IPTV技术与P2P擦出火花

　　近年来，P2P技术在互联网领域的发展可谓如火如荼，即时通信、网络下载、视频通信等应用仿佛在一夜间成为我们生活的必需。为什么P2P技术能大行其道?这是因为基于P2P的网络应用具有良好的可靠性和可扩展性，能够为用户同时参与交互式媒体应用提供强有力的技术支持。据专家介绍，P2P技术对交互式媒体应用的支持能够扩展到大规模用户群，这为互联网以及一些电信级应用的大规模发展提供了充足的空间。IPTV，作为近年来在全球兴起的热门多媒体应用，突破了传统电视节目单向传输的封闭性，并且使用户能够参与其中，更方便、灵活、自由地获取丰富应用。但是要想获取这样的良好体验，我们必须付出相应的代价——网络需要更高的带宽、更灵活的资源调度能力、更畅通的传输通道、更丰富多彩的内容提供。现在我们的IPTV采用了CDN(内容分发网络)技术来完成多媒体内容的存储、调度、转发和播放等功能，基本上满足了现有需求。然而，在面对大规模用户选择同一内容等情况时，现在的技术还存在服务效率低、重定向机制复杂等问题，如果不能有效解决大规模用户对交互式多媒体应用需求的问题，IPTV将不得不受限于此瓶颈。因此我们需要引进一种更为先进的网络架构，来满足IPTV业务发展的需求，在这样一种背景下，如何利用P2P技术在交互式应用等方面的优势，构建更加灵活有效的IPTV业务网络就成为人们讨论的重点话题。

　　基于P2P的IPTV网络架构成为热点

　　从传统的广播电视发展到电信级的IPTV本来就是一个突破，它突破了视频等内容原有的封闭、单向的传输渠道，通过IP介质将视频、语音、图像等内容放在一个相对开放的网络环境中，在客户/服务器模式下进行传播，这本身就是对人们认识的一个重大改变。但是更进一步，基于P2P技术，将我们概念里的“TV”业务放在全开放的网络上进行“点对点”的传输、共享、互动，则是对我们固有的建设、运营、维护网络思路的重大挑战。那么，为什么要将P2P技术应用到IPTV中来呢?

　　传统的互联网上兴起的P2P技术和应用热潮得益于P2P的开放性、分布式架构。在这样一种分布式网络中，网络的参与者共享硬件和网络资源，既是资源提供者又是资源获取者，这样一来，不仅解决了原本客户/服务器网络架构对服务器过分依赖导致的利用率低等问题，而且还丰富了节目源，让用户的选择余地更大。什么是P2P呢?简单地说，P2P(peertopeer)就是对等通信，更有学者将其理解为“persontoperson”，它直接将人们联系起来，让人们通过网络直接交互。P2P使得网络上的沟通变成容易、更直接的共享和交互，真正地消除中间环节，人们可以直接连接到其他用户的计算机去交换文件，而不是像过去那样连接到服务器去浏览与下载。事实上，P2P并不是什么新鲜概念，它是互联网整体架构的基础，通过多年的发展，如今已经风靡世界，我们现在要做的只是将这一我们习以为常的技术运用到新的业务和网络建设中去。

　　在IPTV网络中，将内容根据需要传递到单一或一批用户群的工作由媒体交付系统完成。目前，在商用试验中多采用内容分发网(CDN)技术来完成此项工作，实现对多媒体内容的存储、调度、转发、播放等功能。但现有的CDN网络是从基于PC的流媒体业务发展而来的，在大量用户同时选择同一内容时，存在服务效率低、重定向机制复杂等问题。媒体交付系统更适宜视频点播服务的开展，对直播电视、时移电视以及各种增值业务支持能力相对有限。虽然现在也提出了一些改善机制，但CDN先天性的架构缺陷还是难以满足IPTV业务的节目性要求，无法承载IPTV的全部功能并会引发流量瓶颈。为解决CDN存在的问题，人们已经开始了对P2P形式的媒体交付网络的研究。

　　用P2P技术来构建新的媒体交付、分发系统，事实上是将节目内容预先进行流化处理后分块存储在多个边缘服务器中，由调度服务器按照就近原则、负载均衡原则进行集中控制，并可基于网络状况实时选择和轮换向用户提供流服务的边缘服务器。用户观看一个点播节目时的流服务通常是由多个边缘服务器协同完成的，可以在用户集中点播时将负载在整个网络中更合理地均匀分布，而不会过度集中在某个边缘服务器中，避免边缘服务器拥塞。

　　基于P2P的IPTV应用层出不穷

　　网络层面的先进与否与它能否提供丰富多彩、便捷及时而又成本低廉的业务应用息息相关，P2P在网络传输层面解决了网络拥堵、调度不灵活等问题，那么在IPTV业务提供方面它的表现又将如何呢?

　　首先，我们可以利用P2P技术内容来源相对广泛，以及内容分块存储于多个边缘服务器从而能灵活调度的优势，在IPTV中开展文件交换业务。在这种模式下，用户可以从在线用户的节目源中获取信息。

　　其次，我们可以将互联网上的热点应用，如即时通信、在线交流等应用通过P2P技术引入到IPTV中来。在用户使用IPTV的过程中，会产生与亲朋好友分享自己当时感受的愿望，而这种即时通信能帮助用户在收看IPTV节目的同时与朋友家人同步交流，还可进行一些时事资讯、生活信息的查询。这样一来，不仅激发了用户使用IPTV的积极性，还促进了内容提供者与消费者之间的互动，在增强用户体验的同时也给运营商和内容提供商带来了增值应用。

　　最后，在网络娱乐方面，我们注意到目前很多厂商在推广自己的IPTV业务时总是在强调其娱乐应用的优质体验。然而，基于原有的网络架构，通过IPTV获取这种良好体验的需求可能受制于服务器负荷、带宽能力等因素。但是如果采用P2P技术，再配以动态分配技术，每个服务器的承载人数将远远超过传统的服务器，因此能承载更多的玩家，增强交互式娱乐应用的体验。同时，当每个用户成为一个对等节点时，服务器服务压力也将得以释放，因为更多的通信是点对点的，无需经过服务器中转。

　　事实上，基于P2P技术，我们还可以开展很多新业务，或者说还能够将传统IPTV的业务性能提升一个层次，比如提高网络搜索的实时性和广泛性等等。因此，将P2P技术引入到现有的IPTV网络，无论从网络层面还是从业务层面来看都将是一个不错的选择。

　　新的网络架构有待不断完善

　　虽然我们看到将P2P技术引入到IPTV网络中能够对网络宏观层面和业务应用层面带来一些改变，但是回到具体的落实阶段，还有许多问题有待解决。P2P技术最初在互联网领域获得成功，互联网不同于电信网的一个特征就是它对服务提供的“尽力而为”，它本身并没有考虑控制、管理等问题。要想在电信级的IPTV网络中成功应用P2P技术，我们还须从业务时延、带宽不对称、网络可控制可管理以及安全性等方面着手，全面克服互联网上的缺陷，从而建成真正可靠、安全、丰富多彩的电信级网络，全面满足用户不断增长的业务需求。