻廣播及網(wǎng)上沖浪等功能。它采用高效的視頻壓縮技術(shù)，使視頻流傳輸帶寬在800Kb/s時(shí)可以有接近DVD的收視效果（通常DVD的視頻流傳輸帶寬需要3Mb/s），對(duì)今后開(kāi)展視頻類業(yè)務(wù)如因特網(wǎng)上視頻直播、遠(yuǎn)距離真視頻點(diǎn)播、節(jié)目源制作等來(lái)講，有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，是一個(gè)全新的技術(shù)概念。IPTV的特點(diǎn)及應(yīng)用 IPTV是利用寬帶有線電視網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施，以家用電視機(jī)作為主要終端電器，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來(lái)提供包括電視節(jié)目在內(nèi)的多種數(shù)字媒體服務(wù)。

隨著P2P研究的進(jìn)一步深入， P2P技術(shù)可以設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)營(yíng)商級(jí)的音視頻業(yè)務(wù)系統(tǒng)，采用P2P技術(shù)的播放軟件成就了網(wǎng)絡(luò)電視的發(fā)展。P2P既代表一種新技術(shù)，也映射著一種新文化，從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，它用Peer與Peer的對(duì)等溝通，打破了目前網(wǎng)絡(luò)流行的C/S主從模式，是對(duì)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的創(chuàng)新，也是互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)的回歸。P2P受到了廣大網(wǎng)民的喜愛(ài)，目前主要的應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)電視下載有PPStream、沸點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)電視、TVKoo、貓眼網(wǎng)絡(luò)電視、QQ直播；影視歌曲下載類的bt、百寶、酷狗(KuGoo)、電騾(eMule）等；通信類的Skype等。網(wǎng)絡(luò)電視的發(fā)展吸引了眾多的網(wǎng)民,它可以為用戶提供極為豐富的業(yè)務(wù),如VoD點(diǎn)播、互聯(lián)網(wǎng)瀏覽、電子郵件、多種在線信息咨詢、游戲、個(gè)人視頻錄制、電子商務(wù)、VOIP、即時(shí)通信IM等。P2P技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)電視領(lǐng)域中更是如魚得水,主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）文件交換，資源共享 ：在傳統(tǒng)的WEB方式中,實(shí)現(xiàn)文件交換必須要通過(guò)服務(wù)器,通過(guò)把文件上傳到某個(gè)特定網(wǎng)站,用戶再到該網(wǎng)站搜索需要的文件,然后下載,這種方式需要WEB服務(wù)器能夠?qū)Υ罅坑脩舻脑L問(wèn)提供有效服務(wù)。而P2P模式下,用戶可以從任何一個(gè)在線用戶的計(jì)算機(jī)中直接下載,從而真正實(shí)現(xiàn)了個(gè)人計(jì)算機(jī)與服務(wù)器的對(duì)等。

（2）在線交流，即時(shí)通訊：通過(guò)使用P2P客戶端軟件,用戶之間可以進(jìn)行即時(shí)交談,可以就網(wǎng)絡(luò)節(jié)目進(jìn)行討論，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)互動(dòng)。這樣既增加了用戶收看網(wǎng)絡(luò)電視的積極性,又促進(jìn)了媒體提供者和媒體消費(fèi)者之間的互動(dòng)。

（3）快捷搜索，對(duì)等連接：P2P網(wǎng)絡(luò)模式中節(jié)點(diǎn)之間的動(dòng)態(tài)而又對(duì)等的互聯(lián)關(guān)系使得搜索可以在對(duì)等點(diǎn)之間直接地、實(shí)時(shí)地進(jìn)行,既可以保證搜索的實(shí)時(shí)性,又超越傳統(tǒng)目錄式搜索引擎的深度、速度、幅度。

傳統(tǒng)的流媒體服務(wù)大都是客戶/服務(wù)器(C/S)模式如圖二所示，即用戶從流媒體服務(wù)器點(diǎn)擊觀看節(jié)目，然后流媒體服務(wù)器以單播方式把媒體流推送給用戶。當(dāng)流媒體業(yè)務(wù)發(fā)展到一定階段后，用戶總數(shù)大幅度增加，這種C/S模式加單播方式來(lái)推送媒體流的缺陷便明顯地顯現(xiàn)出來(lái)(如流媒體服務(wù)器帶寬占用大、流媒體服務(wù)器處理能力要求高等)，帶寬、服務(wù)器等常常成為系統(tǒng)瓶頸，系統(tǒng)的可擴(kuò)展性差。而通過(guò)P2P技術(shù)引入到流媒體傳輸中而形成的P2P流媒體技術(shù)，具有如下優(yōu)點(diǎn)：首先，這種技術(shù)并不需要互聯(lián)網(wǎng)路由器和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的支持，因此性價(jià)比高且易于部署；第二，在這種技術(shù)中，流媒體用戶不只是下載媒體流，而且還把媒體流上載給其他用戶，因此，這種方法可以擴(kuò)大用戶組的規(guī)模，且更多的需求也帶來(lái)了更多的資源。同時(shí)相對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)上眾多計(jì)算機(jī)，P2P應(yīng)用比其他應(yīng)用要更多考慮那些低端PC的互聯(lián)，它們不具備服務(wù)器那樣強(qiáng)的聯(lián)網(wǎng)能力，同時(shí)對(duì)于以往的P2P應(yīng)用技術(shù)，現(xiàn)在的硬件環(huán)境已經(jīng)更為復(fù)雜，這樣在通信基礎(chǔ)方面，P2P必須提供在現(xiàn)有硬件邏輯和底層通信協(xié)議上的端到端定位（尋址）和握手技術(shù)，建立穩(wěn)定的連接。涉及的技術(shù)有IP地址解析、NAT路由及防火墻。目前互聯(lián)網(wǎng)主要技術(shù)模式是S/C方式，此方式要在互聯(lián)網(wǎng)上設(shè)置擁有強(qiáng)大處理能力和大帶寬的高性能計(jì)算機(jī)，配合高檔的服務(wù)器軟件，再將大量的數(shù)據(jù)集中存放在上面，并且要安裝多樣化的服務(wù)軟件，在集中處理數(shù)據(jù)的同時(shí)可以對(duì)互聯(lián)網(wǎng)上其他PC進(jìn)行服務(wù)，提供或接收數(shù)據(jù)，提供處理能力及其他應(yīng)用。對(duì)于一臺(tái)與服務(wù)器聯(lián)機(jī)并接受服務(wù)的PC機(jī)來(lái)說(shuō)，這臺(tái)PC機(jī)就是客戶機(jī)，其性能可以相對(duì)弱小。而P2P技術(shù)的特征之一就是弱化了服務(wù)器的作用，甚至取消服務(wù)器，任意兩臺(tái)PC互為服務(wù)器，同時(shí)又是客戶機(jī)，即對(duì)等。