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.     

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.     

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。     

基于背包理论的流媒体缓存算法

为了使缓存总体效益最大化,基于字节命中率,利用0-1背包对代理缓存建立模型,给出流媒体缓存替换算法。实验结果表明,与传统流媒体缓存算法相比,该算法能减少占用带宽,提升缓存写入效率,具有较高的字节命中率。     

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。     

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。     

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.     

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。     

用户驱动的流媒体动态分段缓存调度策略

在设计分布式流媒体代理缓存结构时,需要注意的两个主要方面是如何节省网络带宽和提高缓存命中率.基于此,提出了一种动态分段的流媒体代理缓存策略(SDD),该策略结合用户访问的趋势,并考虑不同网络用户的带宽和各媒体之间的差异,真正实现了流媒体对象的动态分段缓存.分析表明该缓存策略能普遍地适用于不同网络的大多数用户,不仅能够提高用户的请求命中率,同时还能提高缓存的利用率.     

基于代理的流媒体动态共享缓存算法研究*

研究了代理服务器在流媒体传输和缓存方面对于网络带宽的消耗以及在缓存过程中内存分配和管理等方面存在的问题;在分析了现有的流媒体代理缓存技术的基础上,提出了基于代理服务器的流媒体动态共享缓存(DSB)算法.分析和实验结果表明,与现有的缓存技术相比,DSB算法能够有效地提高缓冲区的利用率,节省代理服务器的内存资源,节省网络带宽,同时能够为更多的客户端请求提供服务,并且可以有效地缩短请求延时.     

基于流行度预测的流媒体代理缓存替换算法

针对流行度随时间变化的特性,利用回归分析技术给出了一种流媒体文件的流行度预测算法,并在增加少量存储空间及计算时间消耗的情况下,将该预测算法应用于流媒体代理缓存服务器的缓存替换算法之中,模拟实验表明,该方法能减少缓存的替换次数,提高缓存命中率,性能较优。     

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。     

局域网流媒体Caching代理服务器的实现

With the widespread use of streaming media application on the Internet, a significant change in Internet workload will be provoked.Caching is one kind of applied technique relatively for enhancing the scalability of streaming system and reducing the workload of server/network. We have utilized RTP/RTSP protocol, and implemented the prototype of streaming proxy caching based on LAN in visual C-t-t-environment with WINSOCK network interface. This system can play a role in decreasing server load, reducing the traffic from streaming server to proxy, and improving the Start-up latency of the client.     

紧耦合的流媒体缓存代理协作机制研究

位于因特网骨干网和同一接入网之间的流媒体缓存代理服务器相互协作，可以提高缓存命中率，保持负载平衡。该文提出了一种共享缓存空间的紧耦合的多代理服务器协作机制，给出了多代理协作的缓存替换策略和负载平衡算法。通过NS2模拟验证，该机制可以使系统保持更好的性能。     

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.     

基于缓存偏移量的P2P流媒体调度策略

现有P2P流媒体调度策略在确定数据块调度优先级时,未能综合考虑数据块稀缺度和紧迫度因素,导致了较差的播放连续度和启动延迟性能。提出的基于缓存偏移量的数据调度策略通过统计数据块在供求节点上的播放偏移量并对其加以处理,可有效懈决该问题,使播放连续度、启动延迟性能得到明显提高。     

部分缓存算法在流媒体内容分发网络中的应用研究

内容分发网络是互联网中解决响应速度、提高服务质量的一种应用技术,而流媒体内容分发网络是将内容分发网络应用于流媒体传输领域。流媒体内容分发网络中的边缘服务器缓存策略是流媒体内容分发网络的核心。本文深入研究了现有各种缓存策略;在流媒体内容分发网络中,提出了一种部分缓存算法。实践证明,这种部分缓存策略能明显提高流媒体内容分发网络的并发性能、命中率和服务质量等性能。