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

1、近年來隨著VOD系統(tǒng)的不斷發(fā)展成熟，VOD用戶數(shù)量不斷增加，而相對來說，計算機系統(tǒng)硬件發(fā)展較為緩慢，VOD系統(tǒng)的設(shè)計面臨著不斷提高的服務(wù)器負載的問題。集中式單服務(wù)器VOD系統(tǒng)已經(jīng)遠遠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，但對于電信級的用戶規(guī)模來說，一般的分布式VOD系統(tǒng)遠不能滿足要求。本文從設(shè)計電信級大規(guī)模VOD系統(tǒng)出發(fā)，以提高整個VOD系統(tǒng)可服務(wù)用戶數(shù)量、提高服務(wù)質(zhì)量目為標，對分布式VOD系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)作了一些

2、研究和探討，力圖以較低成本實現(xiàn)一種高性能大規(guī)模VOD系統(tǒng)，并就系統(tǒng)中負載均衡問題做深入的研究。 通過對已有單機VOD系統(tǒng)以及多節(jié)點VOD系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析，在VOD系統(tǒng)設(shè)計中引入內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(CDN)技術(shù)及計算機集群技術(shù)的基本設(shè)計思想，提出了一種基于分層CDN的服務(wù)器拓撲結(jié)構(gòu)。整個系統(tǒng)由一個數(shù)據(jù)中心和若干個邊緣服務(wù)器組組成。每個組類似一個集群系統(tǒng)，由一個管理平臺和若干邊緣服務(wù)器組成：邊緣服務(wù)器負責給用戶提供視頻服務(wù)，管理平臺負責管理

3、用戶點播請求、邊緣服務(wù)器負載均衡等；為了降低管理平臺的實現(xiàn)成本，將管理平臺的部分功能轉(zhuǎn)移到選舉出來的邊緣服務(wù)器上。這部分內(nèi)容的創(chuàng)新點在于，將CDN技術(shù)和集群技術(shù)結(jié)合設(shè)計出新的服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)拓撲，并將管理服務(wù)器任務(wù)分攤，降低設(shè)計成本。 為解決每組服務(wù)器的負載均衡問題，根據(jù)用戶點播行為各種分布規(guī)律，設(shè)計了系統(tǒng)的媒體文件按播放時間分段存儲策略。在此基礎(chǔ)上，提出當節(jié)目熱度變化、或者服務(wù)器負載不均橫時，進行組內(nèi)文件重發(fā)布的方法，以解決負載均衡

4、問題，并制定了組內(nèi)文件重發(fā)布的策略。在調(diào)度用戶請求時，為了降低管理服務(wù)器的負載，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、客戶端通過計算得到文件獲取方法。提出了服務(wù)器預(yù)測負載的計算方法，并考慮每個節(jié)目用戶退出率的影響，使預(yù)測負載的計算更為精確。這部分的創(chuàng)新點在于，根據(jù)用戶行為分布來設(shè)計系統(tǒng)的存儲策略；提出服務(wù)器存儲內(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行計算，以降低服務(wù)器負載；提出預(yù)測負載概念，并考慮用戶退出率對