基于Linux的VOD视频服务器的设计和优化

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1、摘要随着计算机网络通信技术、数字压缩技术和存储技术的高速发展，视频点播(VOD)业务凭借其良好的交互性得到日益广泛的应用；同时，Internet蓬勃发展，上网的人数日益增加，上网收听音乐、收看影视的比例明显增大，在此背景下，开发具有能够在Internet上提供VOD服务的视频服务器具有巨大的商机和活力。视频应用有广阔的市场前景，然而现有的技术和产品从软硬件要求、成本预算、以及功能种类等方面综合考虑仍然不能满足大量用户的需要。本论文的工作是在前期Windows平台下的局域网VOD系统的基础上进行的，主要完成的

2、工作包括：首先，讨论了将以往的Windows版本移植到Linux下、并对其进行功能改进和完善的方案。以往的系统没有提供直播服务，故提出了实现此功能的方案；原系统提供的是基于局域网的VOD服务，不适合大面积的应用，因此提出了通过使用流媒体技术将系统改造为能提供流式服务的方案，以使系统可用于广域网甚至Internet之上。其次，讨论了对视频服务器进行优化的一些常用方案，并详细介绍了三个方面的优化实现：使用“簇”的概念对系统的ext3文件系统进行优化；使用epoll系统调用来提高系统的网络I/O性能；使用“可重组

3、Patching流算法”来优化系统的调度策略。同时还提供了测试数据以对优化前后的性能特性进行对比。最后，对视频服务器所用到的数据库子系统进行了介绍，并解决了其中的数据库访问问题。考虑到数据库访问的扩展性和兼容性，提出了一种基于XML和连接池技术的数据库访问层的实现方案。考虑到该方案可以用C/C++或Java实现，故对两种语言分别介绍了对应的XML开发工具集，并对开发工具的选择进行了特性分析或性能测试。本文致力于Linux下高性能视频服务器的设计和优化，充分利用Linux操作系统自身的特点，用较少的投资构造高

4、性能的服务。关键词：视频点播；视频服务器；流媒体；ext3文件系统；流调度；高性能网络I/O；数据库访问层IAbstractWiththehigh-speeddevelopmentofcomputernetworks,digitalcompressionandstoragetechnology,VODservicegrowsrapidlynowadaysandhasgainedagreatreputationforitsgoodinteractiveabilities.Atthetime,theIntern

5、et’sflourishstillonits’way.MoreandmorepeopledotheInternetsurfingtolistentothemusic,watchthemovieanddoothermultimediaserviceactivities.SoitwillhavetremendousopportunitiesandvitalitytodevelopavideoserversystemtoprovideVODservicesthroughtheInternet.Theapplica

6、tionofmultimediahasreallyabrightfuture,however,today’stechnologyandproductscan’tsatisfythecustomersproperlywiththetotalconsiderofthehardwareandsoftwarerequirements,thecostestimates,andtheprovidedfunctioncategories.MaincontentofthispaperisbasedontheVODsyste

7、mdevelopedintheWindowsplatform,generallyspeaking,itcontainsthefollowingworks:Firstly,giveanimplementationwaytomigratetheWindowsversiontotheLinuxsystemanddosomeimprovementandoptimizationinthefunction.Theformerversiondon’tprovidevideoliveservice,soanimplemen

8、tationpolicyforitisgiven;theformerversiononlyprovidestheVODserviceintheLANenvironment,anpracticalwaytoturnittobeasystemsupportingstreamingservicesisgiven,whichisveryimportantforthevideoservertoprovidemulti-me