流媒體集群系統復制存儲策略研究.pdf

1、寬帶化高速網絡技術、動態(tài)影像壓縮解碼技術與大容量存儲技術的成熟和日益增長的互聯網多媒體需求，促成了流媒體的誕生和發(fā)展。流媒體就是應用流技術在網絡上傳輸的多媒體文件，而流技術就是把連續(xù)的影像和聲音信息經過壓縮處理后放入網絡服務器，讓用戶一邊下載一邊觀看、收聽，而不需要等整個壓縮文件下載后才可觀看的網絡傳輸技術。集群是由一組網絡互聯且獨立的分布式存儲、流化服務器構成，和集中式結構相比具有高可擴展性、高可用性、高性價比三方面的優(yōu)勢。副本放置問

2、題是指在分布式環(huán)境下，為了優(yōu)化特定的系統性能指標而對目標數據(文件)進行副本生成、副本放置、副本替換等一系列操作的問題，通常分為靜態(tài)和動態(tài)兩種典型方式。本文研究復制存儲方式下的流媒體服務器集群的副本放置／內容部署問題。 首先研究了在固定節(jié)目流行度的情況下，如何進行內容優(yōu)化部署以最小化流媒體集群系統拒絕率和降低復制存儲消耗的問題。首先運用排隊理論知識分析得出優(yōu)化目標和服務器訪問概率之間的數值聯系，并且通過某些數值方法確定出系統最小

3、拒絕率情況下的最優(yōu)服務器訪問概率。由于內容部署屬于NP—Hard問題且完全決定每臺服務器的訪問概率，本文設計了初始放置、副本交換和對等副本訪問概率調整三種啟發(fā)式策略來進行內容部署，以滿足在優(yōu)化內容分布下每臺服務器訪問概率和最優(yōu)值之間的差異最小，從而實現降低系統拒絕率和存儲代價的目標。最后分別采用數值分析和離散事件仿真驗證了模型的正確性和算法的有效性。 其次研究了同構流媒體集群服務器環(huán)境下的動態(tài)副本放置問題，提出一種請求調度和動態(tài)

4、內容部署相結合的新穎策略。首先采用滑動窗的方式預測各文件的點播率，以平衡服務器之間的實時累積訪問概率為目標，在不進行內容部署的情況下，預分配相同文件不同副本的訪問概率；同時進行零遷移代價的動態(tài)內容更新，從而能夠提前反映出請求的實時傾向性，在降低系統請求拒絕率的同時，有效的減少了請求被分發(fā)到服務器后產生負載遷移的頻度和代價。仿真分析的結果表明這種策略對于流媒體服務系統的研究和實踐具有指導意義。 最后結合離散事件和排隊理論，獨創(chuàng)性地