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时间:2019-05-18
《面向平安城市的视频传输负载均衡方法研究与系统实现》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、硕士学位论文_I?面向平安城市的视频传输负载均衡方法究与系统实现作者姓名徐真真学校导师姓名、职称马建峰教授企业导师姓名、职称芦翔研究员申请学位类别工程硕士ResearchandSystemImplementationonVideoTransmissionLoadBalancingAlgorithmforSafeCityAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMa
2、sterinComputerTechnologyByXuZhenzhenSupervisor:MaJianfengTitle:ProfessorSupervisor:LuXiangTitle:ResearchFellowJune2018摘要摘要平安城市、天网工程、雪亮工程等大规模安防系统要求视频监控的规模互联、广泛共享、智能使用。由于大规模视频传输对流媒体服务器集群产生了压力,因此为流媒体服务器均衡地分配用户请求任务,是提高流媒体服务器集群性能、保证视频传输的实时性与视频质量的核心和关键。本文针对平安城市的不同场景,设计
3、了负载均衡方法。具体工作如下:针对应急指挥场景下,流媒体服务器集群负载不均衡问题,本文利用遗传算法的全局搜索能力,提出了基于遗传算法的负载均衡方法。设计了一种加入请求优先级限制的适应度函数,保证有报警事件或异常行为事件发生时视频请求的快速响应。通过确定染色体编码、适应度函数的设计和遗传操作,得到最优的请求分配方案,使流媒体服务器集群的资源利用率最大化,提高了流媒体服务器集群的性能,使流媒体服务器集群负载均衡。相比传统的动态反馈负载均衡方法,基于遗传算法的负载均衡方法在平均响应时间上缩短了15.9%,流媒体服务器的负载标准
4、差减少了37.1%。针对在大规模用户并发请求相同视频流的场景下,流媒体服务器集群负载不均衡问题,本文基于BP神经网络,提出了视频请求持续预测的方法,实现了视频请求数的准确预测。在此基础上,由预测请求数得到负载变化趋势,提出了基于请求数预测的负载均衡方法,改善了传统动态反馈负载均衡方法负载计算滞后性的缺陷,使流媒体服务器集群负载均衡。相比传统的动态反馈负载均衡方法,基于请求数预测的负载均衡方法在平均响应时间上缩短了10.2%,流媒体服务器的负载标准差减少了51.5%。基于研究的技术与方法,设计并实现了面向平安城市的监控系统
5、,将本文提出的两种负载均衡方法应用到系统中并进行测试,实现了不同场景下视频传输时流媒体服务器集群的负载均衡,保证了视频传输的实时性和视频质量,验证了方法的有效性。关键词:平安城市,服务器集群,负载均衡,遗传算法,BP神经网络IABSTRACTABSTRACTLarge-scalesecuritysystemssuchasSafeCity,SkynetProjectandXueLiangProjectrequirethatvideomonitoringshouldbeinterconnectedinscale,shared
6、widelyandusedintelligently.Sincelarge-scalevideotransmissiongeneratespressuretothestreamingmediaservercluster,allocatinguserrequestsinbalancetothestreamingmediaserverclusteristhecoreandkeypointforimprovingtheperformanceofthestreamingmediaserverclusterandensuringt
7、hereal-timeperformanceofvideotransmissionandthequalityofthevideos.ThispaperdesignsloadbalancingalgorithmfordifferentscenariosinSafeCity.Thespecificworkisasfollows:Fortheunbalancedloadofthestreamingmediaserverclusterinemergencycommand,thispaper,byemployingglobalse
8、archofgeneticalgorithm,putsforwardaloadbalancingalgorithmbasedongeneticalgorithm.Afitnessfunctionwithrequestprioritylevelisdesignedtoguaranteethequickresponset
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