NGB智能終端數(shù)據(jù)訪問(wèn)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著下一代廣播電視網(wǎng)（the Next Generation Broadcasting network，NGB）建設(shè)進(jìn)程的推進(jìn)和三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)的開展，開放業(yè)務(wù)平臺(tái)上多樣化的雙向交互應(yīng)用將廣播電視網(wǎng)的終端用戶從單一的數(shù)據(jù)被動(dòng)接收者轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)生產(chǎn)者和消費(fèi)者的雙重身份，這就向NGB提出了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求。
　　 基于用戶對(duì)數(shù)據(jù)方便、快捷、可靠共享方式的強(qiáng)烈需求，以及大部分廣播電視網(wǎng)智能終端自身存儲(chǔ)、計(jì)算資源有限的狀況，采用高可擴(kuò)展、按需分配

2、的集中式存儲(chǔ)資源池乃是符合信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的低成本、高效率解決方案。在這一需求背景下，在NGB中建設(shè)適合自身網(wǎng)絡(luò)特性的存儲(chǔ)服務(wù)具有重要意義。
　　 另一方面，廣播電視網(wǎng)數(shù)字化整體轉(zhuǎn)換過(guò)程中形成的有服務(wù)器質(zhì)量保證的高清視頻類業(yè)務(wù)是廣播電視網(wǎng)區(qū)別于互聯(lián)網(wǎng)和寬帶電信網(wǎng)的特色業(yè)務(wù)。與其他數(shù)據(jù)的共享需求不同，高清視頻主要通過(guò)直播、點(diǎn)播和錄播的方式欣賞，錄制的大容量視頻文件保存在高清媒體終端本地的存儲(chǔ)設(shè)備中。由于存儲(chǔ)設(shè)備普遍使用價(jià)格可接

3、受、但訪問(wèn)性能提升逐漸趨于平緩的傳統(tǒng)硬盤，不足以應(yīng)付視頻分辨率的幾何式增長(zhǎng)速度;加快高清視頻錄制播放時(shí)硬盤文件系統(tǒng)的并行讀寫速度，降低文件讀寫時(shí)處理器的使用率，保證用戶欣賞時(shí)的流暢體驗(yàn)就顯得尤為重要。
　　 針對(duì)這兩方面的問(wèn)題，本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　 1.利用廣播電視網(wǎng)絡(luò)下行帶寬大、且可管理分配的優(yōu)勢(shì)，提出一種參考差分壓縮的去重復(fù)傳輸優(yōu)化策略。在該傳輸策略中，存儲(chǔ)服務(wù)器根據(jù)客戶端發(fā)送的分塊摘要值在數(shù)據(jù)庫(kù)中查找

4、相似文件和相似分塊，并將相似分塊回復(fù)給客戶端，客戶端將相似分塊與本地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行差分壓縮編碼后上傳更少量的數(shù)據(jù)。通過(guò)將一部分?jǐn)?shù)據(jù)量從低帶寬的一端移到高帶寬的一端，而又不顯著增加總的傳輸量，參考差分的去重傳輸策略減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目倳r(shí)間，加快了數(shù)據(jù)同步的速度。
　　 2.提出一種Hash表與B+樹相結(jié)合的目錄索引結(jié)構(gòu)HB-Index。使用Hash表索引的方式，可以在O(1)時(shí)間內(nèi)找到文件名對(duì)應(yīng)的索引節(jié)點(diǎn);另外僅在目錄文件中保存子文件的索

5、引節(jié)點(diǎn)號(hào)，并由B+樹組織這些子索引節(jié)點(diǎn)號(hào)，支持O(logdN)時(shí)間內(nèi)文件的創(chuàng)建和刪除。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，HB-Index不僅能夠快速地處理包含大量文件的單個(gè)文件夾，在分區(qū)內(nèi)文件總數(shù)很大時(shí)，也有優(yōu)越的全局性能。
　　 3.提出一種磁盤文件系統(tǒng)-Boaz，用于提升高清視頻的快速連續(xù)讀寫速度。它將元數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)分區(qū)域存儲(chǔ)，設(shè)置合適的最小分配單元，在保證大文件最低連續(xù)讀寫帶寬和最大磁盤空間利用率的同時(shí)，降低了寫文件時(shí)的元數(shù)據(jù)更新頻率和CPU資