流量周期緩存算法新性能研究.pdf

1、目前國(guó)家網(wǎng)絡(luò)信息化建設(shè)的步伐不斷加快，流媒體技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，特別是國(guó)家對(duì)電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)融合的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)提上日程，人們的休閑娛樂需求也變得多種多樣，單一的文字信息圖片網(wǎng)頁已經(jīng)無法滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的精神文明需求，各種網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)的革新也營(yíng)運(yùn)而生，VOD(Videoon Demand)系統(tǒng)是這方面的典型代表，但是VOD數(shù)字電視流媒體應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬和磁盤I/O帶寬要求也隨著增加。為了解決這些問題，流媒體緩存技術(shù)被引入流媒體系統(tǒng)

2、。
　　 以往的流媒體性能研究都是集中在字節(jié)命中率，目的是為了減少網(wǎng)絡(luò)帶寬和磁盤I/O帶寬。在傳統(tǒng)的性能衡量標(biāo)準(zhǔn)研究得比較透徹的情況下，本文重點(diǎn)研究用戶在進(jìn)行流媒體視頻點(diǎn)播時(shí)候的視覺感官效果，并且提出了能夠衡量用戶視覺感官體驗(yàn)的幾個(gè)性能衡量標(biāo)準(zhǔn)。
　　 現(xiàn)代VOD系統(tǒng)大都支持VCR操作，在用戶進(jìn)行VCR操作進(jìn)行快進(jìn)，快退進(jìn)行操作時(shí)，如何能夠提高用戶的視覺感官體驗(yàn)，如何能夠?qū)崟r(shí)快速的跟蹤用戶點(diǎn)播內(nèi)部文件塊的流行度，同時(shí)如何

3、能夠及時(shí)的緩存流行度迅速由冷變熱的文件內(nèi)部塊，這是一個(gè)亟待解決的問題。本文另一個(gè)研究重點(diǎn)是如何使緩存算法更好的支持VCR操作，以期更好的支持現(xiàn)代VOD系統(tǒng)。
　　 本文采用計(jì)算機(jī)內(nèi)存作為緩存資源，對(duì)文件進(jìn)行定長(zhǎng)分段預(yù)處理，在更小的粒度尺度范圍內(nèi)研究支持VCR操作的流媒體緩存算法。在分析用戶訪問行為的基礎(chǔ)上，將流行度概念引入到文件內(nèi)部，對(duì)文件進(jìn)行定長(zhǎng)分段預(yù)處理，以文件段為粒度進(jìn)行文件緩存和替換。將流量統(tǒng)計(jì)窗的概念引入緩存管理，采用

4、固定的用戶訪問流量作為統(tǒng)計(jì)窗口，周期性地管理緩存的流媒體數(shù)據(jù)。并且在流量周期緩存算法的基礎(chǔ)上提出了流量周期連續(xù)緩存和流量周期間斷緩存的緩存策略。另外根據(jù)用戶的VCR操作跳轉(zhuǎn)點(diǎn)播行為模式的特點(diǎn)，提出了首次點(diǎn)播無延時(shí)率和VCR操作跳轉(zhuǎn)無延時(shí)率的概念，用來衡量用戶點(diǎn)播過程中的視覺體驗(yàn)效果，同時(shí)探討各種算法下的首次點(diǎn)播無延時(shí)率和VCR操作跳轉(zhuǎn)無延時(shí)率的性能比較。
　　 本文首先提出了流量周期連續(xù)緩存的概念，并且在流量周期連續(xù)緩存的基礎(chǔ)上