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多信源園區網流媒體流量均衡系統的研究ok(編輯修改稿)

2025-08-31 15:20 本頁面

　

【文章內容簡介】 CPU、內存、I/O的利用率，區域節點的流量狀況與區域流量裕度，命令區域代理服務器參與服務，并設置點播節目的重定向。（3）大并發控制策略若中心服務器I/O流量與實際的節目點播數m滿足如下關系： or （ γ ）（3）系統采用大并發控制策略。此時禁止對中心服務器的調用，只允許區域代理或客戶端提供共享服務。對預知的突發流量，如體育比賽與公共教育節目，系統可通過中心服務器管理端對節目預先配置，規定節目重定向策略，最大限度地防止網絡擁塞的發生。由于邊緣節點具有自適應節目存儲功能，可同步存儲熱門節目，可以減緩網絡的擁塞。（4）流量預處理策略中心流媒體服務器的I/O帶寬是有限的，實驗表明，一臺部門級服務器大約能夠保證100個左右的并發點播鏈接（每個鏈接占1Mbps帶寬），過多的鏈接會導致QoS顯著下降。事實證明，忙時才分布存儲熱門節目，是不可能緩解網絡擁塞的，最好的辦法是閑時復制，可在閑時（如凌晨2:004:00）依據節目流行度的統計特性或者是其他預知信息預先配置媒體資源，避免可預知的突發網絡流量造成的擁塞。邊緣代理服務控制策略邊緣服務代理服務器的作用有二，一是緩存區域熱門節目為近端客戶提供代理服務；二是檢測區域節點流量與統計節目的流行度，給中心服務器提供適時信息，保證系統管理的細粒度。該設備采用的管理策略有不介入策略、自適應存儲策略、動態加盟策略與資源預配置策略等。由于代理服務器采用的不介入策略與中心服務器相同，故不作累述。（1）自適應存儲策略當代理服務器檢測到區域流量大于交換設備端口允許流量的1/2時，代理服務器進入代理服務狀態。區域代理統計節點的節目流行度，并根據預先設定的閾值進行節目的緩存。當客戶端提出點播申請時，自動接替中心服務器或網外流媒體服務器為客戶端提供點播服務。（2）資源共享策略當代理服務器檢測到區域流量大于交換設備I/O端口允許流量的1/2，邊緣代理服務器檢測區域網絡節點流量，同時監測客戶端工作狀況，適時獲取區域客戶端緩存的節目清單，對于區域內的點播，設置節目的重定向表。如果點播節點代理中緩存了所需的節目，則提供代理服務；如點播的節目是區域內客戶端曾點播過的節目，而該客戶端又處于激活狀態，則實現客戶端之間的資源共享。另外，各邊緣代理之間也可實現資源的共享。中心服務器內有一張邊緣代理服務的資源配置表，定長時間內更新（如5秒），可利用重定向技術，實現區域代理服務器間的資源共享。（3）動態加盟邊緣代理在系統資源短缺的情況下也可動態加盟。代理動態加盟有兩個途徑，一是系統配置的代理服務器具有即插即用功能，代理與網絡聯通時會向中心服務器發送報文，申請加盟，接受申請之后會向中心服務器傳送資源配置信息報文完成加入；二是中心管理端也可以通過輪詢的方法與新增代理服務器建立聯系。客戶端的支援策略本客戶端軟件是在開源的點播客戶端Mplayer上修改而成。利用Web界面實現對遠程的流媒體節目的檢索、點播、快退與快進功能。客戶端在原來的基礎上新增了一些新的功能，如：開辟了專用的存儲空間供已播節目緩存之用，在定長時間內給區域代理上傳節目清單和客戶端運行狀況信息，利用上行信道為區域內客戶端提供共享服務。客戶端的支援策略如下：（1）客戶端不主動向其他客戶端提供服務，其共享服務受區域代理控制。（2）區域代理在資源容許的情況下優先為客戶端提供服務，只有當其服務能力不足時才容許客戶端之間實現資源的共享。（3）客戶端定時向區域代理上傳緩存節目清單，匯報客戶端的資源利用情況，區域代理確定客戶端提供資源支援的順序，并為區域客戶端之間的資源共享服務提供備份。關鍵技術的研究系統關鍵技術有區域節點的流媒體數據的探測技術，流媒體節目流行度與系統流媒體節目的重定向技術等。網絡探測網絡探測的內容是網絡的流量特征、拓撲狀況、端到端時延、丟包率、帶寬利用率等，本系統主要探測的是區域或節點的流量和流媒體節目的數據報。網絡探測有主動探測與被動探測之分，前者要發送數據報文，會增加網絡的流量；后者被動接收網絡的信息，對網絡沒有影響。數據庫探針Web Server服務端節點Web Server客戶端請求響應數據庫圖2 網絡探針結構圖 The structure of network probe中心服務器代理服務器本系統是將雙網卡代理服務器的一個網卡旁接在網絡的邊緣節點上，通過對交換機端口的鏡像配置，被動捕獲區域網絡的報文信息的。將網絡探測器安裝在邊緣節點上是為避免檢測的盲點和誤檢。當然，可使用光分路器改善數據捕獲的效果，將探測器安裝在骨干節點上，獲得更大的信息捕獲空間，但會增加成本。本系統的網絡探測包括流量測量和流媒體節目信息的檢測兩部分內容。流量測量采用被動式IP流量探測技術，而節目的數據報則可以通過協議包的分析工具來解決。網絡探針的結構如圖2所示。探測網絡流量有開源流量監控軟件如PRTG與MRTG。由于PRTG安裝比較簡單，MRTG的指令基于命令行，比較復雜；PRTG可以輕松用一臺計算機監控多臺服務器，而MRTG需要反復設置修改默認模板配置；PRTG的監控內容較MRTG為多，而且PRTG還可記錄CPU使用，內存資源，緩存信息等；

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