流媒體服務(wù)系統(tǒng)中接入控制與緩存策略的研究.pdf

1、視頻點(diǎn)播(VOD)自問(wèn)世以來(lái)，因其點(diǎn)播的自主性、多媒體表現(xiàn)形式的直觀性，一直受到市場(chǎng)的廣泛關(guān)注，成為多媒體研究領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的逐步提高以及計(jì)算機(jī)性能的不斷進(jìn)步，計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)帶寬的價(jià)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(kuò)大。構(gòu)建大規(guī)模的視頻服務(wù)系統(tǒng)對(duì)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(diǎn)和問(wèn)題，解決這些問(wèn)題既具有挑戰(zhàn)性，又具有重要的意義。 本文針對(duì)

2、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(guò)建立問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的策略。論文對(duì)研究過(guò)程中取得的主要成果進(jìn)行了詳細(xì)闡述，這些創(chuàng)新工作簡(jiǎn)要?dú)w納如下： 1.針對(duì)共享存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)下的VOD系統(tǒng)的接入問(wèn)題，給出了一種以最大化系統(tǒng)收益為目標(biāo)的接入控制策略。提出了一個(gè)數(shù)學(xué)分析模型，從理論上分析了系統(tǒng)中不同類別點(diǎn)播請(qǐng)求的接入閾值和系統(tǒng)長(zhǎng)期平均收益之間的關(guān)系。隨后給出了一種基于動(dòng)態(tài)閾值的接入

3、策略CDT(Call—rate—based Dynamic Threshold Admission Control)，該策略對(duì)用戶請(qǐng)求到達(dá)率進(jìn)行迭代評(píng)估預(yù)測(cè)，使算法具有自適應(yīng)學(xué)習(xí)能力。同時(shí)給出了一種快速的閾值搜索算法，有效的降低了接入控制策略的計(jì)算的復(fù)雜度。 2.在考慮實(shí)際系統(tǒng)中用戶點(diǎn)播行為的基礎(chǔ)上，結(jié)合經(jīng)典的間隔緩存算法，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(Adaptive Hybrid Interval Cac

4、hing，AHIC)。算法充分考慮用戶行為模式和影片冷熱度對(duì)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(guò)周期性的統(tǒng)計(jì)影片的流行度和用戶訪問(wèn)行為來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整用來(lái)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(qǐng)求到達(dá)率較高，影片點(diǎn)播間隔較小時(shí)，采用間隔緩存提高內(nèi)存的利用效率，而在用戶請(qǐng)求到達(dá)率較低，點(diǎn)播的間隔較大時(shí)，增大緩存片頭的空間，使得算法對(duì)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(kuò)展