基于代理缓存的流媒体动态调度算法研究

该文研究了在Internet环境下通过代理服务器将流媒体从源服务器传输到多个客户端时的骨干网络及服务器带宽消耗问题．在分析了传统多媒体流动态调度算法不足的基础上,提出了基于代理服务器协助的补丁预取与服务调度算法(P^3S^2A)．由代理服务器通过单播连接从源服务器中获取流媒体数据,然后通过组播方式转发给客户端．同时根据当前客户请求到达的分布状况,代理服务器为后续到达的客户请求进行补丁预取及缓存．理论分析及实验结果表明,与传统的动态调度方法相比,该文提出的算法能够在不消耗更多的缓存空间的情况下,更有效地节省骨干网络的带宽资源,特别是在访问请求强度较高的情况下,效果更为突出。     

基于代理缓存的移动流媒体动态调度算法

提出了一种基于代理缓存的移动流媒体动态调度算法DS2AM2PC（Dynamic Scheduling Algorithm for Mobile Streaming Mediabased on Proxy Caching）,采用代理缓存窗口自适应伸缩和分段缓存补丁块方案,在代理缓存中根据具体情况每次缓存相同或者不同大小的段补丁块,同时隔一段时间,根据移动媒体流行度更新一次缓存窗口大小,动态决定其最大缓存大小,实现了移动流媒体对象在代理服务器中缓存的数据量和其流行度成正比的原则.仿真结果表明,对于客户请求到达速率的变化,DS2AM2PC算法比P3S2A（Proxy-assisted Patch Pre-fetching and Service Scheduling Algorithm）算法和OBP（Optimized Batch Patching）＋prefix ＆ patchcaching算法具有更好的适应性,在最大缓存空间相同的情况下,能显著减少通过补丁通道传输的补丁数据,从而降低了服务器和骨干网络带宽的使用,能快速缓存媒体对象到缓存窗口,同时减少了代理服务器的缓存平均占有量.     

流媒体代理缓存和预取方法的研究

代理缓存可以降低用户的启动延迟，减轻网络流量和服务器的负载，且在Web中也已广泛使用。但由于流媒体和非流媒体(文本，图像)有着显著的区别，目前，支持流媒体的代理缓存技术还面临着许多挑战。文中针对流媒体的数据量大和高带宽需求等特性，对支持流媒体的代理缓存和预取方法进行了总结。调研、分类、比较了目前已有的一些缓存算法和预取算法的优缺点，为下一步的研究提供启发和借鉴作用，同时指出将来的研究方向和热点问题。     

基于混合模式的流媒体缓存调度算法

介绍了一种结合了CDN和P2P互补优势的流媒体混合内容分发网络(HyCDN)。针对HyCDN不同区域提出了相应的缓存算法,域内用户端综合考虑了流媒体前缀字节的有用性、文件的传输代价及点播热度,在此基础上提出缓存替换算法(Comprehensive Value Cache Replacement Algorithm for P2P, CVCR4P2P);对域间边缘服务器采用 补丁预取与调度算法(Dynamic Scheduling Algorithm for Proxy Caching, DSA4ProxyC),通过基于用户访问情况自适应伸缩缓存的分配方案,使流媒体后缀部分在边缘服务器中缓存的数据段与其流行度成正比。理论分析及实验结果表明,混合流媒体缓存调度策略的实施能有效地降低骨干网络带宽资源消耗,对用户请求到达速率的变化具有良好的适应性。     

流媒体代理缓存和预取方法的研究

代理缓存可以降低用户的启动延迟,减轻网络流量和服务器的负载,且在Web中也已广泛使用.但由于流媒体和非流媒体(文本,图像)有着显著的区别,目前,支持流媒体的代理缓存技术还面临着许多挑战.文中针对流媒体的数据量大和高带宽需求等特性,对支持流媒体的代理缓存和预取方法进行了总结.调研、分类、比较了目前已有的一些缓存算法和预取算法的优缺点,为下一步的研究提供启发和借鉴作用,同时指出将来的研究方向和热点问题.     

自适应的分段代理缓存传输策略

结合现有的代理缓存策略和传输方案,针对现有的网络条件,提出了一种自适应的分段方法,解决了已有方法对于流媒体对象流行性的变化和用户访问模式的不确定缺乏自身调整能力的缺欠,和一种优化的传输方案,采用了单播和多播相结合, 主动预取和补丁传输相结合的方法,对于缩短启动延时、提高字节命中率以及节省骨干网带宽等方面取得了较明显的效果.     

基于补丁算法的流媒体代理缓存的研究与实现

对流媒体代理缓存和流调度技术进行了分析与研究，结合代理缓存和补丁算法的优点，设计与实现了一种基于补丁算法的流媒体代理缓存的高效方法。分析和实验研究表明，该方法能进一步减少对骨干网络带宽资源和原始服务器的磁盘I/O资源的占用，提高用户访问请求的响应速度。     

基于批处理补丁的流媒体后缀动态缓存算法

在IP网络上高效传输流式存储型A／V数据是实现诸如VOD等应用的基础。当前一些典型的传输方案考虑了服务器调度策略以降低骨干网带宽消耗和服务器负载,但并未考虑媒体后缀的缓存策略。本文在带前缀的OBP算法基础上提出了流媒体对象后缀的增量式缓存及快速释放算法ICBR,并推导出了采用IC算法所需的骨干网带宽的理论结果。通过针对上述两种算法的仿真实验,本文的结果表明：即使在有限的缓存容量的前提下,采用IC算法和ICBR算法对媒体对象的后缀进行动态缓存可以显著降低骨干网链路上传输的补丁数据量,其骨干网带宽消耗显著优于OBP,从而在保证客户端较小的播放启动延迟的情况下有效降低了流媒体传输中骨干网带宽的消耗和服务器的负载。     

一种基于流行度和分段适应性的流媒体缓存算法

为提高流媒体代理服务器的缓存效率,提出一种基于流行度和分段适应性的流媒体缓存策略。该策略在主流分段缓存替换算法的基础上充分考虑了用户的访问特性,采取基于片段流行度的分段缓存管理策略,将媒体对象内部两点流行度的因素纳入缓存替换策略,改善了流媒体缓存管理的效率、提高了缓存的命中率。利用实际用户访问数据,将该算法与等长分段的缓存算法和指数分段的缓存算法进行了比较,仿真结果证明该算法可以在获得与这些算法相近的请求延迟率的条件下,取得最高的字节命中率。     

基于可变窗口的流媒体缓存算法研究与实现

缓存管理是影响流媒体服务器性能的关键因素之一。通过对流媒体访问特性的分析,提出并实现了基于可变窗口的流媒体缓存替换算法CABVW。该算法通过动态调整拆分代价和合并代价的阈值,实现了磁盘带宽和缓存的负载平衡。实验结果表明,该算法与传统主流算法相比明显地增加了流媒体服务器的并发用户数量;算法计算复杂度低,也较易于实现。     

交互式流媒体代理缓存

基于代理的流媒体应用中通常假设用户总是从媒体内容的起始部分请求播放.然而,在交互式场景下用户的焦点可能是媒体内容的任意部分.针对交互式流媒体应用,提出了一种基于分段的流行度敏锐(popularity-wise)缓存算法,适用于缓存任意媒体内容流行度分布下的热点部分.仿真结果表明,现有的分段缓存算法的性能随着用户交互强度的增加而显著下降,而流行度敏锐算法在不同的用户请求模式和交互强度下都可以提供较低的用户响应时延和链路占用带宽.     

流媒体缓存代理单一流映像机制与流预取策略研究

为了解决传统的流媒体服务模式（客户端/服务器）中存在的流媒体服务器负载重、客户端播放抖动频繁等问题,本文详细研究了实现流媒体缓存代理的单一流映像机制,并针对缓存代理端的接收和发送阶段提出了实现这一机制的相关算法.同时在深入研究流预取理论模型的基础上,创新性地提出了基于RTCP包反馈和RTP包网络延迟的流预取策略,从而保证了客户端的播放质量.测试表明单一流映像机制的正确性和流预取策略的高效性.     

一种新的基于代理缓存的流媒体分送策略

提出了一种新的带缓存的补丁调度策略,有效地将代理缓存与服务器调度技术结合起来,采用基于缓存窗口自适应伸缩的缓存分配方案,实现了流媒体对象在代理服务器中缓存的数据段数与其流行度成正比的原则。理论分析及实验结果表明,该策略有效地降低了服务器及骨干网络带宽资源的消耗,对于客户请求到达速率的变化具有非常好的适应性。     

流媒体批量补偿缓冲策略的一种改进方案

多媒体的广泛应用需要消耗大量的服务器和网络资源，如何高效地利用有限的网络带宽来传输大量的流媒体是一个重要的研究方向。文中介绍了一种在源流服务器和客户群之间使用代理服务器批量补偿缓冲的流媒体传输方案，分析了它的框架结构和基本原理，并给出了一种充分利用客户端缓冲区的更加高效的批量补偿缓冲流媒体传输改进方案。     

基于媒体流行度和前缀缓存的缓存替换算法

针对流媒体用户访问偏好的情况,提出了一种基于前缀缓存与媒体流行度的缓存替换算法。该算法根据不同媒体外部、内部流行度给出预估的综合流行度,进而选择可用缓存中具有低流行度的片断进行替换,使得缓存中的所有片断的再利用价值之和最大。模拟实验结果表明,该算法能减少缓存的替换次数,提高缓存命中率,性能较好。     

流内容分送中的媒体后缀动态缓存技术研究

基于带前缀缓存的流调度方案OBP(optimized batch patching)提出了媒体后缀的增量缓存算法IC-BP和预分配缓存算法PA-BP,推导出两种算法下传输单一流媒体对象各自所需的平均骨干带宽、服务器平均使用输出通道数和代理所需最大缓存容量,并分析了以上两种缓存算法的综合传输代价.结果表明,两种缓存算法均有效降低了骨干带宽消耗和服务器负载,传输代价均明显低于带前缀缓存的OBP. 而PA-BP克服了IC-BP算法中每次批处理调度时都至少需请求一个批处理长度补丁的缺点,因而具有更低的传输代价,其性能优于IC-BP缓存算法.