近年來,帶寬無線接入技術(shù)和智能終端技術(shù)迅速發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)內(nèi)容日益多元化,視頻已經(jīng)成為一種很常見的信息傳遞方式。面對(duì)互聯(lián)網(wǎng)中海量豐富的視頻內(nèi)容,大量的并發(fā)服務(wù)請(qǐng)求可能同時(shí)出現(xiàn),從而造成網(wǎng)絡(luò)擁塞和瓶頸效應(yīng)。為了緩解因特網(wǎng)高帶寬需求與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)時(shí)間增長(zhǎng)的矛盾,研究學(xué)者提出視頻分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(Video Delivery Networks,VDNs)技術(shù)來有效降低網(wǎng)絡(luò)延遲,減少帶寬消耗。VDNs在網(wǎng)絡(luò)各處部署邊緣服務(wù)器,并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載情況、響應(yīng)時(shí)間以及網(wǎng)絡(luò)流量等綜合因素將用戶的訪問請(qǐng)求重新定向到離用戶最近的邊緣服務(wù)器上,從而提高網(wǎng)絡(luò)邊緣用戶的訪問體驗(yàn)。然而,VDNs卻有一些局限性:首先,由于邊緣服務(wù)器存儲(chǔ)容量以及骨干網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制,源服務(wù)器實(shí)時(shí)地向邊緣服務(wù)器分發(fā)視頻,會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器負(fù)載過高以及響應(yīng)時(shí)間極大延長(zhǎng)。其次,現(xiàn)有的內(nèi)容分發(fā)算法主要針對(duì)延遲、帶寬、內(nèi)容流行度等單一性能指標(biāo)優(yōu)化,導(dǎo)致分發(fā)成本增大。最后,現(xiàn)有的推拉混合分發(fā)體系沒有考慮用戶的移動(dòng)性,基于靜態(tài)的緩存策略無法滿足移動(dòng)用戶對(duì)實(shí)時(shí)視頻的個(gè)性化需求。針對(duì)現(xiàn)有的視頻分發(fā)方法存在的不足,本文提出了面向成本優(yōu)化的耦合式視頻分發(fā)方法,既聯(lián)合考慮帶寬、延遲、個(gè)性化需求等因素,又滿足動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)用戶對(duì)視頻的個(gè)性化需求,從而最小化視頻分發(fā)成本。本文的主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下:1、針對(duì)傳統(tǒng)視頻分發(fā)方法中帶寬消耗與響應(yīng)時(shí)間的沖突問題,提出一種耦合式視頻分發(fā)模型。耦合式視頻分發(fā)結(jié)合積極分發(fā)和消極分發(fā)方法,聯(lián)合考慮帶寬、延遲、個(gè)性化需求等因素并通過組播分發(fā)樹分發(fā)視頻。在成本優(yōu)化方面,提出約束條件下的耦合式分發(fā)成本最小化問題。由于該問題是NP-hard,本文設(shè)計(jì)啟發(fā)式組播分發(fā)樹(Heuristic Multicast Delivery Tree,HMDT)算法取得最小化視頻分發(fā)成本的近似解。2、針對(duì)現(xiàn)有的推拉分發(fā)體系沒有考慮用戶的動(dòng)態(tài)需求問題,本文將連續(xù)地視頻分發(fā)過程表示為靜態(tài)快照序列,并依照序列構(gòu)建用戶動(dòng)態(tài)需求模型。在時(shí)間演進(jìn)的過程中,用戶興趣會(huì)發(fā)生改變。本文分析了用戶對(duì)視頻興趣隨著時(shí)間推移的衰減規(guī)律,并提出興趣衰減函數(shù)來跟蹤用戶興趣變化,從而最小化視頻分發(fā)成本。3、一種面向成本優(yōu)化的耦合式視頻分發(fā)仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括仿真網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的生成,啟發(fā)式組播分發(fā)樹的實(shí)現(xiàn)以及仿真分發(fā)路徑的可視化表示。本文采用了DOT語(yǔ)言描述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并繪制組播分發(fā)樹拓?fù)鋱D的仿真結(jié)果。仿真結(jié)果表明,本文提出的面向成本優(yōu)化的耦合式視頻分發(fā)模型能夠有效降低視頻分發(fā)成本,并且分發(fā)成本與用戶興趣衰減成反比。
【學(xué)位單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN919.8
【部分圖文】：

inux 環(huán)境搭建Mware Workstationsware Workstation 是一款強(qiáng)大的桌面虛擬機(jī)軟件，它允許一臺(tái)計(jì)算同的操作系統(tǒng)。在 Windows 系統(tǒng)下安裝虛擬軟件 VMware Works不破壞計(jì)算機(jī)已有的 Windows 操作系統(tǒng)并保存電腦中的文檔和軟習(xí)新的操作系統(tǒng)，并進(jìn)行相關(guān)環(huán)境下的研發(fā)。一個(gè)虛擬機(jī)像一臺(tái)獨(dú)但又在同一個(gè)虛擬的服務(wù)器中運(yùn)行。在 VMware Workstations 中，打開一個(gè)虛擬機(jī)，并且支持虛擬機(jī)與主機(jī)程序的切換。虛擬機(jī)具后臺(tái)運(yùn)行等操作選項(xiàng)，這些操作的執(zhí)行不會(huì)影響主機(jī)操作系統(tǒng)的正他應(yīng)用程序的使用。VMware Workstations 的首頁(yè)如圖 2-1 所示。Mware Tools 是 VMware Workstations 自帶的增強(qiáng)工具，它可以實(shí)現(xiàn)擬機(jī)之間的文件共享，比如進(jìn)行剪切、復(fù)制等操作。

圖 2-2 Ubuntu 主界面raphviz 介紹phviz 是一款開源的圖形繪制工具軟件，將文本語(yǔ)言表示為抽象圖在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、軟件工程、生物信息、機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域的可視化界要的應(yīng)用。Graphviz 程序以簡(jiǎn)單的文本語(yǔ)言描述圖形信息和結(jié)構(gòu)式繪制圖表，比如網(wǎng)頁(yè)中的圖像。Graphviz 為圖表提供了許多基本點(diǎn)布局、字體大小、顏色選擇、線條樣式和超鏈接等。phviz 工具包含很多命令，其中，dot 命令是將已經(jīng)生成出的圖形出的命令工具。DOT 是一種簡(jiǎn)單的圖形描述語(yǔ)言，并且能夠被計(jì)譯。DOT 圖通常是以擴(kuò)展名為 gv 或 dot 的文件。DOT 可用于描述示對(duì)象之間的簡(jiǎn)單關(guān)系；也可以用于描述有向圖，顯示節(jié)點(diǎn)與邊之仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的過程中，程序的執(zhí)行結(jié)果不僅在控制臺(tái)輸出，還使述網(wǎng)絡(luò)圖形之間的結(jié)構(gòu)并生成.dot 文件。在 Graphviz 中運(yùn)行.dot

圖 3-1 耦合式視頻分發(fā)模型：0 代表源服務(wù)器，1 代表中繼服務(wù)器，2 代表請(qǐng)求的代理服務(wù)器，3,4 代表代理服務(wù)器。圖中的紅色有向?qū)嵕�段代表耦合式積極分發(fā)過程；有向虛線段表示代理服務(wù)器沒有用戶請(qǐng)求的視頻時(shí)，代理服務(wù)器向源服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求的過程；黑色有向?qū)嵕�代表分發(fā)鏈路。3.2.2 構(gòu)建組播分發(fā)樹隨著網(wǎng)絡(luò)視頻種類和數(shù)量的迅速增加，用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬和訪問延遲提出了更高的要求。耦合式視頻分發(fā)過程中，本文綜合考慮個(gè)性化需求、鏈路帶寬和延遲對(duì)視頻分發(fā)成本的影響。在耦合式視頻分發(fā)模型中，通過構(gòu)建組播分發(fā)樹，源服務(wù)器將視頻分發(fā)到代理服務(wù)器。組播分發(fā)樹構(gòu)建的過程中，可以添加部分中繼服務(wù)器使視頻分發(fā)成本最小化。組播分發(fā)樹模型（如圖 3-2 所示），節(jié)點(diǎn) 0 表示源服務(wù)器，藍(lán)色節(jié)點(diǎn) 1,3,6,7,8 表示代理服務(wù)器，節(jié)點(diǎn) 2,4,5 表示中繼代理服務(wù)器。兩點(diǎn)之間的有向線段表示服務(wù)器之間的通信鏈路，有向線段上的數(shù)字表示綜合考慮帶寬和延遲的情況下鏈路成本。本文要找到一條從源服務(wù)器到各代理服務(wù)器之間的優(yōu)化視頻分發(fā)路徑，使得視頻分發(fā)成本最小。
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;江西省人民政府印發(fā)關(guān)于進(jìn)一步降低企業(yè)成本優(yōu)化發(fā)展環(huán)境若干政策措施的通知[J];江西省人民政府公報(bào);2016年22期

2 ;嘉興市人民政府辦公室關(guān)于進(jìn)一步降低企業(yè)成本優(yōu)化發(fā)展環(huán)境的實(shí)施意見[J];嘉興市人民政府公報(bào);2016年07期

3 ;進(jìn)一步降低企業(yè)成本優(yōu)化發(fā)展環(huán)境[J];江西省人民政府公報(bào);2016年22期

4 張秀紅;;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的功能成本優(yōu)化方法[J];科技與企業(yè);2012年05期

5 王騰;;成本優(yōu)化的雙規(guī)則[J];首席財(cái)務(wù)官;2012年05期

6 侯高明;;關(guān)于空調(diào)成本優(yōu)化方案的淺析[J];機(jī)電信息;2012年28期

7 吳江;;實(shí)施成本優(yōu)化是研究院發(fā)展的必然要求[J];航天工業(yè)管理;2011年04期

8 ;華擴(kuò)達(dá)α-Project發(fā)布儀式及成本優(yōu)化研討會(huì)隆重舉行[J];飼料研究;2009年09期

9 劉俊玲;雙代號(hào)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃工期—成本優(yōu)化的應(yīng)用[J];內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì);2005年09期

10 袁明鵬,胡樹華;材料選擇的功能成本優(yōu)化方法[J];武漢汽車工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1996年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條

1 于超;不同排污機(jī)制下發(fā)電能耗與排放成本優(yōu)化模型研究[D];華北電力大學(xué);2012年

2 吳齊躍;教育部數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)管理優(yōu)化策略研究[D];北京科技大學(xué);2017年

3 官小春;高科技企業(yè)研發(fā)超越預(yù)算管理研究[D];中南大學(xué);2010年

4 趙亮;產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的成本工程及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2003年

5 丁慧;智能光網(wǎng)絡(luò)的路由與資源分配及調(diào)度研究[D];北京郵電大學(xué);2014年

6 尹志國(guó);冶金工業(yè)項(xiàng)目綠色建造技術(shù)與成本風(fēng)險(xiǎn)管理研究[D];西安建筑科技大學(xué);2014年

7 張金融;基于職能維度的行政成本優(yōu)化研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 陳靜;面向成本優(yōu)化的耦合式視頻分發(fā)方法研究[D];山東師范大學(xué);2019年

2 陳千;面向成本優(yōu)化的多租戶服務(wù)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)策略研究[D];安徽大學(xué);2019年

3 李榮勇;房地產(chǎn)項(xiàng)目全過程成本優(yōu)化管理[D];沈陽(yáng)建筑大學(xué);2016年

4 孫家寶;基于價(jià)值工程的佳兆業(yè)地產(chǎn)開發(fā)項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段成本優(yōu)化研究[D];蘭州大學(xué);2019年

5 邸曉朋;面向成本優(yōu)化的TES公司產(chǎn)量配置研究[D];蘇州大學(xué);2018年

6 朱海洋;河道清淤工程施工方案編制與工期—成本優(yōu)化[D];長(zhǎng)春工程學(xué)院;2019年

7 楊大朋;A公司的采購(gòu)成本優(yōu)化研究[D];華南理工大學(xué);2017年

8 李菲;采用在機(jī)檢測(cè)的五軸多工序加工誤差控制及成本優(yōu)化研究[D];電子科技大學(xué);2018年

9 張永鵬;B公司施工項(xiàng)目成本優(yōu)化研究[D];西安理工大學(xué);2017年

10 張鳳;現(xiàn)代政府理論視閾下的“三公經(jīng)費(fèi)”與行政成本優(yōu)化研究[D];山東大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2884849