Linux下高性能流媒体服务器的设计和实现.pdf

浙江大学
硕士学位论文
Linux下高性能流媒体服务器的设计和实现
姓名:周鉴刚
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:陈奇
20060501
摘要关键字:流媒体服务器、⒁觳絀⑹录⑼绶窨蚣堋⒂τ貌随着互连网的飞速发展,视频点播、等流媒体应用发展迅速,迫切需要一个高性能可扩展的流媒体服务器来支撑业务的开展。本文首先介绍了流媒体技术的背景、发展和现状,分析了当前的一些流媒体产品的特点,讨论了开放的流媒体标准规范及其相关内容。然后在此基础上提出了一个基于台的,采取异步事件驱动框架,遵循开放标准的,高性能、可扩展的流媒体服务器。本文详细介绍了此流媒体服务器设计和实现:流媒体服务器基于教ǎ扇∧?榛乃枷虢猩杓啤O低掣髂?樵行在一个基于异步事件驱动的系统运行框架之上。框架吸取常用的网络服务框架的经验,针对高网络、高磁盘的特点,运用内核的最新特性进行优化,提供统一的事件的登记和回调接口,并屏蔽了线程互斥的复杂性。通过对磁盘读写技术的分析。结合异步事件驱动的框架,设计了异步文件读取层,实现高效的流媒体数据源模块,流媒体服务器通过异步事件接收并处理客户端的流媒体交互命令,从数据源中获取媒体数据,通过异步事件驱动框架发送给客户端。流媒体服务器支持基于重定向的应用层集群部署,通过分层结构将服务节点分散到网络边缘,使用虚拟文件层来优化集群的媒体数据存储,根据集群中的媒体数据分布以及节点负荷等应用层信息进行制定集群调度策略,提高集群的性能和性价比。集群。浙江大学硕士学位论文
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把。流媒体概述码懈码、存储、流媒体服务器、媒体流传输网络、用户端播放器等多部分组成。随着互联网的普及,人们对网络资讯的要求越来越高,除了传统的文字和图象的信息外,人们还希望获取音频和视频等多媒体信息。由于音视频等多媒体数据的数据量非常庞大,如果使用传统的等下载方式下载到本地,则需要较长的时间,而且有些多媒体应用如电视直播、网络可视会议等,更希望延迟能够越少越好,因此为了缩短传输时间,提升用户观看网络媒体的体验,流媒体技术便应运而生。流媒体是指在网络中使用流式技术传输的连续的时基媒体数据,如音频、视频或多媒体数据。流媒体技术在广义上是指使音频和视频形成稳定而连续的传输流和回放流的一系列技术、方法和协议的总称。狭义上,是指相对于传统的“下载一回放”的一种新的从匣竦靡羝岛褪悠档攘髅教迨莸姆绞剑庵方式支持多媒体数据流的实时传输和实时播放。流媒体系统包括音/视频源的编因此上述各个方面的进展,如更高效的编码压缩方式,更快的编解码速度,更大的网络带宽等,都不断的促进流媒体应用的发展。随着宽带网络互联时代的到来,电信、广电、移动、联通等宽带业务提供商面对激烈的竞争,大力开发基于宽带网络的增值业务,流媒体服务就是其中一个重要的突破口,目前流媒体技术的主要应用包括:●远程教育。利用流媒体技术从网络上传输多媒体教学内容,学生可以足不出户就可以尽情学习,而且还可以按照自己的需要选择不同的教学内容。●宽带视频点播。利用流媒体技术在宽带网络上点播电影或者电视节目,具有良好的互动性,满足人们的娱乐需要。●互联网直播。利用流媒体技术在互联网直播重大的体育比赛、
.高性能流媒体服务器的需求流媒体服务器能够灵活配置。这些都构成了流媒体服务器开发的复杂性。户可以实时进行观赏。·视频通信和视频会议。利用流媒体技术的实时性进行互联网进行通信,使人们的沟通更加紧密。随着时代的逐渐到来,移动流媒体技术也逐渐成熟,手机终端的技术也在发展,手机上电视点播,手机上的现场直播,视频广告,视频短信等业务也将进入实用阶段。在流媒体服务系统中,流媒体服务器是一个重要的组成部分。流媒体服务器的稳定性、性能、并发能力,以及可伸缩性、可扩展性等因素,是影响整个流媒体服务能够大规模推广应用的关键。流媒体服务器在整个流媒体服务系统中处于中心位置,其他的组件都与流媒体服务器部件进行交互。流媒体服务器发送的媒体数据从编码压缩部件压缩出来的媒体文件中获取,流媒体服务器虽然不用关系具体的编码算法,但不同的编码方式下,媒体文件的文件格式、元数据格式,以及对外发送的数据包格式都有差异。流媒体服务器一般都同时服务很多的客户端,因此多用户并发处理能力直接影响客户端的播放效果,也是直接影响系统的性价比,决定其能否达到大规模应用的需求。同时,媒体服务器还需要进行用户的认证、授权、计费,以及服务情况查询和在线用户管理,而不同的业务应用的认证计费等方式是不一样的,需要因此,开发流媒体服务器时,有很多问题需要注意。首先,要选择流媒体服务器所使用的流媒体协议,为了便于和其他系统进行对接互操作,最好是选择遵循~个开