IPTV中EPG服务器性能优化研究

论文摘要

随着宽带技术的不断发展,通过高速互联网提供的电视服务正在成为现实,而IPTV就是这种利用宽带网络为用户提供交互式多媒体服务的一种业务.与传统的电视想比,IPTV的交互式特点有很强的优越性。而EPG(Electronic Program Guide)作为IPTV的节目导航系统,是实现交互式访问的重要组成部分,它的性能在多用户并发访问时,显得尤为重要。目前,EPG的性能问题就是一个迫切需要研究的问题。本文以某大型IPTV系统中的EPG模块为研究实例,提出了两种性能提高方法和一种新的Cache替换算法。在EPG服务器性能瓶颈诊断及解决方法中,首先分析了原有的性能瓶颈诊断方法的不足,设计并开发了一个Apache日志分析器,此工具可以通过对现场EPG服务器上的Apache日志进行分析得到现场EPG的性能状况和用户访问规律。提出使用loadrunner ,xdebug和Apache日志分析器三种工具相结合的方式诊断到到EPG的性能瓶颈。EPG最大的两个性能瓶颈为:公共常量的定义和数据库的读取。在实施过程中,通过php四种参量定义方式的对比测试来选择一种性能最佳的参量定义方式,性能瓶颈一得到解决。通过调节Mysql的缓存参数缓解了数据库访问压力,改善了瓶颈二导致的性能问题。对于其他的一些性能瓶颈或者性能不佳之处也提供了解决之道,如:改进页面提示信息的存放方式,设计EPG_Assissant降低通信时的性能损耗,探索式方法来调节Apache的参数等。最后通过实践证明该方法在一定程度上提高了性能。在基于EPG请求预测的Cache替换算法中,通过利用Apache日志分析器分析的数据总结出现场用户的访问规律,构造了一个请求预测矩阵,并提出续留因子的概念和计算公式,当Cache中空间不足时,更新Cache中所有数据的续留因子,并替换出续留因子最小的数据。最后设计并实现了一个DB_Cache,在DB_Cache中实现了此算法。性能测试结果证明此算法和系统大大改进了EPG的性能。在基于数据库集群的性能提高方法中,首先分析原EPG系统中Mysql服务器布局的不足和Mysql Cluster的优势,提出将Mysql Cluster应用到EPG系统中。并且详细论述了Mysql Cluster的安装配置和启动等。最后通过实践证明了该方法使性能有了进一步提高。最后还具体介绍了UT斯达康的EPG系统。

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摘要

Abstract

第1章绪论

1.1 课题背景

1.1.1 IPTV 的兴起

1.1.2 IPTV 发展现状

1.1.3 IPTV 发展趋势及其关键技术综述

1.2 EPG 基础知识介绍

1.2.1 EPG 的起源

1.2.2 EPG 在IPTV 系统中的应用

1.2.3 EPG 的工作环境

1.2.4 性能研究综述

1.3 研究内容

1.4 论文结构

第2章一种EPG 服务器性能瓶颈诊断及解决方法

2.1 EPG 系统原性能瓶颈诊断方法的不足

2.2 基于几种工具相结合的性能瓶颈诊断方法

2.2.1 Apache 日志分析器的开发

2.2.2 Loadrunner 脚本构建现场用户访问模型

2.2.3 Xdebug 的应用

2.2.4 三种工具相结合诊断性能瓶颈的方法

2.3 EPG 服务器两大性能瓶颈的解决

2.3.1 采用变量定义的方法定义公共参量

2.3.2 调节Mysql 参数及其访问方式

2.4 EPG 服务器其他性能瓶颈的解决

2.4.1 采用PHP 的配置文件存放提示信息

Assisant 降低通信性能损耗'>2.4.2 设计EPG_Assisant 降低通信性能损耗

2.4.3 采用MPM 机制优化Apache 性能

2.5 性能测试及其结果分析

2.6 小结

第3章一种基于请求预测的Cache 替换算法及其实现

3.1 Web Cache 技术及其替换算法概述

3.2 一种基于EPG 请求预测的 Cache 替换算法

3.3 Web Cache 的设计与实现

Cache 的通信消息格式'>3.3.1 EPG 和DB_Cache 的通信消息格式

Cache 的接口'>3.3.2 EPG 和DB_Cache 的接口

Cache 的内存管理'>3.3.3 DB_Cache 的内存管理

3.4 性能测试及结果分析

3.5 小结

第4章一种基于数据库集群的性能提高方法

4.1 原EPG 系统中 Mysql 服务器布局的不足

4.2 一种应用Mysql Cluster 来提高性能的方法

4.2.1 Mysql Cluster 的介绍及优势分析

4.2.2 EPG 中Mysql Cluster 的安装配置

4.2.3 Mysql Cluster 中创建数据库

4.3 性能测试及其结果分析

4.4 小结

第5章 UT 斯达康公司EPG 系统的介绍

5.1 EPG 的开发环境

5.1.1 Linux 操作系统

5.1.2 Apache 服务器

5.1.3 Mysql 数据库

5.1.4 PHP

5.1.5 JavaScript

5.2 EPG 的结构

5.2.1 EPG 的模块设计原则

5.2.2 EPG 结构分析

5.2.3 EPG 的代码组成

5.3 EPG 主要页面功能介绍

5.4 小结

第6章总结与展望

6.1 论文总结

6.2 未来工作的展望

参考文献

致谢

附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文和参加的项目

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