实时流媒体服务器集群的研究与实现

发布时间：2021-03-23 21:47

随着互联网网络的迅速发展以及智能设备在社会上的不断普及，人们对流媒体服务的需求越来越大，流媒体技术的应用场景也多样化。本文根据实时流媒体服务与负载均衡集群的特点，设计出一种集中式调度的实时流媒体服务器集群系统。首先，本文提出一种具有良好适用性的以及高效性的动态反馈负载均衡算法。目前，负载均衡算法分为静态调度算法和动态调度算法。由于静态调度算法很大程度上依赖于任务的静态属性，然而事实上任务具有波动性，服务器的状态也不断在变化，因此采用动态调度算法才能更好适应于环境的变化。本文提出的动态反馈调度算法通过不断的查询集群中服务节点的负载信息，利用模糊多属性决策理论的相关知识进行评估选择最优服务节点为用户提供服务，从而实现合理的负载均衡调度。其次，，本文对实时流媒体服务器集群系统的设计也是论文的一个重点。根据流媒体技术与负载均衡集群技术的特点，本文提出了一种具有松耦合性、易扩展以及方便管理等优点的集中式调度集群架构，它是通过RTSP协议重定向的功能实现负载均衡的请求分派机制。最后论文从总体结构、模块划分、功能以及关系等多个方面对该集群系统的实时流媒体服务器与负载均衡器进行分析与设计。最后，论文从两个方面对系统进行了测试。一方面，本文从稳定性以及资源耗用等因素上对负载均衡器进行测试；另一方面，本文通过对比分析的方法对动态反馈调度算法在测试。实验表明，动态反馈调度算法具有良好的适应性，能保证集群系统在长期运行中保持负载的相对均衡化。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TN919.8;TP368.5

文章目录

摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 课题来源和研究背景

1.2 国内外研究现状

1.2.1 流媒体技术发展现状

1.2.2 集群技术现状

1.3 研究内容和研究意义

1.4 主要工作及组织结构

第二章相关理论与技术综述

2.1 流媒体技术概述

2.1.1 实时流媒体的特殊性

2.1.2 流媒体传输协议

2.2 负载均衡集群

2.2.1 集群概述

2.2.2 负载均衡概述

2.2.3 负载均衡技术优点

2.2.4 负载均衡分类

2.2.5 对比分析

2.3 模糊多属性决策相关理论

2.3.1 模糊决策简介

2.3.2 模糊多属性决策模型

2.3.3 模糊距离

2.4 本章小结

第三章动态反馈调度算法

3.1 常用的负载均衡算法

3.1.1 静态调度算法

3.1.2 动态调度算法

3.1.3 上述四种负载均衡算法的分析

3.2 负载信息的采集

3.2.1 负载信息的种类

3.2.2 负载信息更新间隔时间

3.2.3 如何处理负载信息

3.3 问题描述与数学模型

3.4 动态反馈调度算法

3.4.1 基于模糊多属性优选模型的动态反馈调度算法

3.4.2 改进 WLC 后的动态反馈算法

3.4.3 比较与分析

3.5 本章小结

第四章实时流媒体服务器集群系统设计与实现

4.1 LIVE555 开源流媒体服务器

4.1.1 LIVE555 框架结构

4.1.2 LIVE555 工作流程

4.2 基于 RTSP 重定向的负载均衡

4.2.1 RTSP 重定向负载均衡流程图

4.2.2 RTSP 重定向功能解析

4.3 系统总体架构

4.4 实时流媒体服务器

4.4.1 主要功能模块

4.4.2 主要工作流程

4.5 负载均衡调度服务器

4.5.1 负载均衡器整体设计

4.5.2 主要工作流程

4.5.3 主要模块的详细设计

4.5.3.1 RTSP 重定向模块

4.5.3.2 Monitor（监控）模块

4.5.3.3 伪客户端模块

4.5.3.4 负载均衡调度模块

4.6 本章小结

第五章测试与分析

5.1 测试工具

5.2 测试环境与网络拓扑图

5.3 负载均衡器的测试

5.3.1 测试方案

5.3.2 测试结果分析

5.4 动态反馈调度算法的测试

5.4.1 测试方案

5.4.2 测试结果分析

5.5 本章小结

总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢

附件

【参考文献】