P2P网络视听节目监管系统
李晓东 王仝杰
(国家广播电影电视总局监管中心)
摘要： P2P网络视听节目是当前互联网视听节目的一种重要传播形态，用户多，影响大。本文介绍了P2P网络视听节目监管系统的组成、总体功能、软件总体设计和关键技术。该系统的建立为P2P网络视听节目传播业务的管理提供了有力的技术支撑。 关键词： P2P网络 视听节目 监管 1． 引言 P2P网络又称为对等网络，是一种新型的网络体系架构，与传统的C/S体系架构相比，具有节省带宽和硬件资源、传播广、扩散快的特点。C/S网络中，数据存储集中化，网络拓扑呈星状结构，由位于网络中心的服务器为客户端提供服务，系统的性能完全依赖于中心服务器的处理能力和带宽吞吐能力。P2P网络中，数据内容分散在每个节点上，每个节点即是客户端，同时又作为服务器向其他用户提供资源与服务。C/S网络和P2P网络的拓扑结构如图1所示。P2P网络不是单独的物理网络，而是依托于互联网上的覆盖层网络，将分布在不同地域上的用户（P2P节点）通过特定的协议连接在一起。如图2所示。 由于P2P网络具有缓解服务器压力、充分利用终端资源、避免单点失效等优点，P2P技术得到了广泛的应用，包括语音通信、集群存储、文件共享、分布式计算、网络游戏、流媒体直播/点播等。同样，由于视听节目大文件的特点适合采用P2P技术进行传播，BT、电驴等P2P网络视听节目共享下载类以及P2P流媒体在线播放类业务很快成为了P2P技术在互联网上的主要应用。据统计，50%以上的互联网流量为P2P应用，其中一半以上是视听节目文件数据，一些P2P播放器的用户超过2亿，同时在线人数达到几百万。 P2P视听节目文件共享下载和P2P流媒体直播/点播作为互联网视听节目服务形态中的重要组成部分，对其加强监管非常重要。 2． 系统组成 针对P2P网络视听节目的传播形态，P2P网络视听节目监管系统包括两个子系统：P2P文件共享下载和P2P直播/点播。其中P2P文件共享下载子系统包括对BT（BitTorrent）下载、电驴（eDonkey/eMule）下载、迅雷下载等监管，P2P直播/点播子系统是针对主要的直播/点播系统的进行监管。系统组成如图3所示。 3． 系统总体功能 系统能够自动发现P2P网络视听节目源，对特定节目的传播扩散情况进行跟踪监控，主要包括以下功能： P2P网络视听节目发现：对主要P2P文件共享网站和直播/点播系统进行搜索，获取网站主要关联信息、所含共享视听节目文件数量、每日新增文件数量以及每个视听节目文件的相关信息等； 节目集中监控：对P2P直播/点播系统的播出节目进行多画面、多用户集中监控，自动切换控件，自由切换节目； 扩散监控及GIS显示：对指定的P2P网络视听节目进行传播扩散监控，发现下载者或观看者的节点IP地址和端口信息，定位传播源并动态跟踪，采用GIS技术，对扩散监控发现的节点信息在地图上进行地理定位，直观显示P2P网络视听节目的传播分布情况和分布密度； 统计分析和查询：对P2P视听节目进行分类管理和统计分析，支持对视听节目信息的在线和离线查询； 总控管理：建立统一的任务调度平台，对系统资源、监管任务、用户权限等进行统一管理和配置。 4． 系统软件总体设计 为实现P2P网络视听节目发现、集成监看、扩散监控、数据统计分析及查询等业务功能的要求，系统软件设计采用层次逻辑结构，分为：信息采集层、数据处理层、总控管理层。如图4所示。 其中，信息采集层是整个系统的基础，为系统提供最基本的原始数据，数据处理层对采集到的信息进行后台分析、处理，总控界面层为监管人员提供人机交互接口，实现各类功能的数据操作和分析处置，各逻辑层在统一任务调度平台的管理下协调工作，系统具有较强的扩展性。 （1）信息采集层 信息采集层包括网站信息采集、节目信息采集和节点信息采集等模块，实现对P2P文件共享网站和P2P流媒体发布系统相关属性信息的获取，并将这些信息存入数据库，同时对各个网站进行周期性搜索，获取该网站发布的所有P2P文件共享或直播/点播节目，对于指定的节目，与tracker服务器建立连接，获取节目列表、P2P节点等信息。 （2）数据处理层 对从信息采集层获取的网站信息、节目信息、节点信息等数据进行分析整理，按照统一标准的格式入库。同时从网站、节目、下载用户等多个维度进行分析，确定热点网站、热点节目等，对节目进行分类和统计，为监管人员提供各种查询和分析处置服务，掌握P2P网络视听节目整体情况、扩散分布和传播动态。 （3）总控管理层 总控管理包括监管数据统一显示、查询和分析处置、GIS定位、扩散监控、系统管理等功能，对整个监管系统进行统一的管理和配置，对系统运行状态进行监控，提供数据查询和处置交互窗口，并实现监管结果的统一呈现。 （4）数据接口 与外部系统进行监管规则的接收和监管数据的共享。 5．系统关键技术 5．1 兼容多种协议的P2P网络视听节目高效采集器 系统整体架构能够兼容各种P2P网络视听节目传播形式，包括P2P直播、P2P点播、P2P下载等，并能够兼容多种协议，包括BT协议、Ed2k协议、KAD协议等，采用具有高可扩展性的开放层次体系结构，模块间通过抽象接口进行衔接，由统一任务调度平台进行调度管理，运行高效，并且能够方便的进行硬件设备能力扩充和监管对象的增加，如图5所示。 5．2 P2P网络视听节目传播扩散监控技术 构建客户端，加入到P2P网络，与节点管理服务器建立连接，并从中获取节点的相关信息，包括节点IP地址、传输端口、节点数据块信息等，对节点信息进行统计分析，掌握P2P网络视听节目传播扩散范围和扩散动态。构建IP地址定位信息库，将传播节点IP地址转换为地理位置和经纬度信息，采用GIS技术定位传播节点分布和动态变化，如图6所示。 5．3 多画面、多用户集成监看技术 建立P2P网络视听节目多画面集成监看平台，能够在统一的页面中同时调用多协议的P2P视听节目，自动切换控件，自由切换节目。还可以利用组播技术，在监管内网进行组播发布，满足多画面、多用户集成监看。如图7所示。 6． 结束语 P2P技术作为一种新型的传播技术，不同于传统的WEB技术。针对P2P网络视听节目的监管，需要采用互联网网络、P2P网络相结合的搜索策略，发现节目源，定位传播分布情况。建立P2P网络视听节目监管系统，有利于规范网络视听节目业务的健康发展。 参考文献 [1] 聂荣,张洪欣,吕英华,雷振明. P2P网络的研究与进展. 电信科学,2oo8(3). [2] 李芸,P2P流量识别与管控技术应用研究,信息通信技术,2008(6).
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