动态流媒体代理缓存及调度方法设计

摘要

近年来，越来越多大容量、高质量的流媒体文件出现在互联网上。这种流媒体文件在网络中传输不仅传输时间长，而且代理缓存难度大。于是研究人员提出了各种改进代理缓存结构的思想，用来改善访问延迟，处理代理服务效率低下的问题。 现在对流媒体技术的研究大部分是基于内容分发网络（CDN）的。基于CDN的体系结构相对于传统的WEB缓存结构传输速度快、节省网络资源，而且层次清晰，易于维护。 在流媒体技术方面研究最多也最受人们关注的是流媒体文件的存储和调度方法。在基于CDN代理缓存的基础上，人们提出了很多的分段缓存和调度方法。比较突出的分段缓存方法有前缀缓存、定长分段缓存和可变长度分段缓存方法（如连续分段、指数分段方法）、基于访问流行度的动态分段方法等；对于缓存的调度方法，效率比较高的是批处理及补丁缓存的方法。这些方法都从某个方面提升了缓存的利用率，提高了用户的访问质量。 本文在已有的CDN网络基础上对代理缓存的结构进行相应改进，结合P2P技术在代理服务器之间实现代理缓存资源的共享；并改变了单一的分段缓存方式，对不同网络类型的用户，实行动态的分段方式。对于特定网络的用户，根据用户对影片的访问频率和访问的平均字节长度确定影片后续分段的长度；缓存的写入和替换策略则根据流行度及其变化趋势、平均字节长度所组成的缓存系数来确定。这种动态的分段方式保证了代理缓存内容的有效性，提高了缓存的利用率。在处理调度方面，在CDN模型基础上结合P2P技术，采用批处理调度结合补丁预取缓存的策略，加快了对用户的响应速度，也提高了代理服务器的性能。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.2课题研究现状及需要解决的问题

第二章代理缓存结构

2.1基于CDN的代理服务缓存体系结构

2.2相关协议及缓存原理介绍

2.2.1支持流媒体的协议

2.2.2代理服务的缓存原理

2.3改进的缓存结构思想

2.3.1代理缓存结构设计的目标

2.3.2基于不同用户群体的代理缓存结构设计

2.3.3缓存结构的模块化分析

第三章动态流媒体代理缓存方法

3.1流媒体文件分段缓存分析

3.2适应性分段方法

3.2.1分段相关因素分析

3.2.2动态的分段方法

3.2.3动态分段的性能分析

3.3适应性片段缓存技术

3.3.1缓存写入控制的目标

3.3.2控制片段的缓存写入与替换方法分析

3.4本章小结

第四章 改进的批处理缓存调度方法

4.1批处理及补丁预取方法

4.1.1批处理相关技术分析

4.1.2动态批处理的调度方式

4.1.3动态批处理结合补丁的调度方式

4.3改进的代理服务系统调度方法描述

4.3.1结合P2P技术的批处理调度策略

4.3.2调度过程描述

4.4本章小结

第五章实验与仿真

5.1仿真环境与条件

5.2结果及数据分析

第六章结束语

6.1本文总结

6.2下一步工作

参考文献

研究生期间发表的论文和参与的项目

致 谢