【摘要】：為了完成我國(guó)建設(shè)平安中國(guó)的偉大目標(biāo),安防視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)近年來發(fā)展迅速,視頻監(jiān)控清晰度越來越高,城市監(jiān)控覆蓋率越來越大。為了滿足實(shí)際需要,分布式流媒體監(jiān)控系統(tǒng)的使用普及度和規(guī)模越來越大。雖然分布式流媒體服務(wù)在一定程度上解決了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的性能瓶頸,但也大大增加了系統(tǒng)能耗。分布式流媒體監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用規(guī)模正在不斷擴(kuò)大,單個(gè)系統(tǒng)的規(guī)模也在不斷增大,并在可以預(yù)見的未來其增速還將進(jìn)一步提升,那么將會(huì)有大量的能量被無數(shù)持續(xù)運(yùn)行的監(jiān)控節(jié)點(diǎn)所消耗,相應(yīng)的監(jiān)控錄像的傳輸和存儲(chǔ)也將導(dǎo)致可觀的能耗。因此如何在保證視頻監(jiān)控質(zhì)量及系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時(shí)提高監(jiān)控系統(tǒng)整體的能效,減少電能消耗是一個(gè)急需解決的熱點(diǎn)問題。該問題的解決不僅有利于節(jié)約能源,也有利于分布式系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。為解決上述問題,本文設(shè)計(jì)了一種綠色分布式流媒體架構(gòu)大大節(jié)省了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的整體能耗。本文引入綠色服務(wù)器集群技術(shù),重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)負(fù)載分配策略,新增負(fù)載遷移策略,并針對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行了多節(jié)點(diǎn)協(xié)同設(shè)計(jì)來提高分布式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的整體能效;另外,本文還改進(jìn)Hadoop分布式文件系統(tǒng)(Hadoop Distributed File System,HDFS)默認(rèn)副本策略,提出覆蓋節(jié)點(diǎn)群概念和副本集中策略,并將兩者結(jié)合,設(shè)計(jì)了一種綠色流媒體視頻監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器集群架構(gòu)。本文設(shè)計(jì)的綠色分布式流媒體系統(tǒng)包含負(fù)載任務(wù)分發(fā)遷移和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)集中兩個(gè)方面,通過綠色任務(wù)接入和負(fù)載遷移減少媒體服務(wù)器集群運(yùn)行節(jié)點(diǎn),通過HDFS系統(tǒng)副本集中掛起部分HDFS低負(fù)載節(jié)點(diǎn),進(jìn)而大大降低了系統(tǒng)能耗。本文的主要工作和成果如下:1.針對(duì)綠色流媒體監(jiān)控系統(tǒng)能量消耗,對(duì)節(jié)點(diǎn)的四種狀態(tài)(滿載狀態(tài),工作狀態(tài),待機(jī)狀態(tài),休眠狀態(tài))進(jìn)行電源管理。2.針對(duì)流媒體監(jiān)控系統(tǒng)物理節(jié)點(diǎn)能耗問題,設(shè)計(jì)了一種結(jié)合了動(dòng)態(tài)反饋與協(xié)同工作的負(fù)載集中算法,使得監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)⒚襟w分發(fā)任務(wù)盡可能集中并控制極低負(fù)載節(jié)點(diǎn)任務(wù)向其他節(jié)點(diǎn)遷移,提高物理節(jié)點(diǎn)休眠概率。3.針對(duì)流媒體監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)能耗問題,提出覆蓋節(jié)點(diǎn)群和一種副本集中放置算法,讓集群在低負(fù)載狀態(tài)下能掛起部分節(jié)點(diǎn)而不影響系統(tǒng)性能,減少HDFS整體能耗。4.對(duì)綠色流媒體監(jiān)控系統(tǒng)媒體服務(wù)器集群整體結(jié)構(gòu)和具體模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì),并對(duì)其主要功能模塊進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN948.6
【圖文】：

浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文2.1.3 系統(tǒng)工作流程在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)視頻請(qǐng)求是系統(tǒng)最基本的業(yè)務(wù)。通過 SIP 協(xié)議中 INVITE、ACK 等類型的消息，系統(tǒng)建立和結(jié)束客戶端與設(shè)備之間的 SIP 會(huì)話關(guān)系，再通過 RTP/RTCP協(xié)議建立相互之間的媒體流傳輸通道，這樣便完成了實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控的服務(wù)[31-32]。GB/T 28181 標(biāo)準(zhǔn)將實(shí)時(shí)視頻請(qǐng)求的工作流程分為客戶端主動(dòng)發(fā)起和第三方呼叫控制兩種方式。其中，第三方呼叫控制指的是由跨域用戶或者網(wǎng)關(guān)發(fā)起建立和結(jié)束會(huì)話關(guān)系的操作[28]。一個(gè)完整的客戶端發(fā)起的實(shí)時(shí)視頻請(qǐng)求流程如圖 2-2 所示。

圖 2-3 客戶端實(shí)時(shí)視頻請(qǐng)求流程示意圖（1）媒體流接收者向 SIP 服務(wù)器發(fā)送 BYE 消息；（2）SIP 服務(wù)器向媒體流接收者回復(fù) 200 OK 響應(yīng)，會(huì)話斷開；（3）SIP 服務(wù)器向媒體服務(wù)器發(fā)送 BYE 消息，媒體服務(wù)器停止向媒體流接收者發(fā)送媒體流；（4）媒體服務(wù)器向 SIP 服務(wù)器回復(fù) 200 OK 響應(yīng)，會(huì)話斷開；（5）SIP 服務(wù)器收到 BYE 消息后向媒體服務(wù)器發(fā)送 BYE 消息，媒體服務(wù)器停止接收媒體流發(fā)送者發(fā)送的媒體流；（6）媒體服務(wù)器收到 BYE 消息后回復(fù) 200 OK 響應(yīng)，會(huì)話斷開；（7）SIP 服務(wù)器向媒體流發(fā)送者發(fā)送 BYE 消息，SIP 服務(wù)器斷開與媒體流發(fā)送者之間的會(huì)話；（8）媒體流發(fā)送者收到 BYE 消息后停止向媒體服務(wù)器發(fā)送媒體流，回復(fù) 200 OK 響

浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文連接。至此數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)源源不斷的流向客戶端。如果第一塊的數(shù)據(jù)讀完了，就會(huì)關(guān)閉指向第一塊的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)連接，接著讀取下一塊。如果第一批 block 都讀完了，DFSInputStream就會(huì)去名字節(jié)點(diǎn)拿下一批 block 的 locations，然后繼續(xù)讀，如果所有的塊都讀完，這時(shí)就會(huì)關(guān)閉掉所有的流。具體流程如圖 2-6 所示。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 于俊洋;胡志剛;周舟;楊柳;;計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能耗估量模型研究[J];電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2015年03期

2 孟利民;潘進(jìn)學(xué);;視頻監(jiān)控系統(tǒng)中負(fù)載均衡算法的設(shè)計(jì)[J];浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2014年06期

3 熊永華;張因升;陳鑫;吳敏;;云視頻監(jiān)控系統(tǒng)的能耗優(yōu)化研究[J];軟件學(xué)報(bào);2015年03期

4 廖紅強(qiáng);邱勇;楊俠;王星剛;葛任偉;;對(duì)應(yīng)用層次分析法確定權(quán)重系數(shù)的探討[J];機(jī)械工程師;2012年06期

5 ;系統(tǒng)待機(jī)、休眠、睡眠的區(qū)別和優(yōu)缺點(diǎn)[J];計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò);2011年Z1期

6 郭金玉;張忠彬;孫慶云;;層次分析法的研究與應(yīng)用[J];中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào);2008年05期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 賴林光;分布式智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];華北電力大學(xué);2014年

2 王正;面向能耗優(yōu)化的云平臺(tái)調(diào)度策略[D];上海交通大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2771597