IPTV CDN仿真器VideoGridSim.ppt

* * * * * * * 实际系统体系结构 系统功能模块 任务动态调度的设计 副本优化替换的设计 系统分析 （1）该系统是分布的、本地化的，系统的规模可以满足更多用户的访请求； （2）该系统是集群的，包括若干数量的服务器，可提高系统服务性能； （3）该系统可以方便集成异构系统，消除了它们之间的隔离状态，使地理位置分散、系统异构的资源可以融为一个整体，丰富系统中的视频节目资源； （4）该系统结构是开放性的，可以根据需要实现真实服务器和存储系统的动态加盟； （5）该系统拥有比较完善的信息服务功能，可以为系统负载均衡机制提供良好的决策依据，提高系统应对大规模并发用户访问的服务能力。 SilverStream eXtend * * * * * SilverStream eXtend * * SilverStream eXtend * * SilverStream eXtend * * SilverStream eXtend * * SilverStream eXtend * * * * * * SilverStream eXtend * * SilverStream eXtend * * SilverStream eXtend * * * SilverStream eXtend * * SilverStream eXtend * * SilverStream eXtend * * * * * * * * * IPTV CDN仿真优化器VideoGridSim 视频点播CDN的结构特点 视频点播CDN系统是多节点且分散的，由中心节点和若干个边缘节点组成，节点可以是异构的。系统采取“就近服务、负载均衡”的原则。 中心节点结构特点 中心节点包括全局调度器、副本管理器、Web门户、内容目录生成、业务信息统计、内容推送等模块，以及大型的存储集群和若干数量的Real服务器。其中，全局调度器和副本管理器是中心节点的核心，它完成用户重定向和副本优化决策。 边缘节点结构特点 视频点播CDN的边缘POP服务节点采用集群技术来实现，它由一个前端本地负载均衡服务器和若干个Real服务器以及一定规模的本地存储服务器组成。 用户行为模型 用户请求到来服从泊松分布 用户对影片选择服从Zipf分布 用户的等候时间服从正态分布 Zipf分布 一个VOD网站访问历史记录 完全符合 的Zipf分布 完全符合 的Zipf分布 完全符合 的Zipf分布 热点集中的特性 性能评价方法 用户请求丢失率 用户平均等待时间 本地访问数和远程访问数 优化效益 动态调度算法 （1）随机调度算法 （2）最短队列优先调度算法 （3）最小代价优先调度算法 （4）最小综合代价优先调度算法 （5）就近服务负载均衡调度算法 任务调度流程 CDN环境下副本的存储特点 （1）系统中心节点具有一个大规模的存储集群，可以存放所有的影片节目，这是副本复制的来源； （2）系统边缘节点具有规模大小不等的存储器，由于存储空间有限，根据用户点播情况动态存放相应的节目副本； （3）中心节点的影片类型和数量是相对静态稳定的，只有当新的片源加入时才进行更新，而边缘节点的副本类型和数量则是动态变化的，及时根据副本优化算法进行替换； （4）各边缘节点存储的节目副本类型和数量与用户对某影片的点播频率、点播位置、网络开销等情况有关，需综合考虑整个系统副本访问情况从而做出副本优化决策。 算法的副本替换流程 WLFU缓存替换算法 协同缓存副本优化算法 VideoGridSim仿真器架构 测试参数配置 参数类别 代号 变化数 说明 CDN规模 T1 1种 EDG规模 动态调度算法 T2 6种 1、随机调度算法 2、最短队列优先调度算法 3、最小代价优先调度算法 4、最小综合代价优先算法 5、就近服务负载均衡调度算法 6、最近最小综合代价调度算法 副本替换算法 T3 7种 1、无副本算法（NR） 2、先进先出副本算法（FIFO） 3、最近最久未使用副本算法（LRU） 4、最小使用频率副本算法（LFU） 5、基于LFU的加权替换策略（WLFU） 6、协同缓存副本优化算法 7、最热全局副本替换算法 文件访问模式 T4 1种 顺序访问 提交作业数量 T5 1种 10000 CDN用户类型 T6 1种 随机用户：作业提交间隔是0至2*job_delay之间的一个随机数 协同与非协同拒绝用户数 LRU LFU WLFU 协同算法与非协同的副本数量 LRU LFU WLFU 协同算法与非协同的网络占用 LRU LFU WLFU 就近服务动态调度算法 用户拒绝数比较 网络占用情况比较 副本优化算法 Rejected Users Mean