流量周期緩存算法新性能研究.pdf

1、目前國家網(wǎng)絡信息化建設(shè)的步伐不斷加快，流媒體技術(shù)得到廣泛應用，特別是國家對電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)融合的實現(xiàn)目標提上日程，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的精神文明需求，各種網(wǎng)絡多媒體技術(shù)的革新也營運而生，VOD(Videoon Demand)系統(tǒng)是這方面的典型代表，但是VOD數(shù)字電視流媒體應用對網(wǎng)絡帶寬和磁盤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)絡帶寬和磁盤I/O帶寬。在傳統(tǒng)的性能衡量標準研究得比較透徹的情況下，本文重點研究用戶在進行流媒體視頻點播時候的視覺感官效果，并且提出了能夠衡量用戶視覺感官體驗的幾個性能衡量標準。
　　 現(xiàn)代VOD系統(tǒng)大都支持VCR操作，在用戶進行VCR操作進行快進，快退進行操作時，如何能夠提高用戶的視覺感官體驗，如何能夠?qū)崟r快速的跟蹤用戶點播內(nèi)部文件塊的流行度，同時如何

3、能夠及時的緩存流行度迅速由冷變熱的文件內(nèi)部塊，這是一個亟待解決的問題。本文另一個研究重點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)。
　　 本文采用計算機內(nèi)存作為緩存資源，對文件進行定長分段預處理，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，對文件進行定長分段預處理，以文件段為粒度進行文件緩存和替換。將流量統(tǒng)計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)點播行為模式的特點，提出了首次點播無延時率和VCR操作跳轉(zhuǎn)無延時率的概念，用來衡量用戶點播過程中的視覺體驗效果，同時探討各種算法下的首次點播無延時率和VCR操作跳轉(zhuǎn)無延時率的性能比較。
　　 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