基于池化的新型視頻業(yè)務(wù)網(wǎng)的研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及以及互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，網(wǎng)絡(luò)視頻逐步成為網(wǎng)民的主要應(yīng)用服務(wù)之一。面對海量用戶環(huán)境，需要在現(xiàn)有視頻資源環(huán)境下設(shè)計一種新型的視頻業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以保障高并發(fā)視頻業(yè)務(wù)請求下的用戶服務(wù)質(zhì)量。
　　 對等網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)在一定程度上很好地解決了集中式結(jié)構(gòu)面臨的服務(wù)器負(fù)載過重、拒絕服務(wù)攻擊、網(wǎng)絡(luò)帶寬限制等一些嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能的問題。為此，越來越多的研究者開始關(guān)注和研究對等網(wǎng)絡(luò)，并在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計中采用對等網(wǎng)絡(luò)的思想來提高系統(tǒng)性能。

2、在眾多對等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，Kademlia作為一種基于P2P思想的新型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表現(xiàn)出優(yōu)越的搜索性能和穩(wěn)定性。
　　 本文針對現(xiàn)有的Kademlia協(xié)議在高并發(fā)、高實時性需求的環(huán)境中的優(yōu)缺點進行深入分析，為了保留以分布式哈希表技術(shù)為基礎(chǔ)的Kademlia算法資源定位的快速收斂性，提出了一種新型的基于服務(wù)節(jié)點資源池劃分的改進的Kademlia網(wǎng)絡(luò)的視頻業(yè)務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。新網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用了基于網(wǎng)絡(luò)連通性的準(zhǔn)則將視頻業(yè)務(wù)網(wǎng)的服務(wù)節(jié)點劃分為若干

3、資源池，各個資源池內(nèi)部采用Kademlia進行節(jié)點組織和資源定位，保證了同一資源池內(nèi)的節(jié)點間的通信響應(yīng)延遲較小以及查詢的返回集不過于冗余，避免了查詢信息在整個網(wǎng)絡(luò)中肆意擴散給系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)流量帶來負(fù)擔(dān)。當(dāng)用戶請求的視頻在本資源池中沒有對應(yīng)的視頻源時，則本地資源池利用池資源調(diào)度管理節(jié)點向其他資源池請求視頻資源。
　　 同時，為了緩解單個資源池由于業(yè)務(wù)量增大而導(dǎo)致的服務(wù)過載問題，本文采取了基于用戶請求量預(yù)測和租借原理的池間資源調(diào)度機制。鑒

4、于視頻服務(wù)對實時性的高要求，本文選取了輕量級的馬爾科夫鏈預(yù)測法對用戶請求量和資源池容量狀態(tài)進行預(yù)報。
　　 實驗仿真中采用真實的用戶視頻請求量的trace對預(yù)測方法進行檢驗。結(jié)果表明，對于典型的視頻業(yè)務(wù)請求，馬爾科夫鏈預(yù)測法能夠?qū)崿F(xiàn)過載漏報率和誤報率為0的精確預(yù)警，從而有助于系統(tǒng)根據(jù)預(yù)測結(jié)果采用資源池間調(diào)度機制來降低用戶拒絕率。此外，利用P2P仿真軟件OverSim對新型網(wǎng)絡(luò)的路由機制進行性能檢測。仿真實驗證明對大規(guī)模視頻業(yè)務(wù)網(wǎng)