在混合組播概念的基礎上給出了一個流媒體直播系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)。主要特點是以頻道組織數(shù)據(jù)流，每一個頻道同時包含客戶端加入應用層組播和網(wǎng)絡層組播所需要的信息，主機根據(jù)頻道信息可選擇采用應用層組播還是網(wǎng)絡層組播來接收流媒體數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)既可以大規(guī)模部署，又可以提高帶寬利用率。
關鍵詞 網(wǎng)絡層組播；應用層組播；混合組播；流媒體
隨著互連網(wǎng)技術的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡上的多媒體應用日益豐富。作為其中的代表，流媒體
直播系統(tǒng)被廣泛應用于視頻會議系統(tǒng)、遠程教育系統(tǒng)等。現(xiàn)有的流媒體直播系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸方式分為單播，網(wǎng)絡層組播和應用層組播。采用單播的流媒體直播系統(tǒng)，服務器端需要對連接的每個客戶端傳送同樣的內(nèi)容，這種方式消耗服務器的帶寬，浪費服務器的資源，每臺服務器最多支持幾百個用戶，只能滿足小規(guī)模應用。采用網(wǎng)絡層組播的流媒體直播系統(tǒng)，源IP 主機只需要發(fā)送一份數(shù)據(jù)，一個或多個接收者可接收相同數(shù)據(jù)的拷貝。不同用戶如果接收同一個組播流，服務器只需發(fā)送一份數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡只需在用戶的分支點進行復制，在分支點以上的網(wǎng)絡只需傳送一個數(shù)據(jù)流。但是網(wǎng)絡層組播的缺點是需要路由器等硬件的支持，在互聯(lián)網(wǎng)上大規(guī)模部署很困難。采用應用層組播的流媒體直播系統(tǒng)，將路由器的組播功能提升至端主機的應用層實現(xiàn)，即組成員主機在接收報文的同時，還將報文復制并傳遞給其它組成員主機，實現(xiàn)了應用層的數(shù)據(jù)組播（而報文在網(wǎng)絡層實際是用單播機制傳送的）。由于主機和路由器之間的迂回轉發(fā)使得同一物理鏈路上可能存在報文的多個副本。因此，應用層組播對帶寬的利用率不及網(wǎng)絡層組播。
鑒于現(xiàn)有的流媒體直播系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸方式存在的問題，參考文獻[5]提出了一種混合
組播的思想，結合了網(wǎng)絡層組播和應用層組播的優(yōu)勢。其核心思想是在域間使用單播通信，域內(nèi)使用組播通信，域間數(shù)據(jù)通過應用層組播技術構造的轉發(fā)樹進行轉發(fā)，域內(nèi)數(shù)據(jù)使用網(wǎng)絡層組播技術進行數(shù)據(jù)分發(fā)，以滿足大規(guī)模用戶的實時數(shù)據(jù)分發(fā)要求。本文在混合組播思想的基礎上給出了一個流媒體直播系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)，既能夠大規(guī)模部署，又能夠提高帶寬利用率。