写入带宽限制下的流媒体缓存设计

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1、第36卷第15期计算机工程2010年8月No．15ComputerEngineeringAugust2010VoL36·软件技术与数据库·文章编号：100_3428(201o)l5—_0063—_03文献标识码：A中圈分类号：TP311·12写入带宽限制下的流媒体缓存设计马杰(北京林业大学信息学院，北京100083)摘要：在分段缓存中，缓存写入操作的持续时间通常较长。为保证缓存代理服务器的服务性能，在分段缓存技术中利用写入带宽判断方法限制实时写入带宽，介绍典型的写入带宽判断方法。模拟测试结果证明，此类方

2、法具有保证缓存效果和降低缓存写入负载的能力。关健词：流媒体；代理缓存；分段缓存；写入带宽限制StreamingMediaCacheDesignwithWritingBandwidthLimitationMAJie(CollegeofInformation，BeijingForestryUniversity,Beijing100083)[Abstract]Thedurationofcachewritingisalwayslonginthesegment-basedcache．Toholdingthecac

3、heproxyserverperformance，thispaperlimitsthewritingbandwidthbyjudgemethodofwritingbandwidthandintroducesseveraljudgemethods．Testingresultsshowthatthesemethodshavethecapabilityofkeepingcacheeffectandreducingwritingworkload．[Keywords]streamingmedia；proxycac

4、he；segment—basedcache；writingbandwidthlimitation1概述发缓存写入操作。由于写入带宽判断的目的是在高负载下稳分段缓存方法[1-5]是可以有效减少网络传输的流媒体缓定服务能力，因此操作优先级要高于进入判断。存算法。在分段缓存方法中，缓存写入操作持续时间较长，4典型的写入带宽判断方法产生的缓存写入负载对流媒体缓存服务器的服务性能有重要本节给出4种典型的写入带宽判断方法，它们通过设置影响。围绕缓存写入总量，文献[1]给出能保证网络传输减少缓存写入带宽能达到的最大值

5、来控制实时缓存写入带宽。效果并大幅提升缓存写入效率的缓存方法。本文介绍了一种以4．1基本判断方法降低缓存并发写入量为目的的缓存措施。围绕保证当前写入总带宽始终小于写入带宽限制的基本2服务器负载与缓存写入要求，最简单的写入带宽判断方法为：判断批准申请进入执在缓存服务器中，服务进程有缓存内容提供、内容转发、行缓存写入的服务进程是否会引发当前写入带宽超出写入带内容转发并写入3种状态，其中，内容转发并写入状态消耗宽限制，若超出则拒绝。的系统资源最多。4．2第1类简单热度比较方法在流媒体缓存中，缓存写入具有两方面

6、的属性：(1)伴随由于每次缓存写入会维持较长时间，因此在缓存写入带的磁盘写入是延迟最大和独占性最强的I／0操作，对当前服宽剩余量较少的情况下，在基本判断方法中批准低热度缓存务性能有降低作用；(2)缓存内容随着访问热度变化而变化是内容写入可能导致随后的高热度缓存内容无法写入。缓存命中和服务的基础，对未来缓存服务性能有提高作用。针对上述写入带宽的竞争关系，写入带宽判断中需要考访问高峰时期是访问请求集中的时期，此时尽快更新缓虑当前处于缓存内容读取的服务进程，即在缓存内容读取完存内容能有效提高随后的缓存效果。已

7、有分段缓存方法在执毕后，尝试执行缓存写入操作来扩大前缀式缓存内容长度的行过程中不考虑缓存写入负载并发性，会致使会缓存写入高服务进程。在此情况下，写入带宽判断的流程如图1(a)所示。峰与访问高峰发生在相同时期，因此，存在缓存写入大量消判断过程如下：耗处理资源并降低缓存系统服务能力的缺点。(1)~lJ断当前服务进程执行缓存写入操作后是否会引发3写入带宽判断当前写入带宽超出写入带宽限制，若超出则拒绝。访问高峰时期完全避免缓存写入操作产生或任由缓存写(2)对于不超出的情况，继续判断当前服务进程是否导致入操作发生

8、都不合理，在流媒体分段缓存算法实际应用中，访问热度更大的服务进程在未来申请缓存写入时被拒绝。访需要加入控制缓存写入并发量的措施。问热度更大的服务进程是指在当前执行缓存读取操作且申请实时缓存写入带宽具有表征缓存写入负载实时大小的特缓存写入的时问早于当前服务进程结束缓存写入操作的时刻性。本文将限定实时写入带宽的方法称为写入带宽判断，具所对应的服务进程。体描述如下：在服务进程尝试进行缓存写入时，判断服务进程执行缓存写入是否会导致缓存写入总带宽超过