部分缓存算法在流媒体内容分发网络中的应用研究

内容分发网络是互联网中解决响应速度、提高服务质量的一种应用技术,而流媒体内容分发网络是将内容分发网络应用于流媒体传输领域。流媒体内容分发网络中的边缘服务器缓存策略是流媒体内容分发网络的核心。本文深入研究了现有各种缓存策略;在流媒体内容分发网络中,提出了一种部分缓存算法。实践证明,这种部分缓存策略能明显提高流媒体内容分发网络的并发性能、命中率和服务质量等性能。     

流媒体代理缓存技术研究

随着流媒体技术在互联网上的广泛应用,原有用于加速Web内容分发的代理缓存技术也被应用于流媒体内容分发领域。然而,由于流媒体对象的一些独特特点,需要在传统Web缓存技术的基础上提出适用于流媒体对象的缓存技术。本文分析了基于代理缓存的流媒体分发中的关键问题和技术挑战,对现有的各种流媒体缓存方案进行了综述、分类和比较,最后对流媒体代理缓存的未来发展方向进行了展望。     

基于流媒体服务的IP网络内容分发系统的设计

IP网络中数据量巨大的流媒体内容使服务器和骨干网络承受的压力越来越大。内容分发系统对保证流媒体QoS起到至关重要的作用。该文通过分析内容分发网络(CDN)和P2P两种新型内容分发技术，提出了多源网状散列式P2P模型和一种改进的内容缓存算法，设计了基于CDN和P2P技术的内容分发系统。系统可同时满足请求多和请求少的情况，提高了流媒体QoS。     

流媒体业务中的内容分发技术

内容分发网络是流媒体业务的重要支撑系统，对于提供流媒体业务系统的可扩展性和性能具有重要意义。内容分发技术将流媒体或其它内容迅速有效地分发到网络中靠近用户的边缘部分，使网络用户对内容的访问可以就近得到快速响应，从而大大提高了流媒体业务的服务质量，减轻了源服务器和网络的负载，改善了网络性能，目前已经逐步得到广泛使用。本主要介绍了内容分发网络的产生背景、基本功能、体系结构、业务流程、路由请求机制和发展现状等。     

一种流媒体CDN的内容部分推送策略

在流媒体CDN中,采用“推拉”结合的流媒体内容分发方式可进一步减少客户的平均启动时间,降低网络资源的消耗,根据流媒体文件的部分访问特性给出了一种流媒体内容的部分推送策略,并利用源服务器统计的历史访问信息,提出了目的代理缓存服务器的一种随机选择算法。实验表明该策略及算法可提高系统性能。     

无线Ad Hoc网络P2P流媒体分发缓存算法

无线Ad Hoc网络由于其传输时延较长,网络拓扑动态变化以及高丢包率,给流媒体在无线网络中的分发带来了挑战.但随着移动通信终端设备存储能力的提高,在无线Ad Hoc网络中进行P2P的流媒体分发服务成为可能.本文提出一种最小化网络总体有效传输代价的P2P流媒体分发启发式缓存算法,它是在网络总体缓存资源有限的条件下,综合考虑流媒体片段内部流行度、无线节点可靠性,以及片段实际缓存密度与期望缓存密度之差等因素,以减少流媒体分发总体传输代价为目标的启发式缓存算法,此算法能很好地减少流媒体分发起动时延,有效地减少流媒体分发在无线Ad Hoc网络中的传输代价.     

流媒体业务发展探讨

随着宽带建设的发展和竞争的加剧，宽带应用成为竞争的核心。而基于流媒体技术和宽带内容分发网络技术的出现，为建立适合宽带网络的应用提供了有力的技术支撑。     

内容分发网络中基于相关内容吸引的缓存算法

内容分发网络中基于内容名的缓存算法会导致路由表规模随网络增长而膨胀,将严重影响网络路由效率和性能。针对该问题,提出一种基于相关内容吸引的节点缓存算法。利用本地缓存算法,通过节点已缓存内容对其他内容的吸引作用吸引主要特征内容,排斥具有次要特征内容,将缓存中不同特征内容的数量差异进行放大,使缓存内容表现出明显稳定的内容特征。同时设计相关内容生存时间相互增强的缓存策略,以减少路由通告信息量,提高内容分发网络的路由能力。实验结果表明,该算法在有效解决路由问题的同时,能增强缓存内容稳定性,提高路由可信度。     

基于可重构路由器上缓存的流媒体协作分发策略刍议

基于可重构路由器上缓存的流媒体协作分发目前出现了一种新的策略,用以加速流媒体。主要就是利用网络存储通过多个路由器节点进行合作,对于一些热点的视频数据实现了缓存,能够为范围较小的用户服务,大大降低了流媒体服务器的带宽和性能要求,降低了网络传输流量与用户的相应延迟时间。本文利用新型的原型系统对基于可重构路由器上缓存的流媒体协作分发策略进行性能评价,事实证明这种方法在各个方面都有所提高。     

基于CCN的CDN视频内容分发技术分析

在网络访问时响应速度常常受用户与网站服务器间的距离影响,如若距离过远则彼此通信需要经过多重路由转发和处理来完成,网络难免会出现延误情况。对此,最为行之有效的方式便是采用内容分发技术。当前,内容分发与获取受到广泛关注,流媒体视频点播与直播吸引更大用户参与,成为当前网络流行应用之一,在网络流量中占据较大部分,如何有效促进流媒体内容分发成为网络运营商面临的严峻挑战。对此,本文对CDN内容分发技术原理进行分析,并在CCN基础上进行视频内容分发设计,明确分发规则设计与Pull-Push机制,最后针对流媒体服务中的直播与点播服务方式加以阐述。     

分布式云环境中多约束流媒体内容分发算法

分布式云环境中的流媒体内容分发是个多约束的有向斯坦纳树问题。针对典型的多信道和多用户区域的应用场景,提出启发式内容分发算法,同时考虑分发拓扑、各云数据中心计费方式、用户位置和请求速率等因素,通过多种方式构建有向斯坦纳树,以尽量低的代价满足流媒体服务质量要求。实验表明在不同的拓扑下,该启发式算法均能以较低的时间复杂度获得近优解,可方便地应用于商业的流媒体内容分发系统。     

流媒体缓存分散式存储转换方法

在移动网络环境下为了降低访问终端位置变化给流媒体缓存应用效果带来的影响,借鉴分段缓存的思路,提出一种在流媒体缓存应用中使用的分散存储转换方法.在分散式存储转换方法中,利用分散函数的技术对流媒体缓存算法的缓存内容选取和释放内容选取两方面工作进行了修改.针对典型的流媒体缓存算法,通过模拟测试表明了分散式存储转换方法能提升流媒体缓存在移动网络环境下的工作效果.     

边传送 边播放——谈运营商流媒体应用策略

流媒体技术是在数据网络上以流的方式传输多媒体信息技术。近年来,在宽带网络的高速发展和用户需求的驱动下,流媒体应用已经和3G、NGN 联系在一起,受到越来越多的关注。与传统播放方式不同,流媒体在播放前并不下载整个文件,只将部分内容缓存,使流媒体数据流边传送边播放,节省下载等待时间和存储空间。流媒体数据流具有三个特点:连续性、实时性、时序性,即其数据流具有严格的前后时序关系。除了宽带网络外,流媒体技术还可以广泛地应用于其他网络,例如无线流媒体传输是3G 网络的主要应用之一。在 NGN网络中,流媒体也扮演重要的角色。目前,应用提供商、内容开发商、业务支撑系统运营商、网络提供商、用户构成了完整的产业链。其中,用户最终获得宽带流媒体     

基于复杂网络的绿色CDN社团结构划分

目前对内容分发网络的能耗问题都集中在请求重定向、缓存内容调度及链路能耗控制方面,缓存服务器没有有效的部署机制,造成资源分配不均衡、服务器利用率低、网络能效及服务质量低的问题。为此,提出一种在内容分发网络中基于复杂网络节点性质合理部署缓存服务器的算法。对网络进行社团结构划分,选取初始凝聚社团进行节点收缩,针对收缩后的节点根据相似度函数迭代地进行社团扩张,通过设定阈值形成社团,进而部署缓存服务器,以达到网络负载均衡,降低缓存服务器闲时的资源浪费,提高缓存服务器的利用率。实验结果表明,与谱平均法和GN算法等相比,该算法具有较低的复杂度和较好的划分细粒度。     

TOW:一种新的P2P实时流媒体缓存替换算法

随着P2P实时流媒体在网络上的流行,可以预见在未来ISP主干链路的流量中,P2P实时流媒体应用将占有相当大的比例.ISP以前通过部署缓存设备的方法有效缓解了Web和VOD流媒体所产生的流量压力,这种缓存策略也可以应用到P2P流量的管理上.目前很少有直接针对ISP的P2P实时流媒体应用的缓存研究以及它与P2P文件分发应用缓存性能的差别比较.本文研究了各种缓存替换算法以及P2P实时流媒体应用与P2P文件分发应用流量在被缓存效果上差异的原因,提出了一种新的P2P实时流媒体缓存替换算法-时间权算法(Time Over Weight),分析并用实验证实了它比常用的缓存替换算法具有更高的命中率.     

基于网络设备内部存储的流媒体数据分发模型

当前支撑流媒体内容分发的主要技术是CDN和P2P.然而,这两种技术并没有充分利用底层网络拓扑信息,没有考虑位于网络中心的交换设备存储.基于在网络设备中增加存储的思想,本文面向流媒体应用提出了一种新的分发模型-put/get模型.该模型将网络设备中的缓冲区作为数据分发的枢纽,能够将数据分发路径与网络拓扑结构较好地匹配,更容易实现网络资源利用率的最大化.模拟实验结果验证了该分发模型的有效性.     

CCN中基于业务分类和节点分区的混合缓存机制

针对内容中心网络(content centric networking,CCN)中不同业务内容的合理放置问题,提出了一种基于业务分类和节点分区的混合缓存机制。根据不同的业务特征,设计了差异化的缓存策略。对于流媒体点播业务,采用基于流行度的推拉式缓存,实现其在边缘网络的按序存储;对于非流媒体共享内容,采用基于hash的显式缓存,实现其在核心网络的单一副本放置。仿真结果表明,与经典算法相比,该机制提高了缓存命中率和跳数减少率,降低了平均请求时延。     

基于Stackelberg博弈的云CDN缓存资源分配算法

为提高云存储环境下内容分发网络(CDN)的分发效率,提出一种基于Stackelberg博弈的缓存资源分配与定价算法。将Web服务器和云CDN代理商建模成一个多主多从的Stackelberg博弈模型,并构建其各自的效用函数。证明在代理商价格确定的情况下存在Web服务器纳什均衡点,利用一种分布式迭代算法求解博弈模型,得到最优定价与该定价下的最优缓存分配结果。仿真结果表明,该算法可保证Web服务器缓存需求在代理商之间的高效分配,与用户服务质量优先算法相比,可使Web服务器获得更高的单位成本效益。     

树形网络中的一种有效视频内容分发算法

随着互联网中视频内容比重的迅速增加,视频业务随之也在不断的增加,这些视频业务将占据大量的互联网带宽.如何节约带宽和提高视频服务质量已成为互联网研究中的重要研究课题,而提高视频业务服务质量的两个主要途径是增加网络带宽和增加网络中缓存视频服务器的容量.为了使得视频服务商对增加带宽和增加缓存容量的投入最小化,就要决定网络视频内容在网络服务器中如何放置和分发.在本文中,首先我们基于内容放置和内容传输代价对树形网络中的视频内容放置问题进行数学建模,其次我们根据该数学模型提出一种有效的动态规划算法.该算法不仅可以有效解决了我们提出模型中的整数规划问题,而且其时间复杂度为O(NP).     

IMS 重叠网络多路径传输内容分发机制

基于IMS的流媒体业务通常以集中方式为终端客户提供直播、点播等内容服务.然而集中式的服务模式并不能充分利用资源,还会因为流量过于集中而拒绝为更多终端提供服务,甚至会因为媒体服务器的失效而影响业务.提出了一种基于IMS重叠网络支持多路径传输的内容分发机制,在传统IMS网络中通过引入重叠网络实现资源的共享与分发,提高了网络资源利用率、降低了中心媒体服务器负载.实验表明与传统媒体服务器为中心的内容分发机制相比基于IMS重叠网络的内容分发机制具有显著优势.