改进的最小效用流媒体代理缓存替换算法

改进的最小效用流媒体代理缓存替换算法作者：张正峰，王庆，ZHANGZheng-feng，WANGQing作者单位：张正峰,ZHANGZheng-feng(西北工业大学,软件与微电子学院,西安,710072)，王庆,WANGQing(西北工业大学,计算机学院,西安,710072)刊名：计算机工程与应用英文刊名：COMPUTERENGINEERINGANDAPPLICATIONS年，卷(期)：2009，45(27)被引用次数：0次参考文献(10条)1.郝沁汾.祝明发.郝继升一种新的代理缓存替换策略[期刊论文]-计算机研究与发展2002(10)2.AbramsM.WillianmsS.StandbrigeCRFoxremovalpoliciesinnetworkeachesforWorld-Wide-Webdoeuments19963.ArlittM.FriedrichR.JinTPerformanceevaluationofWebproxycachereplacementPolicies2000(03)4.WoosterRP.AbramsMProxycachingtheestimatespageloaddelays19975.RizzoL.VieisanoLReplacementpoliciesforaproxycache2000(02)6.李四海流媒体代理缓存技术的研究与实现20077.WesselsDWebcaching20028.田小波.陈蜀宇基于最小效用的流媒体缓存替换算法[期刊论文]-计算机应用2007(03)9.杨传栋.余镇危.王行刚基于流行度预测的流媒体代哩缓存替换算法[期刊论文]-计算机工程2007(07)10.罗治国.孙巍.王行刚一种基于传输成本的流媒体缓存替换算法及其性能评价[期刊论文]-通信学报2004(02)相似文献(10条)1.期刊论文丁春宝.DINGChun-bao流媒体代理缓存技术的研究-信息技术2009,(4)随着Internet技术的发展和普遍应用,流媒体技术在Internet上得到了广泛的应用.对流媒体对象的访问,需要高且稳定的传送速率,网络带宽消耗大且持续时间长,容易给其他类型文件的访问带来影响,若用户过多,还会使初始流媒体服务器过载.代理缓存技术可帮助解决上述问题.文中介绍了流媒体代理缓存的特点,流媒体代理缓存的算法,流媒体代理缓存的评价指标和影响流媒体代理缓存效果的因素.2.学位论文汤淼流媒体传输中基于代理缓存的QoS保证2006本文全面分析了流媒体系统中的OoS问题的影响和制约因素，基于流媒体代理缓存的优点，在参考已有的流媒体代理缓存理论和传统的流媒体技术中基于流媒体服务器端．客户端(即C/S模式)的QoS控制机制的基础上，使用流媒体代理缓存技术对流媒体传输系统进行QoS处理。采用在前缀缓存、分段缓存、动态缓存的流媒体代理缓存策略的最前端设置部分代理缓存的方法，综合QOS指标的多要素即带宽、延迟、延迟抖动、丢包率及错误控制等，利用启发式算法精确计算了流媒体代理缓存的大小，保证了流媒体缓存的效率。同时利用代理缓存对包丢失率、延迟抖动、以及网络拥塞等QoS指标的控制进行了证明，提出了利用代理缓存控制拥塞的方案。主要在于：(1)在网络出现拥塞时，即丢包发生时，由拥塞控制机制(协议部分)决定包的选择性——比较数据包的p值决定该包是否被舍弃；(2)在缓存的FIFO算法中根据拥塞状态决定增加时间限制量或是减小相对时间的程度，以使缓存可以更少的丢弃可用的数据包；(3)在使用过程中针对前阶段的网络流量计算未来的网络流量期望，从而使k的初始值选择更为恰当。系统效率(efficiency)是最重要的系统性能指标，因此在考虑流媒体OoS控制指标的基础上，采用前缀缓存、分段缓存、动态缓存的缓存管理策略来提高系统的整体效率；参照流媒体服务器的工作原理，采用RTSP协议作为流传输协议，实现了流媒体代理缓存系统红流媒体传输中的QoS和系统效率方面的整体改善，它的研究具有一定的理论意义和应用价值。3.期刊论文余江.刘威.王泰.CHOUChun-Tung.YUJiang.LIUWei.WANGTai.CHOUChun-Tung流媒体代理缓存技术研究-计算机科学2006,33(1)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.4.学位论文田小波面向流媒体传输的代理缓存技术研究2007随着网络和多媒体技术的发展，流媒体应用越来越广泛。然而现有的互联网络缺乏对实时通信的良好支持，影响了流媒体的传输性能。同时，流媒体传输对系统I/O和网络带宽的高需求，使得服务器和网络带宽成为系统的瓶颈。流媒体代理缓存技术通过缓存热门节目的部分或全部数据，为就近的客户端请求提供服务，可以有效的解决上述问题。因此，针对流媒体应用的特点，研究高效的代理缓存策略，以提高缓存命中率、减小客户端启动延迟、降低服务器负载和网络资源消耗，是流媒体代理缓存技术的重要研究内容。本文针对影响流媒体缓存性能和传输资源消耗的主要因素，以代理缓存策略为主要研究内容，研究缓存替换算法和调度算法，并据此设计流媒体代理缓存原型系统，且对该系统的性能进行了相应的测试和分析。论文主要工作如下：①针对现有缓存替换算法主要以媒体访问次数和访问频率来计算缓存效用值，对效用值评价不够精确的问题，提出了基于最小效用的缓存替换算法。该算法充分考虑了媒体部分有效性、访问频率和已缓存大小对缓存效用值的影响，提高了缓存性能。②针对补丁调度算法频繁地从服务器传输补丁流而消耗大量服务器资源和网络带宽资源的问题，提出了带动态缓存的补丁调度算法，通过缓存补丁数据，使补丁流从代理服务器产生，降低了服务器负载和网络资源消耗。③设计并实现了流媒体代理缓存原型系统，采用直接存储RTP包的形式，使媒体数据的缓存和传输与具体的媒体格式无关，并对系统实现中的关键部分进行了分析和阐述。④搭建模拟环境，在缓存字节命中率、客户端平均启动延迟和传输通道占用量等方面对原型系统进行了相应的测试。模拟实验结果表明：基于上述流媒体代理缓存策略设计的原型系统能够实现流媒体传输中的代理缓存，并在提高缓存字节命中率、降低客户端平均启动延迟和传输通道占用量等方面具有较好的性能，有利于提高流媒体的传输效率和播放质量。5.期刊论文向广利.朱平.XIANGGuang-li.ZHUPin代理缓存技术在流媒体中的应用-湖北教育学院学报2005,22(5)流媒体代理缓存技术是为克服现有网络不适应流媒体传输的缺陷而提出的一种网络缓存技术,它通过将经常被访问的数据备份存储在代理服务器的硬盘中,即本地文件中,靠近信息使用者,以后对这些信息的请求就可以直接访问代理缓存,不必再连接到远程服务器上.它降低了网络带宽,减少了网络流量,缩短了网络延迟,缓解了服务器的负荷压力.本文在介绍流媒体技术和代理缓存技术的基础上,详细讨论了在将代理缓存技术应用到流媒体技术中需要解决的问题.6.期刊论文王泰.杜旭.程文青.杨宗凯.WANGTai.DUXu.CHENGWen-Qing.YANGZong-Kai一种基于质量命中率的流媒体代理缓存布局方法-计算机科学2007,34(3)在网络边缘对流媒体的热点片段进行缓存,是流媒体分发研究领域的一个热点.异构环境下不同种类的接入用户对流媒体的播放质量具有不同的要求.为了使代理缓存最大限度地满足全体用户对收看质量的请求,本文首先提出了质量命中率的定义来衡量代理缓存对提高用户观看质量的贡献,然后提出了一种基于质量命中率的流媒体代理缓存布局方法.仿真结果表明,该布局方法不仅能使全体用户的平均质量命中率最大,而且有效地利用了代理缓存的磁盘空间,显著降低了片段的播放时延.7.学位论文宋亚林基于代理缓存的流媒体替换算法的研究2008随着计算机网络与通信技术的快速发展，以边下载边播放为主要特点的流媒体技术成为当前的热点应用，如现今流行的视频会话、视频直播、远程教育以及医疗等。流媒体技术不等同于以前Internet上的WEB网页应用，流媒体容量一般很大，经过网上传输需要耗费巨大的带宽，且当客户端用户过多时，还有可能导致服务器瘫痪，这些都是阻碍流媒体推广的原因，本课题主要研究基于代理缓存的流媒体缓存替换算法。代理缓存技术是流媒体应用中的关键技术，代理缓存即在客户端与服务器之间建立若干个子服务器，通过部分缓存热门资源来改善流媒体应用中的请求时延过长、服务器负载过高等缺陷。由于流媒体资源具有时效性，为了更好的利用代理缓存，对资源进行替换管理很有必要。本文首先介绍流媒体以及代理缓存技术的实现原理与组成框架，以及常见的代理缓存策略，比较了整段缓存与分段缓存的优缺点，并结合目前常见的三种代理缓存替换算法：LFU、LRU、SIZE，在分析比较其特性的基础上，提出了基于价值密度的缓存替换VBR(valueBaseRatio)算法，根据不同的用户请求模型，以块击中率、访问延时、服务器负载三个评价标准为衡量指标，推导实现该算法，并分别仿真，结果表明VBR算法可以明显的降低平均访问时延，提高缓存块击中率以及代理缓存技术在流媒体应用中的效率，具有一定的实际意义。8.期刊论文杨杰.YANGJie基于P2P的流媒体代理缓存系统-电脑与信息技术2009,17(2)文章介绍了传统代理缓存系统和P2P流媒体系统在传输流媒体的不足,提出了一种把代理缓存技术和P2P流媒体技术相结合的流媒体服务系统.该系统解决了基于代理缓存的技术的可扩展性问题,消除了仅仅依赖节点自组织的p2p流媒体技术的服务质量不稳定的问题,能够提供可扩展的流服务的传送.9.学位论文朱平用于流媒体的代理缓存技术研究200420世纪90年代以来,随着Internet日益走进人们的生活,人们已经不满足传统的静态图片和文本信息,更需要以音频、视频为主的多媒体数据.网络和通信技术的迅速发展使得在网络上传输大容量的多媒体数据已经成为可能.但网络带宽的增长速度跟不上多媒体数据的增长速度,目前大多数的多媒体数据实际播放效果不能够满足人们的视觉需求.人们一方面从多媒体数据的压缩方法上下功夫,另一方面则从多媒体的传输上着手,比如RTP协议就是一种用于多媒体实时传输的网络协议,能为具有实时特征的数据提供端到端的传输服务.流媒体技术作为当前多媒体技术的最新发展,实现了通过网络对多媒体数据进行连续实时的播放.流媒体技术就是将音频/视频信息经过压缩处理后放在网站服务器上,让用户边下载边观看、收听,而无需等整个压缩文件下载到自己的机器上后才可以观看的网络传输技术.但是由于流媒体对象本身一些特性,以及现有网络的不稳定性,在流媒体技术中依然存在很多问题需要解决.目前大多数的网络是通过代理服务器接入到Internet,代理服务器除了进行NAT之外,还有许多功能可以启用,如代理缓存技术.代理缓存作为当前代理服务器的基本功能模块之一,在实际的应用中起着非常重要的作用.代理缓存是指将经常被请求的信息的拷贝在代理服务器的硬盘中,即存储在该地文件中,靠近信息使用者,以后对这些信息的请求就可以直接访问代理缓存,不必再连接到远程服务器上.它可以降低网络带宽,减少网络流量,缩短网络延迟,缓解服务器的负荷压力.该文首先介绍了流媒体和代理缓存的基本概念、发展和原理,并对流媒体技术中需要应用到的协议(RTP、RTCP、RTSP、RSVP)进行了详细的分析,最后提出将代理缓存应用于流媒体技术的方案.通过设计一个代理缓存系统,该缓存系统充分利用该地存储空间减少网络流量和服务器负载,同时缩短用户初始延迟,最终改善终端用户所感觉到的音频和视频质量.鉴于目前国内外对用于流媒体的代理缓存技术都处于起步阶段,该文创新之处在于对用于流媒体的代理缓存技术进行了深入了的研