面向流媒体服务的Web QoS控制研究(3)
作者:佚名; 更新时间:2014-04-05
缓存服务器层缓存通常发生的请求或查询的结果,从而提高性能,因为客户端可以在缓存服务器层获得服务而不需要等待来自任何后端层的响应。在缓存服务器层为这样的请求提供服务能够减少流媒体服务器层的通信量,从而使后面的各层可用于为新的请求提供服务。在缓存服务器层我们将会使用基于软件的负载均衡器,用来平衡从Web服务器层到流媒体服务器层的请求。然而,负载均衡必须在每层都进行,以便最大限度的提高性能和可用性。当前最新的缓存服务器能够缓存静态和动态内容。缓存服务器(例如Oracle9i 应用服务器(Oracle9iAS) Web缓存)提供缓存失效特性(众多特性之一),该特性能够对动态结果集的缓存进行精细粒度的控制,并确保过时的数据不会耗尽缓存,这是一些缓存系统的常见问题。
(3) 流媒体服务器层
在流媒体层的流媒体服务器层,我们对已压缩的音视频进行码率过滤后利用不同的传输协议传送给不同的客户以满足不同的QoS需求。
流媒体服务器层的各个服务器节点具有相同的内容,每台服务器都能够响应任何客户的请求。所有的服务器都采用“进程每请求”(process-per-request)的体系结构,因此每个到达的请求均对应于一个单独的进程进行处理。于请求分配器一样,服务器也要执行相同的请求分类和优先化操作。请求的优先级被映射成处理该请求的HTTP进程优先级。每个服务器中都有一组进程就绪队列(ready queue),每个就绪队列对应于一个优先级别。具有相同优先级的HTTP进程进入相同的就绪队列进行排队,并且在内核中按照FCFS的规则接受处理。每个就绪队列都设有一个阀值来限定其可以容纳的最大进程数。每个服务器仅有一个处理器,它根据优先级选择不同就绪队列中的进程加以执行。
(4) 数据库服务器层
数据库服务器层用于存储海量的原始媒体文件,当流媒体节目量大时也需要使用数据库存储音视频文件,使用数据库管理系统对节目源进行管理。
在此集群模型中各个服务器节点间状态信息的复制传送采用的方法包括点到点(也被称为对等)技术和多点传送技术。点到点复制和多点传送复制是当今最流行的策略。集群式应用程序进行复制的方法会影响扩展和管理应用程序的难易程度及其运行情况。诸如哪一部分状态信息被复制、在哪一点进行复制以及接受者如何处理所复制的状态信息等因素,都会影响集群式应用程序。
在点到点复制中,主服务器与集群中的一个副服务器或备用服务器建立连接,状态信息在它们之间进行复制。有时,主服务器使用多个备用服务器,并与每个备用服务器建立一个独立的连接。集群中的服务器数量越多,配置和管理点到点复制就越复杂。
而多点传送复制使用IP多点传送来复制集群中的状态信息。然而,使用多点传送方法的大多数集群式应用程序不是将状态信息复制到该集群中的所有服务器上,而是创建一个服务器子群来接收该信息。多点传送复制不需要建立与各备用服务器的独立连接,所以该方法天生就能将多个服务器充当备用服务器,这使添加服务器或从集群中去掉服务器更容易,从而保证了服务器集群的可靠性。
此外,本体系结构将采用反馈机制,从而将服务器的负载信息(如每个就绪队列中的等待进程数量)动态地报告给请求分配器,以实现负载均衡策略。
(5) Web服务器、流媒体内容发布层
Web服务器层一般分配静态内容,以便使流媒体服务器层可用于生成可能需要进行计算或访问数据库的动态内容,消除流媒体服务器层的静态内容流量,从而提高可用性和性能;而其中的流媒体发布模块负责将流媒体节目提交到网页、以及流媒体内容的管理,内容管理主要完成视频查询或将视频流地址邮寄给用户。
同时,由于Web服务器层的QoS也将最终影响流媒体服务的服务质量,在此集群模型中,我们将在Web服务器上采用Web QoS控制机制,具体的控制机制可以包括有Web服务器软件的QoS控制机制、操作系统的Web QoS控制机制、中间件的Web QoS控制机制以及Web服务器集群的QoS控制机制与策略等。
5 结束语
这只是对面向流媒体服务的Web QoS的初步探索,我们相信面向流媒体服务的Web QoS控制的设计和实现仍面临着众多的选择和折衷,面向流媒体服务的Web QoS控制在方法和技术方面仍有很多开放性的问题有待解决。例如根据理论分析得出的结论:只要满足网络的业务强度小于或等于整个网络所能承担的流量的75%的条件,就可自然改善Internet的QoS,从而实现Internet上所有方方面面业务的服务质量,当然流媒体服务的QoS也可以很好的得到保证。因此,仍有其他许多方面的机制和策略值得进一步研究。
参考文献:
[1]HP Labs,WebQoS,http://www.internetsolutions.enterprise.hp.com/webQoS/.
[2]Cisco-HP Strategic Alliance,http://www.cisco.com/warp/public/756/partnership/hp/.
[3]林闯,《多媒体信息网络QoS的控制》,软件学报,1999.
[4]林闯,单志广,盛立杰,吴建平,《Internet区分服务及其几个热点问题的研究》,计算机学报,2000.
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