基于排队论的视频点播系统性能分析

摘要

视频点播系统是综合了通讯，计算机，电视等主流技术的一门综合性技术，它充分利用网络和视频技术的优势，实现节目的按需收看和随意播放。在固定的硬件设备及节目质量条件限制下，对视频点播系统性能好坏的评价应该由用户决定。一个用户从进入视频点播系统开始，到成功从服务器下载完一个视频文件所逗留的时间，这是一个描述系统性能的随机变量。如果逗留时间过长，用户会因不耐烦而中途离去。在设计视频点播系统时，需要考虑减少用户的逗留时间，从而减少用户的损失率，提高系统的性能。
　　 首先分析视频点播系统排队模型的主要方法。其次运用现代排队论的方法建立这样一个视频点播系统排队模型：用户到达是独立同分布的泊松过程，服务时间满足指数分布，一个服务器，采用处理机共享机制，用户带宽有限，服务器下载带宽有限，带有不耐烦用户，且下载用户和等待用户的不耐烦时间阈值分别满足参数不同的指数分布，排队长度有限制。再次通过求出稳态下观察用户的剩余逗留时间分布和稳态下系统中用户数目的分布，来求出稳态下用户从进入视频点播系统到成功下载完一个视频文件的逗留时间的分布。最后通过实际视频点播系统的用户行为表现及系统配置数据来验证新模型的合理性，并给出视频点播系统最大并发用户数设计的科学定量参考。