P2P与CDN的比较
P2P和流媒体技术各自有什么特点呢？下面我们对基于CDN的流媒体技术和P2P技术做一个简单的优劣势分析（参见附表）。通过分析我们可以看到，在可扩展性、内容、版权、用户管理有效性、QoS、流量有序性方面，基于CDN的流媒体技术和P2P技术各有所长，基本上完全互补。如果能将两种技术有效地结合起来，将是一种更加完美的组合。P2P流媒体这项崭新的技术由此应运而生。
P2P流媒体技术和传统流媒体不同之处在于用户在播放过程中不仅仅可以从流媒体服务器取得媒体流，还可以从其他用户那里取得媒体流，与此同时，用户还会向其他用户提供自己拥有的、别人需要的媒体流。
前面提到P2P技术打破了传统的C/S模式，是一种基于对等节点非中心化服务的平台方案。在流媒体领域，由于采用对等计算的模式，大大提高了资源共享的利用率，能在较低的成本下，充分利用空闲时间分发数据，避免拥塞，提供具备高实时性和容错性能的流服务，为流媒体服务开辟了一条崭新的道路。
将P2P技术应用于流媒体技术中，就形成了新的P2P流媒体技术。具体而言，P2P流媒体技术是指流媒体服务器只发送少数几个媒体流，给首先连接的几个用户，后面的用户不是从服务器直接获得数据，而是从前面的用户获得数据，具体方式如图1所示。
图1 P2P技术的多媒体分发方式
图2 P2P流媒体在自治域内资源共享
P2P流媒体技术方式同传统流媒体CDN技术相比较，优势如下：
1．降低对服务器性能的要求。系统不需要动不动就要放置多少台服务器、用户———增加就扩容服务器，减少了硬件投资。
2．降低对服务器出口网络带宽的要求。通过这种技术，避免了所有的用户均到服务器提取数据，大大减少了出口带宽，新增用户对新增带宽的需求大大减少。
P2P流媒体技术方案
P2P流媒体通过在CDN网络中引入P2P技术的方式，在不增加成本的同时有效提升CDN服务能力，更有效地避免了P2P应用的诸多弊端，是在当前运营商网络状况下最理想的媒体业务承载平台方案。
P2P流媒体技术的核心设计思想是在CDN网络的边缘节点上引入P2P自治域。由单个或若干个边缘节点设备及其覆盖的最终用户作为对等实体，共同构成一个P2P自治域。在域内利用P2P技术实现资源共享，而自治域之间不发生流量交换。
通过将这两种结构互异的网络进行光滑对接，在有效保障现有CDN资源的情况下，又能够充分吸收P2P的优势，实现了面向运营商的P2P服务。
现在常用的大型P2P流媒体技术解决方案如图3所示，省间的骨干网按地理位置分成几个大区，每个大区中心架设一个区域中心媒体服务平台（ACMS，Area Central Media Station），用于存储过期的（比如以直播后24小时区分是否过期）点播内容以及最新的公众性直播节目。边缘媒体服务平台（EMS）用于存储地方性直播和最新的（如前所述的24小时内）点播节目。存储的时候考虑地方性节目存储在当地服务器中，公众性的节目按照均摊的思想存储在剩余空间较大的服务器中。相应的数据获取原则是：优先从低级数据源获取数据，高级数据源提供稳定性支持。如果划分优先级，从低到高依次为：用户驻地网、接入网、骨干网、核心网。
P2P流媒体技术不仅可以在有线网络中部署，还可以扩展到无线网络中。对于移动P2P网络，下层为移动网络的物理层，在传输层上加入P2P层，就构成了移动 P2P流媒体网络。
采用P2P流媒体技术实现方式如图4所示，根据移动用户自身的特点在P2P网络的基础上增加缓存节点来解决移动用户之间连接非正常断开的问题。
与有线的P2P TV用户相比，无线的P2P流媒体具有以下的特点：
1. 上网习惯不同。移动用户一般只在需要的时候才会上网，在线时间较短。
2. 用户终端功能不同、网络特性不同。有线网络终端一般具有强大的功能，如高性能CPU、大容量硬盘和内存等，并且网络接入带宽较高,而移动用户终端主要是手机，性能和接入带宽较低，而且网络特性不稳定。
P2P流媒体优势
P2P流媒体与传统流媒体技术相比较而言，具有下列优势：
1．流服务能力的提高
P2P流媒体传输的内容与原CDN的内容有所不同，在核心节点根据P2P协议对内容（包括文件和流）做切片处理，P2P用户将根据这些规则来完成P2P共享。P2P在边缘层的引入大大降低了边缘服务器的压力，提高了文件传输和流媒体传输的效率。
P2P流媒体技术充分利用了用户的闲置上行带宽，这样运营商可以通过更少的边缘服务器，提供更多的业务量为更多的用户服务，以较低成本代价应对迅猛增长的客户规模带来的挑战。
试验证明，P2P流媒体在千人规模的情况下播放500K码流左右的节目，服务端CPU消耗小、带宽消耗小，而且用户服务质量高。
2．可管理的P2P流媒体网络
为了避免骨干网上的流量对冲，通过集中的分布式架构将P2P的流量严格限制在同一边缘节点的区域内。这样就继承了P2P和CDN的优点，同时摒弃双方的缺点，避免电信骨干网上的流量无序性和风暴，增强了网络的可管理性和服务高的可靠性。通过客户端，可以实现对用户的监控，流量的监管。
3．客户体验的改善
一方面，P2P和流媒体结合的方式，使得有限的服务能力可以为更多的用户提供流媒体服务。另一方面，P2P技术的应用也能够更有效地防止因网络的抖动而产生对服务质量的影响。
（1）价格优势
以机顶盒形式存在的网络电视和数字电视除了几百到上千元的初装费外，每月还需要交纳一定的使用费。而P2P流媒体则被认为是免费的，在人们心目中，向运营商缴纳宽带费用已经成为一项既定的开销。
（2）内容优势
内容的丰富是P2P流媒体另一大特点，直播、点播、录播等方式种类齐全。不仅央视、省级卫视的众多电视频道可以实时、延时收看，还可提供其他经典节目的点播。
（3）及时互动
基于P2P流媒体，观众可以不受时间、频道、内容的限制，随时点播、观看、录制所需要的节目内容。
4．增值业务的扩展
由于需要建立缓冲来进行P2P交换，会带来大约1分钟左右的延时，另外，在节目开始播放之前也需要几十秒的下载缓冲时间，在这段时间内，系统可以播放广告。此外，在电影、电视剧的播放过程中，系统也可以插播广告。通过与广告代理进行商务上的合作，P2P流媒体会增加增值业务的收入。
5．帮助互连互通
中国的网络由多个运营商割据，网络之间的连通性很差。例如电信的用户访问网通的服务器会有一定的延时。而通过P2P流媒体系统，当P2P的用户数达到一定的数量（例如100人以后），网络之间的差异可以被基本抹平。这是处于中间地带的用户起到了桥梁作用。
P2P流媒体发展现状
从2005年开始，我国的P2P流媒体行业得到了快速发展，现在P2P流媒体的应用主要在以下几个方面：
1. 体育比赛和重大活动直播
P2P服务器放在主机托管机房，运行Windows Media Server和P2P服务端软件。活动现场以ADSL上网，现场摄像枪通过视频卡或者电视卡接入现场电脑获取视频和音频信号，现场进行采集编码，然后把码流通过ADSL上传到机房服务器。然后由P2P服务端软件从Media Server以http的格式取出码流进行广播。当然，如果P2P服务端知道现场电脑的IP地址，也可以直接从Media Encoder读取码流而无需经过Media Server。
2．影视节目轮播
把已有的WMV或者RMV文件放在P2P服务端进行顺序轮流播放，可以很容易地建立起一个网络电视台，用于企业宣传介绍影片、旅游景点介绍影片等等的网上播放。
3．网络电台
可以用P2P服务端播放WMA、RM、MP3格式的文件，也可以采用直播的方式一边录制一边播放。网络电台适合于一边工作一边收听，比起网络影视有更广阔的用户空间。
4．聊天室广播
可以对采用蓝天聊天系统的聊天室进行广播。从聊天室中直接提取语音和视频，由于不用经过再次编码转换，因此质量不会降低，适合于大规模的聊天访谈或聊天室晚会直播。
5．个人秀
P2P可以建立起一个准实时的语音视频广播，这种应用为越来越多的“播客”提供了有效的工具。
从上面的分析可以看出，P2P流媒体具有非常大的市场潜力，相信通过几年的发展，P2P流媒体能占据流媒体市场的主导，而且通过P2P流媒体的大力推广，P2P技术将进一步发展，这也将彻底改变现在互联网B/S、C/S的网络结构，引领P2P行业再向前跨进一步。
（作者单位：北京交通大学）