一种流媒体代理缓存服务器的研究与实现

论文摘要

随着互联网技术的不断发展和广泛应用,网络中大量的数据均以流媒体数据的形式表现出来。而流媒体的实时性以及对带宽资源的需求使得网络资源越来越不能满足要求,为了缓解网络压力和满足用户需求,许多的新技术被提了出来,其中就包括代理缓存技术。但是由于流媒体文件非常庞大,目前最常用的代理缓存策略不适合缓存流媒体文件,因此迫切需要新的代理缓存策略来解决这些问题。本文在参考已有的流媒体代理缓存理论基础上,采用前缀缓存+补丁算法的缓存管理策略,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。本文共分为四个部分,第一部分主要简述了流媒体技术的研究背景和研究现状,介绍了本文研究的思路和方法。第二部分较为系统的介绍了流媒体技术基础知识,对流式传输技术主要涉及到的多种实时传输协议均作了较为细致的研究。第三部分主要介绍了代理缓存技术,并提出了流媒体代理缓存的设计目标和性能评价指标。第四部分着重的阐述了结合学院的特点的流媒体服务器和流媒体代理服务器的搭建过程,以及对于前缀缓存的管理,对于补丁算法的改进及其实现,完成了本文流式传输系统的构建。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.3 本文工作
• 1.4 本文结构
• 第二章 流媒体技术
• 2.1 流媒体的基本原理
• 2.1.1 流媒体简介
• 2.1.2 流式传输的形式
• 2.1.3 流媒体服务器
• 2.2 流媒体技术的相关协议
• 2.2.1 实时传输协议RTP
• 2.2.2 实时传输控制协议RTCP
• 2.2.3 实时流协议RTSP
• 2.2.4 资源预留协议RSVP
• 2.3 流媒体内容的传播形式
• 2.3.1 单播
• 2.3.2 广播
• 2.3.3 组播
• 2.4 流媒体技术的发展现状
• 2.5 小结
• 第三章 流媒体代理缓存技术
• 3.1 网络缓存机制
• 3.1.1 客户端缓存
• 3.1.2 服务器端缓存
• 3.1.3 代理缓存
• 3.2 流媒体代理缓存
• 3.2.1 流媒体代理缓存的必要性
• 3.2.2 流媒体代理缓存的原理
• 3.3 流媒体代理缓存的设计目标和性能评价
• 3.3.1 流媒体代理缓存的设计目标
• 3.3.2 流媒体代理缓存的性能评价
• 3.4 常见的流媒体代理缓存调度策略
• 3.5 小结
• 第四章 一种流媒体代理缓存系统的实现
• 4.1 系统构成
• 4.1.1 项目所在学院现有校园网的情况
• 4.1.2 硬件设备的选择
• 4.1.3 软件系统的选择
• 4.2 前缀缓存
• 4.2.1 前缀缓存的大小
• 4.2.2 前缀的管理
• 4.2.2.1 前缀缓存的映射管理
• 4.2.2.2 前缀缓存的映射节点管理
• 4.2.2.3 节目普及度的计算
• 4.2.3 前缀缓存的替换
• 4.2.3.1 访问频率
• 4.2.3.2 常见替换算法
• 4.2.3.3 替换算法的实现
• 4.3 补丁算法
• 4.3.1 成批算法
• 4.3.2 补丁算法
• 4.3.3 基于前缀的补丁算法的理论分析
• 4.3.4 对批处理补丁结合前缀缓存算法的改进
• 4.4 代理的其它实现
• 4.4.1 系统的总体设计
• 4.4.1.1 HTTP代理
• 4.4.1.2 RTSP请求的处理
• 4.5 系统测试
• 第五章 本文总结
• 5.1 结束语
• 5.2 后续工作
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间的论文及科研情况