基于代理緩存的流媒體替換算法的研究

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1、{目『]裳．三堂”韭日．_!!!Ltnnm—j哩!!密％：——．專J／杰都諺乒碧碩士學(xué)位論文論文題目：基于代理緩存的流媒陣替換算法的研究學(xué)生姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師學(xué)科專業(yè)研究方向論文提交日期砸050925張玲華教授墮芏蘭堡星竺堡現(xiàn)代語音信號(hào)處理與通信技術(shù)南京郵IL1人學(xué)頌I：研究生學(xué)位論文摘要隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的快速發(fā)展，以邊下載邊播放為主要特點(diǎn)的流媒體技術(shù)成為當(dāng)前的熱點(diǎn)應(yīng)用，如現(xiàn)今流行的視頻會(huì)話、視頻直播、遠(yuǎn)程教育以及醫(yī)療等。流媒體技術(shù)不等同于以前Internet上的WEB網(wǎng)頁應(yīng)用，流媒體容量一般很大，經(jīng)過網(wǎng)上傳輸需要耗費(fèi)巨大的帶寬，且當(dāng)客戶端用戶過

2、多時(shí)，還有可能導(dǎo)致服務(wù)器癱瘓，這些都是阻礙流媒體推廣的原因，本課題主要研究基于代理緩存的流媒體緩存替換算法。代理緩存技術(shù)是流媒體應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)，代理緩存即在客戶端與服務(wù)器之間建立若干個(gè)子服務(wù)器，通過部分緩存熱門資源來改善流媒體應(yīng)用中的請求時(shí)延過長、服務(wù)器負(fù)載過高等缺陷。由于流媒體資源具有時(shí)效性，為了更好的利用代理緩存，對資源進(jìn)行替換管理很有必要。本文首先介紹流媒體以及代理緩存技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理與組成框架，以及常見的代理緩存策略，比較了整段緩存與分段緩存的優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合目前常見的三種代理緩存替換算法：LFU、LRU、SIZE，在分析比較其特性的基礎(chǔ)上，提出

3、了基于價(jià)值密度的緩存替換VBR(ValueBaseRatio)算法，根據(jù)不同的用戶請求模型，以塊擊中率、訪問延時(shí)、服務(wù)器負(fù)載三個(gè)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為衡量指標(biāo)，推導(dǎo)實(shí)現(xiàn)該算法，并分別仿真，結(jié)果表明VBR算法可以明顯的降低平均訪問時(shí)延，提高緩存塊擊中率以及代理緩存技術(shù)在流媒體應(yīng)用中的效率，具有一定的實(shí)際意義。關(guān)鍵字：流媒體，代理緩存，替換策略，分段緩存南京郵lU人學(xué)頌lj研究生學(xué)位論文摘要ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofcomputernetworkandthetechniqueofcommunication，streamingme

4、diahasbecamethemostpopularapplicationontheinternet，withthebeetlesalienceofplayingwhenyoudownloadstreamingmediafrominternet．ButthethchniqueofstreamingisdifferentfromsomeWEBapplicationsbefore，sometimesthevolumeofstreamingmediasareverylarge，itwillcalldowntoomuchbandwidthswhentransi

5、tted，besidestheywillleadserveruptoparalysisiftherearetoomanyclients．Allthesebarkthefurtheranceofstreamingmedia．Thispapermainlymakesresearchoncachingreplacementalgorithms．Thetechniqueofproxycachingwhichiscreatingsomeproxyserversbetweenclientandoriginalserveristhekeytechniqueinthe

6、applicationsofstreamingmedia．Proxycachingcanreducetheaccessinglatency，improvetheratioofhittingandSOon，throughcachingsomevaluablestreamingmedia．Tomakegooduseofit，managingthecachingstreamingsisessentialbecausetherealtimeofstreamingmedia．Thispaperfirstanalysesthetraitandthestructur

7、alcomponentsofstreamingmediaandproxycaching，anatomizesthemeritsanddeficiencyofEntireCachingandExponentialCaching．Withtheassociationandanalysisofthreeobviouscachingreplacementalgorithms：LFU，LRU，SIZE，basistheconclusionsoftheanatomy，thepaperproposesanewalgorithm，ValueBaseRatioAlgor

8、ithmandanatomizeandemulatetheproposedalgorithm．