基于缓存窗口和段补丁预取流媒体动态调度算法.pdfVIP

基于缓存窗口和段补丁预取的流媒体动态调度算法* 1，2 1 1 1 杨戈 ，朱晓民 ，廖建新 ，黄海 1. 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室，北京 (100876) 2. 辽宁大学信息科学与技术学院，沈阳 (110036) E-mail：yangge@ 摘 要：该文提出了一种新的基于缓存窗口和段补丁预取的移动流媒体动态调度算法，采用 代理缓存窗口自适应伸缩和分段缓存补丁块方案，实现了移动流媒体对象在代理服务器中缓 存的数据量和其流行度成正比的原则。仿真结果表明，对于客户请求到达速率的变化，该算 法比传统算法具有更好的适应性，在最大缓存空间相同的情况下，能显著减少通过补丁通道 传输的补丁数据，从而降低了服务器和骨干网络带宽的使用，能快速缓存媒体对象到缓存窗 口，同时减少了代理服务器的缓存平均占有量。 关键字：移动流媒体，调度算法，代理缓存，段补丁预取 中图分类号：TP393 文献标识码：A 1. 引言 在移动通信网上，流媒体正受到越来越多的重视，在大规模的流媒体系统中，用户的点 播往往集中于少数热门节目，这就使得合并用户服务、共享服务器和网络带宽等资源成为可 能，于是流调度技术应运而生。 OBP(Optimized Batch Patching)+prefixpatch caching[1,2]算法将补丁数据也进行分段缓 存，让不同批处理区间到达的客户可以共享一部分补丁块，但当客户对“热门”对象的访问请 求强度很高时候，这个算法仍然需要消耗较高的骨干网络带宽。文献[3]提出的 P3 2 S A （Proxy-assisted Patch Prefetching and Service Scheduling Algorithm ）调度算法，根据当前客 户请求到达的分布状况，代理服务器为后续到达的客户请求进行补丁预取和缓存，但它对每 个流媒体对象都进行缓存，对那些很少被访问的媒体对象进行全部或者部分缓存都将造成代 理服务器缓存效率的下降，P3 2 S A 算法将客户对媒体对象的访问等同起来，只是考虑客户对 媒体对象的访问频率，当客户对媒体对象的访问时间是不同时，没有区别对待，另外对于较 流行的流媒体对象缓存速度不够快，为了避免这些情况，增加较流行媒体对象的缓存空间， 更好地区分不同流行度的流媒体对象，本文提出基于缓存窗口和段补丁预取的移动流媒体动 态调度算法DS3 2 2 AM CWP （Dynamic Scheduling Algorithm for Mobile Streaming Media based on the Cache Window and Segment Patch Pre-fetching ）。 2. 基于缓存窗口和段补丁预取的调度算法(DS3AM2CWP2) 2. 1 自适应窗口和段补丁预取 缓存在代理中的每个流媒体对象都要建立和保存一个叫媒体对象访问日志的数据结构， 具体内容如下： T ：媒体对象第1 次被访问的时间； firs t T ：媒体对象最近一次被访问的时间，当媒体对象第1 次被访问时，T =T ； last first last *本课题得到国家杰出青年科学基金）；新世纪优秀人才支持计划（NCET-04-0111 ）；高等学校博 士学科点专项科研基金资助课题（20030013006 ）；电子信息产业发展基金项目（基于3G 的移动业务应用 系统）；电子信息产业发展基金重点项目（下一代网络核心业务