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自从“流媒体”概念诞生以来,流技术得到了飞速的发展,目前已广泛应用于远程教育、视频会议等互联网信息服务的方方面面,它已经由一种全新的技术发展成为一种人们体验Internet的主流方式之一。其中,IPTV视频点播应用是最常用也是最重要的一种媒体流发布模式。
由于流媒体的数据量大、高带宽、连续传输的特点加之视频点播服务器服务能力有限,往往使得服务器I/O和主干网带宽成为系统的瓶颈,从而影响了服务质量。代理缓存服务器作为一种在WWW上广泛应用的有效提高系统响应速度的模式,为流媒体视频点播系统提供了参考。
本文分析了流媒体的上述特点、Internet上的流媒体用户访问行为以及常见的缓存策略,结合IPTV视频点播系统的特点,提出了基于分段的前后缀结合的缓存策略。该策略以缓存流媒体前缀为主,通过Hash表与链表结合的结构实现对被缓存流媒体对象的管理,从而可以实现快速查找流媒体前缀,缩短客户的等待延时。基于流媒体对象绝对访问量的后缀预取策略和基于流媒体对象相对访问量的后缀预取策略是根据时间T内用户对内容访问率的变化而设计的两种不同预取策略,它们根据被缓存的前缀的访问度进行预取或对缓存中不存在但将被访问的后缀段进行预取。流媒体内容服务器的选取算法不仅考虑了对预取策略的支持,也考虑了服务器负载的均衡。此外,本文根据所采用的缓存管理结构,分别提出了流媒体前缀与后缀的替换策略,它们主要考虑流媒体对象的流行度对缓存流媒体对象进行替换。
目前,该系统已经通过模拟现场运行验收,系统实际运行和相关性能测试表明:本文所设计和实现的缓存策略降低了系统响应时间和主服务器负载,达到系统所需功能。