СПОСОБ РАСПРОСТРАНЕНИЯ МУЛЬТИМЕДИЙНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПОСРЕДСТВОМ РАЗВЕРТЫВАНИЯ ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ СЕТИ ТИПА PEER-TO-PEER И ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННАЯ СЕТЬ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА
METHOD OF DISTRIBUTING MULTIMEDIA INFORMATION BY PEER-TO-PEER DECENTRALISED NETWORK DEPLOYMENT AND DECENTRALISED NETWORK FOR REALISING SAID METHOD

Предлагаемое изобретение относится к компьютерным сетям, а именно к сетям, основанным на равноправии участников.
В настоящее время известны и активно разрабатываются и используются децентрализованные сети (одноранговые сети, сети peer-to-peer), в которых каждый узел - компьютер выделен одновременно для осуществления функций клиента и сервера, используемые для организации обмена файлов различных типов, распределенных вычислений, моделирования и управления различными процессами. В качестве примера подобной сети может быть выбрана сеть, предусматривающая распространение файлов мультимедийной информации и описанная, например, в патенте RU №2415514, и в патенте RU №2374681. Недостатками указанных сетей являются невозможность передачи потоковой информации в режиме реального времени, а также снижение скорости передачи и качества сервиса при значительном увеличении числа пользователей сети.
В свою очередь, предлагаемое изобретение устранит указанные недостатки известных решений, то есть предоставит возможность и повысит качество доставки потока мультимедийной информации при ее трансляции большому числу пользователей децентрализованной сети, что важно при росте числа пользователей децентрализованной сети, а также обеспечит непрерывность сервиса. В целом изобретение позволит расширить арсенал технических средств, используемых при работе децентрализованных сетей, а также повысит надежность работы децентрализованной сети по сравнению с аналогами.
Указанный выше технический результат будет достигнут при использовании предложенного способа распространения мультимедийной информации посредством развертывания децентрализованной сети типа peer-to-peer с использованием соответствующей децентрализованной сети.
Способ распространения мультимедийной информации основан на развертывании децентрализованной сети типа peer-to-peer, включающей, по меньшей мере, один узел участника сети, соединенный через, по меньшей мере, один публичный узел повторителя с, по меньшей мере, одним узлом вещателя, обеспечивающим трансляцию потока мультимедийной информации. При осуществлении способа с узла участника сети запрашивается требуемый поток мультимедийной информации. Выполняется последовательное подключение узла участника к, по меньшей мере, одному узлу каталогизации каналов и к, по меньшей мере, одному узлу конфигурации трансляции потока. Далее запрошенный поток мультимедийной информации транслируется с узла вещателя при, по меньшей мере, одном подключении через публичный узел повторителя. При осуществлении трансляции исходный поток делят на сегменты, исходя из времени формирования этих сегментов, с присвоением каждому сегменту уникального и постоянного идентификатора, каждый сегмент загружают в буфер хранения узла участника с последующим копированием сегмента в буфер воспроизведения и удалением указанного скопированного сегмента из буфера хранения при нецелесообразности его дальнейшего сохранения. При недоступности публичного узла повторителя узел участника подключают к, по меньшей мере, одному узлу конфигурации трансляции потока. Узел участника через равные промежутки времени может быть подключен к, по меньшей мере, одному узлу статистики и обмена служебной информацией. При невозможности трансляции потока вещателем на все публичные узлы повторителя, по меньшей мере, один публичный узел повторителя могут подключать к, по меньшей мере, одному скрытому узлу повторителя. Публичный и/или скрытый узел повторителя в случае недоступности узла вещателя могут подключать к, по меньшей мере, одному узлу резервного вещателя.
Децентрализованная сеть включает, по меньшей мере, один узел участника сети. При этом, по меньшей мере, два узла участника сети соединяются между собой. Также децентрализованная сеть включает, по меньшей мере, один публичный узел повторителя, обеспечивающий ретрансляцию, по меньшей мере, одного потока мультимедийной информации и соединенный с узлом участника сети, по меньшей мере, один узел вещателя, обеспечивающий трансляцию одного потока мультимедийной информации, соединенный с узлом повторителя. Для управления работой сети выделен, по меньшей мере, один узел каталогизации каналов, соединенный с узлом участника сети, по меньшей мере, один узел конфигурации трансляции потока, соединенный с узлом участника сети. Дополнительно сеть может включать, по меньшей мере, один узел статистики и обмена служебной информацией, соединенный с узлом участника сети, по меньшей мере, один скрытый узел повторителя, соединенный с публичным узлом повторителя, а также по меньшей мере один узел резервного вещателя, обеспечивающий трансляцию одного потока мультимедийной информации и соединенный с публичным и/или скрытыми узлами повторителя, при исключении связи с узлом основного вещателя. Узел статистики, узел участника сети, публичный и/или скрытый узел повторителя выделяются для обмена служебной информацией.
1
n
1
n
1
m
1
n
1
n
Предложенная сеть, показанная на чертеже, состоит из совокупности равноправных узлов участников сети (peer) 1…1, каждый из которых обеспечивает возможность взаимодействия с аналогичными узлами участников сети. Узлы участников сети могут представлять собой настольные или переносные персональные компьютеры, программируемые терминалы мобильной связи, подключаемые к проводной или же беспроводной сети, а также различные бытовые или специализированные мультимедийные устройства (телевизоры, мультимедийные приставки и т.п.). Каждый из узлов участников сети 1…1 может быть подключен к любым публичным узлам децентрализованной сети, за исключением вещателей, а именно к любым узлам (т.е. соответствующим серверам) публичного повторителя (public spreader) 2, ретранслирующим потоки мультимедийной информации, запрашиваемые с узлов (т.е. соответствующих серверов вещателей) вещателей (streamer) 3…3, выделенных под свой поток информации. Для управления работой и контроля сети выделяются выполненные на одном или нескольких серверах и доступные с любого из узлов участников сети 1…1: узел каталогизации каналов (channel provider) 4, узел конфигурации трансляции потока (configurator) 5, узел статистики (big brother) 6. Узел статистики 6 обеспечивает сбор статистических данных, используемых для оценки качества работы сети, а также обмен адресами участников сети, характеристиками узлов участников сети 1…1, данными конфигурации. Оптимальная работа сети обеспечивается скрытыми узлами (т.е. соответствующими серверами) повторителя (private spreader) 7, подключаемыми к публичным узлам (т.е. соответствующими серверами) повторителя 2. Также бесперебойная работа сети обеспечивается узлами (т.е. соответствующими серверами) резервного вещателя (backup streamer) 8, подключаемыми исключительно к публичным 2 и/или скрытым 7 узлам повторителя.
При подключении узлов сети друг к другу для загрузки сегмента потока происходит обмен служебной информацией, определяющей конфигурацию сети в момент публикации соответствующего сегмента, а также обмен списками узлов сети, известных узлам, участвующим в подключении.
1
n
После развертывания децентрализованной сети, включающей перечисленные выше узлы, любым из узлов участников сети 1…1 может быть запрошен требуемый пользователю поток мультимедийной информации (видео-, аудиоконтент и т.п.). Запрошенный поток мультимедийной информации транслируется с выбранного узла вещателя 3 через публичный узел повторителя 2. В ходе трансляции исходный транслируемый поток делят на сегменты, исходя из времени формирования этих сегментов, с присвоением каждому сегменту уникального и постоянного идентификатора, содержащего в том числе информацию по сроку использования сегмента при работе сети. При поступлении на узел участников сети 1 каждый выделенный сегмент загружают в буфер хранения узла участника 1 с последующим копированием сегмента в буфер воспроизведения и удалением указанного скопированного сегмента из буфера хранения при нецелесообразности его дальнейшего сохранения (превышение сегментом установленного для него срока использования, переполнение буфера хранения и т.п.). При запросе на трансляцию потока узел участника 1 подключают к узлу каталогизации каналов 4 для запроса канала с соответствующим идентификатором. Идентификатор канала участник получает при инициализации сессии просмотра пользователем, например, в параметрах от веб-клиента, параметрах DLNA запроса ТВ - приемником, аналогичными способами. После подключения к узлу каталогизации каналов либо недоступности публичного 2 узла повторителя в процессе работы узел участника 1 подключают к узлу конфигурации трансляции потока 4. Кроме того, узлы участника через равные промежутки времени подключают к узлу статистики 6. При невозможности трансляции потока на все публичные узлы повторителя публичный узел повторителя 2 подключают к скрытому узлу повторителя 7, в свою очередь публичный 2 и/или скрытый 7 узел повторителя в случае недоступности узла вещателя подключают к узлу резервного вещателя 8.
Таким образом, предложенный способ распространения мультимедийной информации посредством развертывания децентрализованной сети типа peer-to-peer, а также децентрализованная сеть, обеспечивающая осуществление предложенного способа, обеспечат высоконадежную и быструю доставку потоков мультимедийной информации потребителю.