專利名稱：一種多服務(wù)器視頻點(diǎn)播處理方法
一種多服務(wù)器視頻點(diǎn)播處理方法技術(shù)鄰域本發(fā)明涉及數(shù)字家庭技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多服務(wù)器視頻點(diǎn)播處理方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)今技術(shù)不斷發(fā)展，人們對于影音娛樂的需求也越來越大。在數(shù)字家庭時代，人們能夠通過數(shù)字電視進(jìn)行雙向互動，通過數(shù)字電視瀏覽網(wǎng)頁、預(yù)定機(jī)票、預(yù)約掛號、繳納費(fèi)用等等。不僅如此，電視的顯示效果也從標(biāo)清達(dá)到高清顯示，給人們帶來了極大的娛樂享受。視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)(Video On Demand,V0D)是其中一項(xiàng)十分重要的業(yè)務(wù)。通過視頻點(diǎn)播，用戶能夠觀看到精彩的影片，錯過的精彩賽事，錄下的節(jié)目等等。然而，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)由于視頻點(diǎn)播相當(dāng)頻繁，用戶的排隊(duì)時間會較長，服務(wù)器的點(diǎn)播壓力也十分之大。在既定網(wǎng)絡(luò)帶寬的情況下，如何管理點(diǎn)播隊(duì)列是提高點(diǎn)播服務(wù)質(zhì)量的一個重要問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種多服務(wù)器視頻點(diǎn)播處理方法，能減少服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，提高效率。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明提供一種多服務(wù)器視頻點(diǎn)播處理方法，包括預(yù)先設(shè)置視頻點(diǎn)播隊(duì)列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；計(jì)算第一服務(wù)器的負(fù)載與其網(wǎng)格鄰域服務(wù)器的差值；將差值與非平衡閾值△比較，決策出最小轉(zhuǎn)移耗費(fèi)的隊(duì)列數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移方式，實(shí)現(xiàn)第一服務(wù)器負(fù)載的局部平衡； 針對其他服務(wù)器執(zhí)行同樣操作，完成所有服務(wù)器隊(duì)列的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移與更新。可選的，所述視頻點(diǎn)播隊(duì)列中的元素包括要點(diǎn)播視頻的信息、目標(biāo)服務(wù)器信息、 當(dāng)前狀態(tài)信息、排隊(duì)時間?？蛇x的，每一個服務(wù)器維護(hù)一個點(diǎn)播請求隊(duì)列表?？蛇x的，所述方法還包括首先檢測隊(duì)列元素狀態(tài)，若隊(duì)列數(shù)據(jù)元素點(diǎn)播成功，則作出相應(yīng)反饋后，將該元素移出隊(duì)列；若元素在網(wǎng)格內(nèi)的時間過長，即等待時間過長，為避免無限循環(huán)耗費(fèi)服務(wù)器時間， 將此元素移出隊(duì)列?？蛇x的，所述方法管理多服務(wù)器視頻點(diǎn)播隊(duì)列過程如下步驟①是否有新的點(diǎn)播請求，如果否，則跳至步驟③；步驟②將請求加入到隊(duì)列中；步驟③某服務(wù)器隊(duì)列是否超載，如果否，則跳至步驟⑤；步驟④轉(zhuǎn)移該服務(wù)器隊(duì)列數(shù)據(jù)，跳至步驟①；步驟⑤某服務(wù)器隊(duì)列元素是否超時，如果否，則跳至步驟⑦；
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步驟⑥移出超時元素并做反饋，跳至步驟①；步驟⑦某隊(duì)列元素是否點(diǎn)播成功，如果否，則跳至步驟⑨；步驟⑧將元素移出隊(duì)列并做反饋，跳至步驟①；步驟⑨是否所有服務(wù)器隊(duì)列超載，如果否，則跳至步驟①；步驟⑩移出等待時長最大的元素并反饋，跳至步驟①。上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果在本發(fā)明方法中，通過隊(duì)列的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格內(nèi)數(shù)據(jù)流通，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器隊(duì)列負(fù)荷平衡，避免擁塞，同時提高點(diǎn)播成功概率，加上對等待超時、點(diǎn)播完成和所有服務(wù)器超負(fù)荷的情況處理，因此可以提高管理性能。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本鄰域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。圖1是本發(fā)明多服務(wù)器視頻點(diǎn)播隊(duì)列網(wǎng)格狀態(tài)示意圖；圖2是本發(fā)明多服務(wù)器視頻點(diǎn)播隊(duì)列網(wǎng)格內(nèi)的數(shù)據(jù)移動示意圖；圖3是本發(fā)明多服務(wù)器視頻點(diǎn)播隊(duì)列元素點(diǎn)播成功、超時與超載處理示意圖；圖4是本發(fā)明多服務(wù)器視頻點(diǎn)播隊(duì)列的管理流程圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本鄰域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明提供一種多服務(wù)器視頻點(diǎn)播處理方法，將多服務(wù)器的視頻點(diǎn)播隊(duì)列網(wǎng)格化，通過網(wǎng)格內(nèi)各服務(wù)器點(diǎn)播隊(duì)列的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移，提高網(wǎng)格內(nèi)隊(duì)列的流通性，保持各服務(wù)器之間隊(duì)列的平衡，同時對超時或超載進(jìn)行減負(fù)處理，從而盡量避免點(diǎn)播擁塞的發(fā)生。本發(fā)明能夠在一定網(wǎng)絡(luò)帶寬請求繁忙的情況下盡量避免由頻繁點(diǎn)播服務(wù)器造成的擁塞出現(xiàn)，盡量避免過度頻繁點(diǎn)播對服務(wù)器造成的損害，提高視頻點(diǎn)播成功率與降低點(diǎn)播耗費(fèi)時間。以下結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)介紹。圖1是本發(fā)明多服務(wù)器視頻點(diǎn)播隊(duì)列網(wǎng)格狀態(tài)示意圖。1、多服務(wù)器視頻點(diǎn)播隊(duì)列網(wǎng)格狀態(tài)多服務(wù)器視頻點(diǎn)播隊(duì)列網(wǎng)格狀態(tài)主要是描述各服務(wù)器當(dāng)前點(diǎn)播隊(duì)列的狀況。首先，要設(shè)計(jì)好描述狀態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。(1)視頻點(diǎn)播隊(duì)列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)視頻點(diǎn)播隊(duì)列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指設(shè)定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以描述隊(duì)列信息。視頻點(diǎn)播隊(duì)列中的元素應(yīng)當(dāng)包括要點(diǎn)播視頻的信息、目標(biāo)服務(wù)器信息、當(dāng)前狀態(tài)信息、排隊(duì)時間。視頻點(diǎn)播隊(duì)列元素數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以定義為
typedef struct{ VideoInfo video; ServerInfo targetServer；
StateInfo state; clock一t applytime；
}QueueElement；其中Vidednfo是點(diǎn)播視頻的信息，可以簡單地定義為
typedef struct{ t_id videoid; string videoname； clock—t time;
}VideoInfo;變量videoid表征視頻的id，變量videoname表征視頻名稱的字符串值，變量
time表征視頻的時間長度，同時可以包括其他的相關(guān)變量。krveHnfo表示服務(wù)器的信息，可以簡單地定義為
typedef struct{ t_id serverid; sockaddr_in ip; int throughput； int performance;
}ServerInfo;變量videoid表征視頻服務(wù)器的id，ip表征服務(wù)器的hternet地址，throughput 表征服務(wù)器的吞吐量，反應(yīng)當(dāng)前服務(wù)器是否繁忙，performance表征服務(wù)器的性能等級作為選擇的參考。Statehfo表征隊(duì)列元素的狀態(tài)信息，可以定義為typedef State Info int ；state表示當(dāng)前元素的狀態(tài)，分為等待、超時、完成、即將被移除四種狀態(tài)。若點(diǎn)播請求接受并獲得視頻播放，則狀態(tài)定為完成；若等待時間超過設(shè)定值，則狀態(tài)定為超時；若等待時間未超過設(shè)定值但服務(wù)器發(fā)生超載在最長等待時間之列，則狀態(tài)定為即將被移除； 若否則狀態(tài)被定為等待。等待、超時、完成和即將被移除分別表示為0Χ01、0Χ10、0Χ20和 0x40四個值。clock_t applytime表示視頻點(diǎn)播請求到達(dá)服務(wù)器的時間。此變量是確定隊(duì)列元素狀態(tài)的依據(jù)。以當(dāng)前的時間值減去applytime的值，則可以得到點(diǎn)播請求的等待時間。以上各個變量是為后面的數(shù)據(jù)移動或元素移出隊(duì)列提供信息依據(jù)。(2)網(wǎng)格的表征意義每一個服務(wù)器都維護(hù)著一個點(diǎn)播請求隊(duì)列表，如圖1所示，直線表示服務(wù)器，每一條直線中，流入部分的表示未達(dá)的點(diǎn)播請求，流出方向表示已經(jīng)完成點(diǎn)播請求并進(jìn)行視頻播放，網(wǎng)格上的邊即標(biāo)有queue 1、queue2、queue3和queue4等字樣的線段表示當(dāng)前服務(wù)器維護(hù)的點(diǎn)播請求隊(duì)列，各個服務(wù)器的隊(duì)列數(shù)據(jù)可以通過各個交匯點(diǎn)轉(zhuǎn)移，達(dá)到數(shù)據(jù)流通與服務(wù)器負(fù)載平衡的目的。上述圖1形象的展現(xiàn)了當(dāng)前所有服務(wù)器的狀態(tài)并反應(yīng)了服務(wù)器的局部鄰域關(guān)系， 是后面的數(shù)據(jù)移動的依據(jù)。圖2是本發(fā)明多服務(wù)器視頻點(diǎn)播隊(duì)列網(wǎng)格內(nèi)的數(shù)據(jù)移動示意圖。2、多服務(wù)器視頻點(diǎn)播隊(duì)列網(wǎng)格內(nèi)的數(shù)據(jù)移動多服務(wù)器視頻點(diǎn)播隊(duì)列網(wǎng)格內(nèi)的數(shù)據(jù)移動可以由以下的步驟實(shí)現(xiàn)①計(jì)算服務(wù)器1的負(fù)載與其網(wǎng)格鄰域服務(wù)器的差值；②差值與非平衡閾值△比較，決策出最小轉(zhuǎn)移耗費(fèi)的隊(duì)列數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移方案，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器1負(fù)載的局部平衡；③針對其他服務(wù)器實(shí)現(xiàn)同樣的局部平衡，完成所有服務(wù)器隊(duì)列的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移與更新。具體來說如圖2所示，具體執(zhí)行如下所述queue 1 所在的直線與 queue2、queue3、queue4、queue5 禾口 queue6 所在的直線分別相交。當(dāng)queuel與其相交的直線的queue不平衡時，即相當(dāng)于queuel所在的服務(wù)器與其局部鄰域的服務(wù)器的負(fù)載不均衡，則重新移動局部里面的數(shù)據(jù)使之達(dá)到數(shù)據(jù)平衡。以queuel 所在的服務(wù)器的負(fù)荷Idl作為基準(zhǔn)，queue2、queue3、queue4、queue5和queue6與其的負(fù)荷差值絕對值依次為Δ2、Δ3、Δ4、Δ5、Δ 6，與設(shè)定的非平衡閾值Δ相比較，決策在最小轉(zhuǎn)移耗費(fèi)的前提下移動數(shù)據(jù)，使得所有差值在閾值△范圍以內(nèi)，達(dá)到局部平衡。接下來檢測其他的隊(duì)列負(fù)荷，并按照局部數(shù)據(jù)平衡的原則轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)更新各個服務(wù)器的隊(duì)列負(fù)荷，最終完成所有隊(duì)列負(fù)荷的更新。網(wǎng)格內(nèi)隊(duì)列數(shù)據(jù)的流通可以在某一服務(wù)器的點(diǎn)播請求隊(duì)列龐大的情況下，減少服務(wù)器負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格內(nèi)的數(shù)據(jù)流動，避免阻塞，提高點(diǎn)播效率。同時，轉(zhuǎn)移后的點(diǎn)播數(shù)據(jù)有可能在別處的服務(wù)器獲得視頻源，完成點(diǎn)播請求，并離開隊(duì)列，減少點(diǎn)播請求隊(duì)列。通過隊(duì)列數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移，提高數(shù)據(jù)流通性，平衡各個服務(wù)器之間的負(fù)擔(dān)，同時通過流動，提高視頻源獲得點(diǎn)播的概率。圖3是本發(fā)明多服務(wù)器視頻點(diǎn)播隊(duì)列元素點(diǎn)播成功、超時與超載處理示意圖。3、多服務(wù)器視頻點(diǎn)播隊(duì)列元素點(diǎn)播成功、超時與超載處理
如圖3所示，首先檢測隊(duì)列元素狀態(tài)，若隊(duì)列數(shù)據(jù)元素點(diǎn)播成功，則當(dāng)然作出相應(yīng)反饋后，將該元素移出隊(duì)列；若元素在網(wǎng)格內(nèi)的時間過長，即等待時間過長，為避免無限循環(huán)耗費(fèi)服務(wù)器時間，將此元素移出隊(duì)列。然后是實(shí)現(xiàn)隊(duì)列間元素的轉(zhuǎn)移，按實(shí)施例2所述步驟對queuel、queue2, queue3, queue4、queue5和queue6實(shí)施數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移。更新后，若queuel的負(fù)荷Idl超出預(yù)定值LD，則將queuel所在的服務(wù)器視為超載，為避免將來發(fā)生的阻塞，將部分queuel中等待時長最長的元素移出隊(duì)列。對點(diǎn)播成功、超時與超載的處理，在實(shí)施了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移后，服務(wù)器間的負(fù)載相對平衡的情況下，避免對服務(wù)器的過多請求，造成服務(wù)器的傷害。圖4是本發(fā)明多服務(wù)器視頻點(diǎn)播隊(duì)列的管理流程圖。4、多服務(wù)器視頻點(diǎn)播隊(duì)列的管理流程圖4表征了多服務(wù)器視頻點(diǎn)播隊(duì)列的管理整體流程，具體如下步驟①是否有新的點(diǎn)播請求，否則跳至步驟③；步驟②將請求加入到隊(duì)列中；步驟③某服務(wù)器隊(duì)列是否超載，如果否，則跳至步驟⑤；步驟④轉(zhuǎn)移該服務(wù)器隊(duì)列數(shù)據(jù)，跳至步驟①；步驟⑤某服務(wù)器隊(duì)列元素是否超時，如果否，則跳至步驟⑦；步驟⑥移出超時元素并做反饋，跳至步驟①；步驟⑦某隊(duì)列元素是否點(diǎn)播成功，如果否，則跳至步驟⑨；步驟⑧將元素移出隊(duì)列并做反饋，跳至步驟①；步驟⑨是否所有服務(wù)器隊(duì)列超載，如果否，則跳至步驟①；步驟⑩移出等待時長最大的元素并反饋，跳至步驟①。綜上所述在本發(fā)明方法中，通過隊(duì)列的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格內(nèi)數(shù)據(jù)流通，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器隊(duì)列負(fù)荷平衡，避免擁塞，同時提高點(diǎn)播成功概率，加上對等待超時、點(diǎn)播完成和所有服務(wù)器超負(fù)荷的情況處理，因此可以提高管理性能。以上對本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種多服務(wù)器視頻點(diǎn)播處理方法，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種多服務(wù)器視頻點(diǎn)播處理方法，其特征在于，包括 預(yù)先設(shè)置視頻點(diǎn)播隊(duì)列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；計(jì)算第一服務(wù)器的負(fù)載與其網(wǎng)格鄰域服務(wù)器的差值；將差值與非平衡閾值△比較，決策出最小轉(zhuǎn)移耗費(fèi)的隊(duì)列數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移方式，實(shí)現(xiàn)第一服務(wù)器負(fù)載的局部平衡；針對其他服務(wù)器執(zhí)行同樣操作，完成所有服務(wù)器隊(duì)列的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移與更新。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多服務(wù)器視頻點(diǎn)播處理方法，其特征在于所述視頻點(diǎn)播隊(duì)列中的元素包括要點(diǎn)播視頻的信息、目標(biāo)服務(wù)器信息、當(dāng)前狀態(tài)信息、排隊(duì)時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多服務(wù)器視頻點(diǎn)播處理方法，其特征在于 每一個服務(wù)器維護(hù)一個點(diǎn)播請求隊(duì)列表。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多服務(wù)器視頻點(diǎn)播處理方法，其特征在于 所述方法還包括首先檢測隊(duì)列元素狀態(tài)，若隊(duì)列數(shù)據(jù)元素點(diǎn)播成功，則作出相應(yīng)反饋后，將該元素移出隊(duì)列；若元素在網(wǎng)格內(nèi)的時間過長，將此元素移出隊(duì)列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多服務(wù)器視頻點(diǎn)播處理方法，其特征在于 所述方法管理多服務(wù)器視頻點(diǎn)播隊(duì)列過程如下步驟①是否有新的點(diǎn)播請求，如果否，則跳至步驟③； 步驟②將請求加入到隊(duì)列中；步驟③某服務(wù)器隊(duì)列是否超載，如果否，則跳至步驟⑤；步驟④轉(zhuǎn)移該服務(wù)器隊(duì)列數(shù)據(jù)，跳至步驟①；步驟⑤某服務(wù)器隊(duì)列元素是否超時，如果否，則跳至步驟⑦；步驟⑥移出超時元素并做反饋，跳至步驟①；步驟⑦某隊(duì)列元素是否點(diǎn)播成功，如果否，則跳至步驟⑨；步驟⑧將元素移出隊(duì)列并做反饋，跳至步驟①；步驟⑨是否所有服務(wù)器隊(duì)列超載，如果否，則跳至步驟①；步驟⑩移出等待時長最大的元素并反饋，跳至步驟①。
全文摘要
本發(fā)明公開一種多服務(wù)器視頻點(diǎn)播處理方法。該方法包括預(yù)先設(shè)置視頻點(diǎn)播隊(duì)列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；計(jì)算第一服務(wù)器的負(fù)載與其網(wǎng)格鄰域服務(wù)器的差值；將差值與非平衡閾值Δ比較，決策出最小轉(zhuǎn)移耗費(fèi)的隊(duì)列數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移方式，實(shí)現(xiàn)第一服務(wù)器負(fù)載的局部平衡；針對其他服務(wù)器執(zhí)行同樣操作，完成所有服務(wù)器隊(duì)列的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移與更新。本發(fā)明技術(shù)方案通過隊(duì)列的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格內(nèi)數(shù)據(jù)流通，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器隊(duì)列負(fù)荷平衡，避免擁塞，同時提高點(diǎn)播成功概率，加上對等待超時、點(diǎn)播完成和所有服務(wù)器超負(fù)荷的情況處理，因此可以提高管理性能。
文檔編號H04L12/56GK102215163SQ20111007253
公開日2011年10月12日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者孟思明, 羅笑南, 薛凱軍 申請人:東莞中山大學(xué)研究院, 中山大學(xué)