NGB智能終端數據訪問關鍵技術研究.pdf

1、隨著下一代廣播電視網（the Next Generation Broadcasting network，NGB）建設進程的推進和三網融合業(yè)務的開展，開放業(yè)務平臺上多樣化的雙向交互應用將廣播電視網的終端用戶從單一的數據被動接收者轉變?yōu)閿祿a者和消費者的雙重身份，這就向NGB提出了數據存儲需求。
　　 基于用戶對數據方便、快捷、可靠共享方式的強烈需求，以及大部分廣播電視網智能終端自身存儲、計算資源有限的狀況，采用高可擴展、按需分配

2、的集中式存儲資源池乃是符合信息產業(yè)技術發(fā)展趨勢的低成本、高效率解決方案。在這一需求背景下，在NGB中建設適合自身網絡特性的存儲服務具有重要意義。
　　 另一方面，廣播電視網數字化整體轉換過程中形成的有服務器質量保證的高清視頻類業(yè)務是廣播電視網區(qū)別于互聯網和寬帶電信網的特色業(yè)務。與其他數據的共享需求不同，高清視頻主要通過直播、點播和錄播的方式欣賞，錄制的大容量視頻文件保存在高清媒體終端本地的存儲設備中。由于存儲設備普遍使用價格可接

3、受、但訪問性能提升逐漸趨于平緩的傳統(tǒng)硬盤，不足以應付視頻分辨率的幾何式增長速度;加快高清視頻錄制播放時硬盤文件系統(tǒng)的并行讀寫速度，降低文件讀寫時處理器的使用率，保證用戶欣賞時的流暢體驗就顯得尤為重要。
　　 針對這兩方面的問題，本文的主要工作和創(chuàng)新點如下:
　　 1.利用廣播電視網絡下行帶寬大、且可管理分配的優(yōu)勢，提出一種參考差分壓縮的去重復傳輸優(yōu)化策略。在該傳輸策略中，存儲服務器根據客戶端發(fā)送的分塊摘要值在數據庫中查找

4、相似文件和相似分塊，并將相似分塊回復給客戶端，客戶端將相似分塊與本地數據進行差分壓縮編碼后上傳更少量的數據。通過將一部分數據量從低帶寬的一端移到高帶寬的一端，而又不顯著增加總的傳輸量，參考差分的去重傳輸策略減少了數據傳輸的總時間，加快了數據同步的速度。
　　 2.提出一種Hash表與B+樹相結合的目錄索引結構HB-Index。使用Hash表索引的方式，可以在O(1)時間內找到文件名對應的索引節(jié)點;另外僅在目錄文件中保存子文件的索

5、引節(jié)點號，并由B+樹組織這些子索引節(jié)點號，支持O(logdN)時間內文件的創(chuàng)建和刪除。實測結果表明，HB-Index不僅能夠快速地處理包含大量文件的單個文件夾，在分區(qū)內文件總數很大時，也有優(yōu)越的全局性能。
　　 3.提出一種磁盤文件系統(tǒng)-Boaz，用于提升高清視頻的快速連續(xù)讀寫速度。它將元數據與數據分區(qū)域存儲，設置合適的最小分配單元，在保證大文件最低連續(xù)讀寫帶寬和最大磁盤空間利用率的同時，降低了寫文件時的元數據更新頻率和CPU資