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《中国科学技术大学》 2010年
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流量周期缓存算法新性能研究

胡忠  
【摘要】: 目前国家网络信息化建设的步伐不断加快,流媒体技术得到广泛应用,特别是国家对电信网、广播电视网和互联网三网融合的实现目标提上日程,人们的休闲娱乐需求也变得多种多样,单一的文字信息图片网页已经无法满足人们日益增长的精神文明需求,各种网络多媒体技术的革新也营运而生,VOD(Video on Demand)系统是这方面的典型代表,但是VOD数字电视流媒体应用对网络带宽和磁盘I/O带宽要求也随着增加。为了解决这些问题,流媒体缓存技术被引入流媒体系统。 以往的流媒体性能研究都是集中在字节命中率,目的是为了减少网络带宽和磁盘I/O带宽。在传统的性能衡量标准研究得比较透彻的情况下,本文重点研究用户在进行流媒体视频点播时候的视觉感官效果,并且提出了能够衡量用户视觉感官体验的几个性能衡量标准。 现代VOD系统大都支持VCR操作,在用户进行VCR操作进行快进,快退进行操作时,如何能够提高用户的视觉感官体验,如何能够实时快速的跟踪用户点播文件内部块的流行度,同时如何能够及时的缓存流行度迅速由冷变热的文件内部块,这是一个亟待解决的问题。本文另一个研究重点是如何使缓存算法更好的支持VCR操作,以期更好的支持现代VOD系统。 本文采用计算机内存作为缓存资源,对文件进行定常分段预处理,在更小的粒度尺度范围内研究支持VCR操作的流媒体缓存算法。在分析用户访问行为的基础上,将流行度概念引入到文件内部,对文件进行定常分段预处理,以文件段为粒度进行文件缓存和替换。将流量统计窗的概念引入缓存管理,采用固定的用户访问流量作为统计窗口,周期性地管理缓存的流媒体数据。并且在流量周期缓存算法的基础上提出了周期连续缓存和周期间断缓存的缓存策略。另外根据用户的VCR操作跳转点播行为模式的特点,提出了首次点播无延时率和VCR操作跳转无延时率的概念,用来衡量用户点播过程中的视觉体验效果,同时探讨各种算法下的首次点播无延时率和VCR操作跳转无延时率的性能比较。 本文首先提出了流量周期连续缓存的概念,并且在流量周期连续缓存的基础上进一步提出了流量周期间断缓存的算法改进。周期连续缓存和周期间断缓存策略作为统计窗内的缓存控制,提高了统计窗缓存算法的性能。
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN919.8

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