論當前P2P發展現狀與運營方案
P2P架構是一種資源分布利用和共享的體系架構,與網絡中占據主導地位的客戶端/服務器(C/S)體系架構相對應。P2P模式在網絡中每個節點的地位都是對等的,同時承擔服務器和客戶端的角色,每個節點既提供服務,也享用其他節點的服務。P2P模式的核心技術是資源定位。傳統的電信網絡采用的是C/S模式,二者的比較如圖1所示。
P2P是近年來互聯網最熱門的技術,在VoIP、下載、流媒體、協調計算等領域得到飛速發展,被財富雜志評為影響互聯網的四大科技之一。
P2P技術體現了互聯網最根本的內涵——自由和免費,它的主要優點如下:
對等性高:非中心化,互聯網回歸本色——聯系和傳輸;
擴展性強:用戶擴展與資源、服務、系統同步擴展;
健壯性高:服務分散和自適應,耐攻擊、高容錯性;
性價比高:P2P成本低、存儲和計算能力強;
負載均衡:分布存儲和計算,整個網絡負載得以均衡。
P2P技術和業務對傳統電信造成了很大沖擊,如何應對和利用P2P技術成為運營商必須面對的問題。#p#
一、P2P現狀和存在問題
1.1 P2P技術的廣泛應用
P2P的應用種類眾多,主要形式有下面幾種:
內容下載共享:典型的有BT、eMule、eDonkey、迅雷等軟件,成為用戶下載電影、電視劇、軟件、資料等首選工具,用戶群非常龐大。
即時通信:典型的有MSN、QQ、Skype等軟件。QQ成為一般用戶特別是年輕人日常聯系的工具,MSN成為上班一族的首選,Skype成為IP電話的代名詞,主要用于通話業務。
音視頻在線共享:典型的有Mp3在線播放、土豆網視頻分享等。
計算能力共享:典型的有SETI@home,Xenoservers。
P2P流媒體:典型的有PPlive、PPstream、UUSee、QQLive和Joost等軟件。用戶可以利用軟件享受到體育比賽和重大活動直播、影視節目輪播、點播、聊天室廣播、網絡電臺等業務。
2006年春節聯歡晚會期間,中央電視臺使用P2P和內容分發網絡(CDN)技術向全球進行同步視頻直播;晚會當晚央視網站頁面點擊量達到2.96億次,頁訪問次數達4 792萬次,收看春節晚會視頻直播的人次為410萬,其中89萬來自海外。
據iResearch[1]統計,2006 年中國網民中日均使用用戶數量有1 000 萬人,占P2P流媒體用戶的25%,預計到2010 年日均使用用戶數量有6 300 萬人,占P2P流媒體用戶的40%。網絡流媒體將成為日常生活的必需品。
以上幾種典型應用得到了用戶的廣泛使用和認可,特別是網絡電視為P2P近年來應用的熱點和重點。
1.2 P2P帶寬占用與收益倒掛
據統計P2P業務對帶寬占用比大致是40%~60%,在極端情況下會占用80%~90%,它被成為“帶寬殺手”,消耗了大量網絡資源,導致了運營商網絡關鍵鏈路擁塞和其他互聯網應用性能的快速下降[2]。
運營商每年都在不斷地進行網絡擴容,但是增加的帶寬迅速被P2P相關應用吞噬,整個網絡的服務性能幾乎沒有改善,能帶來收益的正常業務反倒受到更大影響,用戶的投訴和抱怨不斷上升,使運營商寬帶擴容的積極性受到很大打擊。
從運營商的收益統計來看,其彩鈴、SMS等數據業務占用的帶寬不到5%,收益越占90%以上,而P2P業務的收益只占5%左右。P2P應用對帶寬的需求是無限的,而運營商的網絡資源是有限的。系統投入建設的資源如何能夠得到合理的回報?不處理好這個問題,P2P等寬帶業務就不能得到健康發展。
帶寬占用與收益倒掛問題越來越尖銳,已經成為困擾寬帶業務發展的最重要因素之一。
1.3 P2P發展前景
根據CNNIC 的數據顯示,2006 年時,中國的網民人數達到了13 700 萬人。據iResearch[1]統計和預測,2007年的中國網民將達到16 300萬人,而到2010 年時,更將達到26 200萬人。2006年中國網民中月均有4 000萬人觀看過P2P 流媒體節目的用戶,占中國網民的30%,2007年P2P流媒體用戶規模可達6 500 萬人,預計到2010 年時,這一用戶規模將達到15 800 萬人,占到中國網民的68%。從上面的數據可以看出,寬帶用戶發展前景看好,而其中絕大多數用戶將成為P2P用戶,這些P2P用戶的加入將對為了寬帶業務產生深遠的影響。P2P技術和應用已成為運營商無法回避和必須面對的重要問題。
1.4 P2P應用的主要問題
P2P業務雖然發展速度驚人、得到了廣泛應用,但是從目前的技術和應用來看也存在如下問題。
QoS無法保證。目前的P2P應用基于盡力而為的互聯網,且對不同的節點節點的情況沒有相關的信息,應用的QoS無法考慮。如BT下載經常出現文件下載到快結束時,種子消失,所有的努力都白費了。P2P流媒體業務用戶熱門的節目看起來還不錯,但是一些比較冷門的節目,雖然從菜單上能看到,但是往往不能真正的使用,體驗比較差。語音業務在PC上點對點一般效果不錯,在節假日等場合效果有時難以保證,且一般無法與傳統的電話終端等相通。
信息共享與知識產權保護相矛盾——數字版權管理(DRM)問題。現在網上的信息和業務基本上沒有版權,在非法的使用各種資源,這嚴重影響了內容廠商的合法權利和制作內容的積極性,進一步發展將可能產生嚴重的法律問題。目前美國的joost就強調采用正版資源。
安全得不到保障。這是困擾P2P應用又一個關鍵問題,特別對規模運營而言。安全問題包括范圍比較廣,主要有用戶接入安全、傳輸安全、內容的安全、路由、存取、行為不一致和節點過載攻擊、防火墻穿越、網絡病毒傳播。
沒有高效的定位和傳輸保障等。目前一般采用的技術,定位效率不高,對網絡造成的壓力普遍比較大,用戶的體驗一般,流媒體業務一般要1分鐘以上才能看到內容,切換的時間也要分鐘級。
客戶端不統一。功能比較雷同,且比較單一,使用不同的服務需要上不同的客戶端。#p#
二、運營商的P2P應用策略
2.1 大力發展寬帶業務
P2P業務引發了大量用戶對帶寬的需求,極大地促進了運營商的寬帶業務發展。雖然P2P業務產生了不少負面影響,但它還是推動了運營商進一步擴大帶寬以適應寬帶業務發展的需要、滿足用戶的寬帶需求和用戶感受。
利用P2P應用迅速擴大寬帶用戶數是運營商發展的目標,也是今后寬帶業務大規模發展的基礎。對于P2P業務,需采用合理的控制策略,不能簡單地封堵和限制,尤其是在省網、城域網層面,運營商必須謹慎操作,避免采取極端措施造成負面影響。
2.2 精細化管道運營
做好管道運營商是運營商的基礎也是關鍵,但是目前的管道運營并沒有做好做細。P2P流量使得運營商的國際和網間鏈路不可避免地成為擁塞點,嚴重影響了互聯業務質量。為了保證互聯業務,特別是保證有價值應用的質量,運營商必須實現業務流量綜合管理,即精細化管道管理,使P2P應用流量盡量分布在網絡內部,節省出口帶寬資源,保證互聯業務質量。
精細化管道運營的大體思路如下幾個方面:
采用基于業務的QoS,即基于業務類型劃分流量類型、標記優先等級。例如,針對實時性要求較高的業務,預留特定的帶寬,確保帶寬質量;為流量大、實時要求不高的業務分配專門的通道,保證一定帶寬;減少部分業務占用的帶寬資源,保證其他業務的帶寬,同時避免對用戶產生明顯影響。此方案提高了運營商對不同業務質量的保證能力,可以明顯提升用戶的感受,達到爭取新用戶、鞏固老用戶的目的。
采用基于客戶類型的QoS,為特定用戶類型預留或者保證特定帶寬。無論網絡其他資源情況如何,都確保預留部分的質量,使得為高質量付費的用戶獲得更好的服務質量。
基于客戶類型和業務的QoS。客戶可根據不同費率動態申請不同質量的帶寬,現在運營商已經開始做這方面的試驗。
只有針對不同用戶、不同業務類型采取不同帶寬和收費標準,寬帶業務才能得到健康發展,使運營商能從中得到合理的收益,同時保證用戶獲取相應的體驗,達到雙贏。
2.3 發展特色P2P業務
運營商是網絡資源的提供者,全面掌握著用戶、終端、網絡和業務等信息,應充分利用這些資源優勢發展有自己特色的P2P業務。運營商適合做的P2P業務具有如下特征:與傳統業務關聯、規模化、版權保證、服務質量保證等。如:
VoIP業務運營商可發展基于PC、面向電話終端的業務,比Skype等具有明顯的資源優勢,收費可以與傳統電話捆綁;
下載業務可以通過種子服務器保證資源在線,以及保證下載的速度等;
流媒體業務保證服務質量和畫面質量、版權保證、接入時間短和總能接入的良好用戶體驗等,以區分沒有服務質量保障的一般P2P流媒體業務。#p#
2.4 收費策略
P2P業務是典型的互聯網業務,與傳統電信??業務的規律——普通服務免費或少收費來迅速擴大用戶量 (開始主要收管道費),待用戶群發展到一定數量后再根據情況收費。
(1) 綜合客戶端是關鍵
互聯網和固定、移動網絡一樣首先是對終端的爭奪,只有占領了終端之后,各種各樣的服務才有基礎。固定網絡終端是電話機,移動網絡終端是手機,寬帶網絡終端是各種各樣的,如MSN、QQ、Skype、PPLive、BT、PPStream、eMule、迅雷等。運營商推薦用戶安裝客戶端,并將之培養成用戶的必需品。
運營商要運營P2P業務就一定要爭取抓住用戶的客戶端,這是根本也是基礎。運營商的優勢應該是能夠綜合提供一體化的服務,包括與傳統電信服務的結合,這是一般P2P互聯網應用所不具備的。
(2) 廣告收費
將P2P業務建設成一個新的類似于電視媒體的平臺,收取廣告費用。2006年中國P2P流媒體市場的廣告收入上升到33%,P2P 流媒體作為一種全新的視頻節目傳播方式越來越為人們所重視,發展前景廣闊,必將在一定程度上分享傳統電視廣告市場。預計到2010 年時,廣告收入將在P2P 流媒體市場收入中占主導地位。
(3) 企業服務收費
企業用戶收費今后將成為運營商收入最重要的來源。定制針對企業用戶的一體化解決方案將是趨勢,P2P應用(包括話音、數據、信息、流媒體等)將是其中的主體,可以收取特定的費用。如目前MSN等已經推出了企業方案。
(4) 個人用戶高級服務收費
如QQ一般應用免費,且功能越來越多,用戶使用也越來越方便,但是其增強服務的收費內容也在逐漸增多,特別是當它等成為個人必不可少的通信工具后,有些增值應用收費也被用戶接受。
(5) 捆綁收費
通過捆綁服務帶動傳統業務,或者利用傳統業務的優勢去做P2P業務。如運營商的P2P終端可以直接撥打普通電話,與Skype類似,提高VoIP通話的收入。Skype等已經在VoIP領域侵蝕運營商的電話收入,在客戶端撥打VoIP領域運營商應做好準備,在適當的時機主動面對。
(6) 內容版權費
運營商有實力與內容提供商合作,及時獲取有競爭力的內容;同時運營商利用DRM技術保證內容的版權,保護內容提供商的利益。運營商與內容提供商合作共贏,整個行業才能健康長遠地發展,這也是一般P2P應用廠商所不具備的。#p#
三、可運營可管理的P2P方案
現網P2P應用中存在的問題,一般廠商難以解決。
運營商依托自身網絡、用戶和資源等方面的優勢,提供出有QoS保證、安全可靠、有DRM保護的P2P業務,與普通互聯網P2P業務區分開,用戶就愿意使用、愿意付費。
下面以中興通訊P2P解決方案為例簡要探討可運營可管理的P2P方案及實現技術。
3.1 系統功能結構
系統功能結構如圖2所示
3.2 功能簡介
運營支撐層為P2P平臺提供業務管理和業務支撐。包括:用戶管理、服務提供商(SP)管理、服務管理、認證授權、計費支付及結算、平臺系統管理、統計分析、終端管理、DRM管理和各種接口管理(如認證接口、計費接口、支付接口等)。
業務應用層為P2P平臺提供業務和應用服務。包括:內容處理、內容管理、增值應用管理、點播、直播、流媒體服務、電子節目單以及通信服務、游戲和信息服務等增值服務。
業務控制層提供是P2P業務資源管理和調度功能。包括資源管理和調度中心、用戶終端。資源管理和調度系統完成P2P基礎設施中心調度的核心功能,并提供P2P網絡運行所需的節點管理功能,即節點的注冊、登陸以及終端版本管理功能。用戶終端(媒體節點)包括用戶節點(動態節點)和部署在局端的服務器節點(靜態節點、內容源中心和邊緣服務器等),共同組成系統運行所需的P2P網絡。
業務承載層為P2P平臺提供業務承載。包括內容分發網(CDN)、運營支撐層承載網、業務應用層承載網,主要實現具體各業務相關的承載和控制。匯聚層包括從業務接入控制點設備至業務層邊緣節點間的相關網絡和設備,主要實現各業務從具體業務網到用戶接入間的網絡承載。接入層指從用戶終端到業務接入控制點間的相關網絡及設備,主要實現P2P業務的接入,如移動接入、ADSL接入、LAN接入、WLAN接入等。#p#
3.3 關鍵技術
(1) 靜態、準靜態和動態節點
在中興通訊的P2P解決方案中,P2P客戶端分為靜態節點、準靜態節點和動態節點,見圖3。靜態節點指運營商部署的專用節點,一旦上線即認為始終在線。準靜態節點是指由SP提供的、與運營商簽有專門的系統資源共享協議的節點,它長時間在線,正常情況下不會主動作為最終用戶使用服務,即沒有下行流量。動態節點是指普通的P2P用戶節點。靜態節點和準靜態節點的存在可以保證P2P上發布的資源一直在線,對一些冷僻的節目和下載來說非常有用,為用戶帶來良好體驗,保證了用戶的服務質量。
(2) 資源管理和區域管理
資源管理點(SM)管理全局內容,卿最小的管理粒度為段,并且對內容的分段做全局的管理,即能夠知道某個段在各區域管理點(RM)中是否存在拷貝及其拷貝數。RM主要負責內容的區域管理,即在區域中各內容段在節點上的分布管理和段內容調度(增加拷貝數的調度)、響應節點的請求、定位某個內容分片的服務位置、管理內容分片在本區域內的分布情況、各節點的資源狀態和區域范圍內的實時用戶訪問統計等。
(3) 準確高效的定位技術
P2P技術有3種典型體系架構。集中目錄式結構可管理性強、效率高,但網絡的穩定性受制于集中的服務器;純P2P網絡結構擴展性和容錯性較好,但是效率差、帶寬消耗大,會造成網絡擁塞,容易受到垃圾信息甚至是病毒的惡意攻擊;混合式網絡結構,綜合了純P2P去中心化和集中式P2P快速查找的優勢。
在中興通訊的P2P解決方案中,資源定位策略采用改良的混合式網絡結構。在定位算法上結合用戶信息(類型、接入特征、用戶的區域等)給出終端最優的路由信息。在流媒體業務上為增強用戶體驗,在開始或者切換頻道時優先選擇靜態節點、準靜態節點或者優質節點獲取信息,提升響應時間(在秒級,一般P2P流媒體大約在分鐘級),使得用戶體驗得到了極大的提升。
(4) 鑒權與計費
中興通訊的P2P解決方案可根據運營商的要求進行鑒權和計費,利用現網得到廣泛使用的寬帶業務管理平臺進行開發,系統穩定可靠。本方案除提供點播、直播、下載等典型的P2P業務外,還可與傳統的電信業務、寬帶業務進行集成,為用戶提供整體的電信業務和服務。此方案采用身份認證技術,可以防止用戶的惡意攻擊,確保用戶的安全[3]。
四、 結束語
P2P技術前景非常廣闊,可管理可運營的P2P解決方案和技術正處在發展之中,目前還有不少技術難點沒有得到很好的解決,安全和病毒問題、架構和定位策略的進一步優化、抖動對用戶體驗的影響、信用機制、為用戶帶來良好體驗的客戶端等還需要不斷的完善。
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