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《流媒體服務(wù)系統(tǒng)中接入控制與緩存策略的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要視頻點播系統(tǒng)(VOD)自問世以來,因其點播的自主性、多媒體表現(xiàn)形式的直觀性,一直受到市場的廣泛關(guān)注,成為多媒體研究領(lǐng)域的一大熱點。隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的逐步提高以及計算機性能的不斷進(jìn)步,計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)帶寬的價格逐年下降,用戶數(shù)量不斷增加,視頻服務(wù)系統(tǒng)的規(guī)模也在不斷擴大。構(gòu)建大規(guī)模的視頻服務(wù)系統(tǒng)對于視頻服務(wù)器的體系結(jié)構(gòu)、服務(wù)策略及軟件架構(gòu)等方面提出了新的要求,存在一系列的技術(shù)難點和問題,解決這些問題既具有挑戰(zhàn)性,又具有重要的意義。·本文針對影響VOD系統(tǒng)服務(wù)能力的因素進(jìn)行了研究,圍繞接入控制技術(shù)以及緩存調(diào)度技術(shù)進(jìn)行了研究,通過建立問題的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析,提出相應(yīng)的策略。論文對研究過程中取
2、得的主要成果進(jìn)行了詳細(xì)闡述,這些倉U新工作簡要歸納如下:1.針對共享存儲結(jié)構(gòu)下的VOD系統(tǒng)的接入問題,給出了~種以最大化系統(tǒng)收益為目標(biāo)的接入控制策略。提出了一個數(shù)學(xué)分析模型,從理論上分析了系統(tǒng)中不同類別點播請求的接入閾值和系統(tǒng)長期平均收益之間的關(guān)系。隨后給出了一種基于動態(tài)閡值的接入策略CDT(Call.rateIbasedDyna耐c111resholdAdmissionContr01),該策略對用戶請求到達(dá)率進(jìn)行迭代評估預(yù)測,使算法具有自適應(yīng)學(xué)習(xí)能力。同時給出了一種快速的閡值搜索算法,有效的降低了接入控制策略的計算的復(fù)雜度。2.在考慮實際系統(tǒng)中用戶點播行為的基礎(chǔ)上,結(jié)合經(jīng)典的間隔緩
3、存算法,提出了一種基于用戶行為的自適應(yīng)混合型間隔緩存算法(AdaptiveHyb咖IntervalCaching,AHIC)。算法充分考慮用戶行為模式和影片冷熱度對緩存策略性能的影響,采用緩存熱門影片片頭和間隔緩存相結(jié)合的方式,并通過周期性的統(tǒng)計影片的流行度和用戶訪問行為來動態(tài)調(diào)整用來緩存間隔和緩存片頭的內(nèi)存的大小,使得系統(tǒng)在用戶請求到達(dá)率較高,影片點播間隔較小時,采用間隔緩存提高內(nèi)存的利用效率,而在用戶請求到達(dá)率較低,點播的間隔較大時,增大緩存片頭的空間,使得算法對內(nèi)存的利用效率增大。3.給出了一種基于分布式VOD系統(tǒng)的可擴展的協(xié)作緩存技術(shù)(ScalableaJldCoopefat
4、iveCaclling,SCC)。在單臺機器上,采用間隔緩存算法。當(dāng)服務(wù)器接收到一個用戶請求后,它會綜合考慮本地緩存情況和異地服務(wù)器的服務(wù)情況來決定是否將請求重定向。這樣對熱門影片的點播將會相對集中,整個系統(tǒng)的緩存命中率能夠得到提高。與其他的集群式的協(xié)作緩存算法相摘要比,SCC算法是在每個服務(wù)器上獨立運行的,整個系統(tǒng)并不需要一個集中式的管理服務(wù)器,因此更適合分布式的流媒體服務(wù)系統(tǒng)。關(guān)鍵詞:流媒體,視頻點播,集群系統(tǒng),接入控制,緩存策略,協(xié)作緩存ABSTRACTAbStraCtⅥdeo—on—DemaIldsystemhasgajnedmuchattentionsinceits丘rst
5、appearanceandhasbecomemehotspotintllefieldofmultiInedia.Witllthe(1eVelopmentofnetworkandcomputertechnique,conlputing,storageandnetworkbandwidthareInuchcheaperthesedays.HoweVer'designingala略escaleVODsystemisstillachallenge,includingchallengest0theVideoserVerarChitect山.e'sen,icestrategy,缸a11srnjs
6、sionandstoringtechlliques.SolVingmeseproblemsisimponantandhaspracticalsigllificance.Theworkinthjsdissertationismainlyaboutimportantissuest}lata恐ctt11ese卜ViceabilityofmeVODsystem,includingadmissioncon臼『olalgorimminstreaIIlingcIustersandcachingschemeinstrea血ngserVerS.Foreachhndofissues,misdis—ser
7、tationgiVesaJlanalyticalmodeltodescribetheproblemsaJld6nallyproposedacOnrespondingp01icy.Themainworkisasf01lOws:1.wepropOseaCACpolicycaIledCalI·rate·basedDynarnicThreshOIdAdrIlissionCotr01Policy(CDT)foraVideo-on—demandsystemwimsha