PU 机制

　　在大多数基于BitTorrent 的视频服务系统中，都假定种子节点也就是我们系统中的视频源自始至终提供服务。然而，在这种策略下，视频源的带宽消耗随所服务的视频文件量的增多呈线性增长，极大地限制了系统的服务能力。针对此，我们重构了激励机制，称为“等比例上传机制”简称PU（Proportional Uploading）机制。

　　PU 机制由带宽限制策略和带宽分配策略两部分组成。带宽限制策略作用在视频源服务器上，当多个用户点播同一个文件时，为充分利用播放终端的上传带宽，视频源服务器使用如下上传带宽控制策略：在由播放同一个视频的终端构成的连接网络中，源服务器上传带宽Us 随着连接网络中视频文件副本数据的增多以λ 的比例下降，直到降为一个下限Umin，Umin可以保证一次传送周期能传输一个完整的视频片段。特别的，在连接网络中视频文件的副本小于1 时，视频服务器使用smartseed片选算法，以使该连接网络中尽早拥有1 个视频文件副本。带宽分配策略作用于所有播放该视频的终端，即一个特定的终端在连接网络中获取的下载带宽和它的上传带宽在该网络终端上传带宽的总和正相关，这使得该终端的视频播放体验和其接入网络正相关。采用按比例上传机制能够在保证终端视频质量的同时有效降低服务器带宽。

　　系统架构
　　整个系统如图2 所示，分为媒体源、管理服务器、Web 服务器、视频终端四个部分，视频服务由媒体源、管理服务器和Web服务器联动提供服务，用户使用各类终端享用服务。用户通过浏览Web 门户获取视频宣传信息和索引信息，对感兴趣的视频进行访问操作，此时激活该视频的索引信息，用户终端相应程序解读索引信息并与管理服务器联系，管理服务器据该视频属性协调媒体源及终端的通信，向用户提供所需的视频服务。

　　媒体源意为各类视频的源头，是视频资源生成和存储的总和，包括直播源和点播源。直播源又分为实时直播和重播两大类。实时直播源为录制待直播活动的摄像机，重播源和点播源均为完整的视频文件，由视频服务器统一系统管理。

　　管理服务器有两个职能，其一是提供视频文件的索引服务，其二是统计视频服务流量，主要是当前连接数，各个视频下载量等。Web 服务器上承载了视频服务的门户，属于百万册图书IPv6 系统的子门户。

　　CNGI 示范应用

　　我们将部署好的系统置于“百万册数字图书服务系统IPv6技术升级”域名下面，成为该系统的一个子功能。该系统有“高清影片”和“传统影片”两个频道，分别对应了基于P2P 的和基于传统CS 的两种服务方式。CS 的服务方式源于我们对原服务系统的IPv6 升级。这使得原有系统的视频服务不仅完成了从IPv4到IPv4/IPv6 双栈服务的升级，还完成了从传统的CS 架构到现在的P2P 和CS 双重架构的架构升级。

　　（作者单位：1 为浙江大学图书与信息中心， 2 为浙江大学计算机科学与技术学院）