大規(guī)模VOD系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其負(fù)載均衡設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái)隨著VOD系統(tǒng)的不斷發(fā)展成熟，VOD用戶數(shù)量不斷增加，而相對(duì)來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件發(fā)展較為緩慢，VOD系統(tǒng)的設(shè)計(jì)面臨著不斷提高的服務(wù)器負(fù)載的問(wèn)題。集中式單服務(wù)器VOD系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶的需求，分布式VOD系統(tǒng)的提出提高了可服務(wù)的用戶數(shù)量，但對(duì)于電信級(jí)的用戶規(guī)模來(lái)說(shuō)，一般的分布式VOD系統(tǒng)遠(yuǎn)不能滿足要求。本文從設(shè)計(jì)電信級(jí)大規(guī)模VOD系統(tǒng)出發(fā)，以提高整個(gè)VOD系統(tǒng)可服務(wù)用戶數(shù)量、提高服務(wù)質(zhì)量目為標(biāo)，對(duì)分布式VOD系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)作了一些

2、研究和探討，力圖以較低成本實(shí)現(xiàn)一種高性能大規(guī)模VOD系統(tǒng)，并就系統(tǒng)中負(fù)載均衡問(wèn)題做深入的研究。 通過(guò)對(duì)已有單機(jī)VOD系統(tǒng)以及多節(jié)點(diǎn)VOD系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析，在VOD系統(tǒng)設(shè)計(jì)中引入內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(CDN)技術(shù)及計(jì)算機(jī)集群技術(shù)的基本設(shè)計(jì)思想，提出了一種基于分層CDN的服務(wù)器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。整個(gè)系統(tǒng)由一個(gè)數(shù)據(jù)中心和若干個(gè)邊緣服務(wù)器組組成。每個(gè)組類似一個(gè)集群系統(tǒng)，由一個(gè)管理平臺(tái)和若干邊緣服務(wù)器組成：邊緣服務(wù)器負(fù)責(zé)給用戶提供視頻服務(wù)，管理平臺(tái)負(fù)責(zé)管理

3、用戶點(diǎn)播請(qǐng)求、邊緣服務(wù)器負(fù)載均衡等；為了降低管理平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)成本，將管理平臺(tái)的部分功能轉(zhuǎn)移到選舉出來(lái)的邊緣服務(wù)器上。這部分內(nèi)容的創(chuàng)新點(diǎn)在于，將CDN技術(shù)和集群技術(shù)結(jié)合設(shè)計(jì)出新的服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，并將管理服?wù)器任務(wù)分?jǐn)?，降低設(shè)計(jì)成本。 為解決每組服務(wù)器的負(fù)載均衡問(wèn)題，根據(jù)用戶點(diǎn)播行為各種分布規(guī)律，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的媒體文件按播放時(shí)間分段存儲(chǔ)策略。在此基礎(chǔ)上，提出當(dāng)節(jié)目熱度變化、或者服務(wù)器負(fù)載不均橫時(shí)，進(jìn)行組內(nèi)文件重發(fā)布的方法，以解決負(fù)載均衡

4、問(wèn)題，并制定了組內(nèi)文件重發(fā)布的策略。在調(diào)度用戶請(qǐng)求時(shí)，為了降低管理服務(wù)器的負(fù)載，管理服務(wù)器將調(diào)度策略和相關(guān)輸入發(fā)送到客戶端、客戶端通過(guò)計(jì)算得到文件獲取方法。提出了服務(wù)器預(yù)測(cè)負(fù)載的計(jì)算方法，并考慮每個(gè)節(jié)目用戶退出率的影響，使預(yù)測(cè)負(fù)載的計(jì)算更為精確。這部分的創(chuàng)新點(diǎn)在于，根據(jù)用戶行為分布來(lái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的存儲(chǔ)策略；提出服務(wù)器存儲(chǔ)內(nèi)容重發(fā)布的思想，并給出重發(fā)布策略；將調(diào)度策略下載到客戶端進(jìn)行計(jì)算，以降低服務(wù)器負(fù)載；提出預(yù)測(cè)負(fù)載概念，并考慮用戶退出率對(duì)