集群視頻服務(wù)器容錯與流共享策略研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)處理能力的提高、高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展、各種數(shù)字音頻視頻設(shè)備以及數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的不斷出現(xiàn),視頻點(diǎn)播(VOD,video-on-demand)等交互式視頻服務(wù)受到了越來越多的關(guān)注.隨著視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)的快速普及,人們對VOD系統(tǒng)的性能提出了越來越高的要求.在不考慮網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的情況下,VOD系統(tǒng)的性能主要取決于VOD服務(wù)器的性能.為實(shí)現(xiàn)集群視頻服務(wù)器的高可用性,提出基于WanLan系統(tǒng)三層結(jié)構(gòu)的三級容錯機(jī)制,包括前端機(jī)、數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)和控制結(jié)點(diǎn)級

2、容錯.前端機(jī)采用mon+heartbeat+fake的集群負(fù)載均衡系統(tǒng)容錯策略,mon運(yùn)行在前端機(jī)和備份機(jī)上,負(fù)責(zé)監(jiān)控所有服務(wù)結(jié)點(diǎn)及指定的服務(wù)進(jìn)程,heartbeat進(jìn)程負(fù)責(zé)在前端機(jī)和備份機(jī)間交換心跳信號,fake進(jìn)程在備份機(jī)上運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)在前端機(jī)故障情況下的自動IP地址接管;數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)容錯基于播放過程中,數(shù)據(jù)服務(wù)器和控制服務(wù)器之間匯報(bào)包的檢測,數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)的故障由控制服務(wù)器檢測并實(shí)現(xiàn)故障接管,對客戶端完全透明;控制結(jié)點(diǎn)容錯分為主機(jī)級和RTSP

3、任務(wù)級容錯,主機(jī)級容錯由運(yùn)行在前端機(jī)上的mon進(jìn)程實(shí)現(xiàn),RTSP任務(wù)級容錯由數(shù)據(jù)服務(wù)器,客戶端系統(tǒng)及前端機(jī)調(diào)度系統(tǒng)三者協(xié)同檢測并協(xié)同處理來實(shí)現(xiàn)RTSP任務(wù)的重建.為提高WanLan集群視頻服務(wù)器的服務(wù)能力,基于Grace-Patching流生成策略、PeriodPatch主流管理算法和Patching First流調(diào)度策略,提出TPG-Patching流共享策略.采用Grace-Patching流生成策略實(shí)現(xiàn)一定時間間隔內(nèi)對熱點(diǎn)影片請求

4、的流合并;PeriodPatch主流管理算法使生成的主流更加有序;Patching First流調(diào)度策略針對Patching流滿足絕大部分用戶請求這一事實(shí),采用MFPQ流調(diào)度算法優(yōu)先調(diào)度Patching流,提高系統(tǒng)的流調(diào)度性能.擴(kuò)展了標(biāo)準(zhǔn)的RTSP協(xié)議,提出Multicast-RTSP協(xié)議使系統(tǒng)具有單播和多播的自適應(yīng)性.基于Linux平臺采用C/C++語言實(shí)現(xiàn)了WanLan集群視頻服務(wù)器的三級容錯和TPG-Patching流共享策略,并