高清视频服务器磁盘io调度算法的研究

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1、厦门大学学位论文原创性声明本人呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考其他个人或集体已经发表的研究成果，均在文中以适当方式明确标明，并符合法律规范和《厦门大学研究生学术活动规范(试行)》。另外，该学位论文为()课题(组)的研究成果，获得()课题(组)经费或实验室的资助，在()实验室完成。(请在以上括号内填写课题或课题组负责人或实验室名称，未有此项声明内容的，可以不作特别声明。)声明人(签名)：训碾bl中年了月力1日厦门大学学位论文著作权使用声明本人同意厦门大学根据《中华人民

2、共和国学位条例暂行实施办法》等规定保留和使用此学位论文，并向主管部门或其指定机构送交学位论文(包括纸质版和电子版)，允许学位论文进入厦门大学图书馆及其数据库被查阅、借阅。本人同意厦门大学将学位论文加入全国博士、硕士学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题和摘要汇编出版，采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。本学位论文属于：()1．经厦门大学保密委员会审查核定的保密学位论文，于年月日解密，解密后适用上述授权。／(＼∥2．不保密，适用上述授权。(请在以上相应括号内打“√”或填上相应内容。保密学位论

3、文应是已经厦门大学保密委员会审定过的学位论文，未经厦门大学保密委员会审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不填写的，默认为公开学位论文，均适用上述授权。)声明人(签名)：言＼顿沙l毕年s月z／日摘要服务器前置方案是否具有可行性的关键之一，就是如何尽可能地发挥硬件潜能，提高单台视频服务器的性价比。目前视频服务器的主要性能瓶颈在于资源磁盘的带宽，尤其是在多线程环境下，使用主流操作系统的磁盘I／o将导致磁盘带宽大大下降，严重制约服务器的性能。本文的主要工作是，详细研究了Linux内核块设备的I／o子系统，对Li

4、nux提供的四种∞调度算法做了深入的剖析：在此基础上，针对分条式高清视频点播服务器读取资源磁盘的特点，设计了一个专用的I／o调度算法——HVOD，并且在Lillux2．6．32内核中实现了该算法。HVOD算法通过精确的读预测提升磁盘顺序读的性能，使用超时队列避免进程的扰}饥饿，从而确保尽可能多的视频流能够流畅播放。在真实VOD系统和模拟VOD系统上进行的测试表明，在分条式高清视频点播服务器中，HVOD算法与Linux现有的I／o调度算法相比，可以使视频服务器的服务能力提升40～50％左右。我们的研究结果证明

5、，服务器前置方案即使是对于大规模开展4K高清视频的点播服务也具有现实可行性。关键词：HVOD；服务器前置：磁盘性能；I／O调度算法AbstractItisoneofthekeystothefeasibili哆for廿1eSDFC(serverSared印loyedalongt11ef幻ntierofcilents)tomakegooduseofthehardwarecapacitysoastopromotethecostperf．o姗anceasmuchaspossibIeforasingleVideose

6、rver．Atpresent，thebandwidmofresourceharddisksisthemainbottleneckforvideosen，erS，because，especiallyinaconcurrentenvironment，simuItaneousaccesstoaharddiskwillleadthediskbandwidthtoaseriousdeclinetoseVerelyrestrictthecapacityofvideoservers．TIlefollowingsareth

7、em旬orworksofthispaper．WeinvestigatetheI／OblockdeVicessubsysteminLinuxandgiVein-depthanalysisandevaluationforallofthefourI／OschedulingalgorithmsprovidedinLinux．Ont11ebasisoftheabove，wedesignadedicatedI／0schedulingalgorithm，calledHVOD，f．0ravideoserverinwhich

8、theVideoresourcesarestripedandStoredineVer)，resourceharddisk，a11dimplementthealgorithminLinux2．6．32kemel-TheHVODalgorithmmakesprecisereadpredictiontoimproVemeperfbHllanceforsequentialdiskreadsandemploystimeou