服務(wù)器前置方案是否具有可行性的關(guān)鍵之一,就是如何盡可能地發(fā)揮硬件潛能,提高單臺(tái)視頻服務(wù)器的性?xún)r(jià)比。目前視頻服務(wù)器的主要性能瓶頸在于資源磁盤(pán)的帶寬,尤其是在多線程環(huán)境下,使用主流操作系統(tǒng)的磁盤(pán)I/O將導(dǎo)致磁盤(pán)帶寬大大下降,嚴(yán)重制約服務(wù)器的性能。本文的主要工作是,詳細(xì)研究了Linux內(nèi)核塊設(shè)備的I/O子系統(tǒng),對(duì)Linux提供的四種I/O調(diào)度算法做了深入的剖析：在此基礎(chǔ)上,針對(duì)分條式高清視頻點(diǎn)播服務(wù)器讀取資源磁盤(pán)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一個(gè)專(zhuān)用的I/O調(diào)度算法——HVOD,并且在Linux2.6.32內(nèi)核中實(shí)現(xiàn)了該算法。HVOD算法通過(guò)精確的讀預(yù)測(cè)提升磁盤(pán)順序讀的性能,使用超時(shí)隊(duì)列避免進(jìn)程的I/O饑餓,從而確保盡可能多的視頻流能夠流暢播放。在真實(shí)VOD系統(tǒng)和模擬VOD系統(tǒng)上進(jìn)行的測(cè)試表明,在分條式高清視頻點(diǎn)播服務(wù)器中,HVOD算法與Linux現(xiàn)有的I/O調(diào)度算法相比,可以使視頻服務(wù)器的服務(wù)能力提升40-50%左右。我們的研究結(jié)果證明,服務(wù)器前置方案即使是對(duì)于大規(guī)模開(kāi)展4K高清視頻的點(diǎn)播服務(wù)也具有現(xiàn)實(shí)可行性。 

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
    1.1 高清視頻點(diǎn)播系統(tǒng)
    1.2 需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題
        1.2.1 機(jī)械磁盤(pán)的并發(fā)訪問(wèn)
        1.2.2 固態(tài)硬盤(pán)的局限性
    1.3 研究?jī)?nèi)容及其意義
    1.4 結(jié)構(gòu)組織
第二章 Linux塊設(shè)備及其I/O子系統(tǒng)
    2.1 塊設(shè)備
    2.2 I/O操作
        2.2.1 虛擬文件系統(tǒng)
        2.2.2 磁盤(pán)高速緩沖
        2.2.3 文件系統(tǒng)
        2.2.4 通用塊層
        2.2.5 I/O調(diào)度層
        2.2.6 塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)
第三章 Linux I/O調(diào)度算法的剖析和評(píng)價(jià)
    3.1 算法簡(jiǎn)介
    3.2 算法接口
    3.3 調(diào)度過(guò)程
    3.4 Noop
    3.5 Deadline
    3.6 Anticipatory
    3.7 CFQ
第四章 HVOD算法設(shè)計(jì)
    4.1 分條式存儲(chǔ)策略
    4.2 調(diào)度策略
    4.3 讀預(yù)測(cè)
    4.4 超時(shí)處理
    4.5 算法描述
第五章 HVOD算法實(shí)現(xiàn)
    5.1 用戶(hù)層與內(nèi)核通信
    5.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
    5.3 算法接口
第六章 HVOD性能測(cè)試
    6.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
    6.2 并發(fā)環(huán)境下的性能
        6.2.1 測(cè)試方法
        6.2.2 測(cè)試結(jié)果與分析
    6.3 真實(shí)系統(tǒng)測(cè)試
        6.3.1 真實(shí)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
        6.3.2 測(cè)試方法
        6.3.3 測(cè)試結(jié)果與分析
    6.4 模擬系統(tǒng)測(cè)試
        6.4.1 模擬系統(tǒng)簡(jiǎn)介
        6.4.2 測(cè)試方法
        6.4.3 測(cè)試結(jié)果與分析
    6.5 通用性測(cè)試
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 未來(lái)工作
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]4K電視最新發(fā)展動(dòng)態(tài)研究[J]. 孔彬.  廣播與電視技術(shù). 2013(11)
[2]固態(tài)硬盤(pán)在存儲(chǔ)系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J]. 白潔,馬海兵.  中國(guó)科技信息. 2010(06)
[3]固態(tài)硬盤(pán)（SSD）產(chǎn)品現(xiàn)狀與展望[J]. 陳明達(dá).  移動(dòng)通信. 2009(11)
[4]Linux2.6預(yù)測(cè)I/O調(diào)度程序研究[J]. 曹健輝,陳亞駿.  信息安全與通信保密. 2009(02)
[5]流媒體點(diǎn)播中用戶(hù)交互式行為建模[J]. 劉威,程文青.  電子與信息學(xué)報(bào). 2007(09)



本文編號(hào)：3705339