影像伺服機架構及容許控制法則之設計

Abstract

在視訊服務系統(VOD)中，影像資料儲存在影像伺服機以提供許多用戶能 同時在家觀賞影片，並可以使用一般錄放影機的操作功能播放影片。因此 ，影像伺服機的設計需求，必須考慮它能否有很高的輸出能力，及有效的 管理網路頻寬。我們提出一種影像伺服機的架構--發散式影像伺服機 -來 滿足這個需求，它利用階層式的架構來管理影像服務，同時，檔案系統從 作業系統中分離出來獨立作業，使影像檔案的管理不再受作業系統的牽絆 ，而有更高的輸出量。DVS 的架構中包含三個階層的處理機：客戶、服務 管理員及磁碟處理機，將視訊檔案服務分工處理，利用平 行處理及導管 線(pipe-line)技術增加系統的效能。在網路方面，採用獨立式的傳輸界 面，影像資料與控制資訊分開，分別傳送至各用戶，減少管理上的延遲時 間，也利於網路頻寬的管理。因而，用戶可以保証收到連續性的影像，有 良好的收訊效果。當許多用戶同時提出播放影片的需求時，如果有新的用 戶加入，必須不破壞原有用戶的服務品質，我們設計一個容許控制法則限 制新用戶的影片申請，以控制系統的可靠性，維護每一位客戶的服務品質 。我們為此架構設計出雛形系統，並評估它的系統效能，發現在多用戶環 境下， DVS比其它PC相關系統有更好的表現。藉此初步的嘗試結果，期望 能為影像伺服機提供一個設計和實作上的架構參考，將來也可以運用到多 媒體檔案伺服機上。 In video on demand (VOD), videos are stored on a video server in order to provide a number of customers to be able to view movies at homes simultaneously from a server, and the real-time services like the VCR functions. The requirements of designing a video server for VOD are the high throughput of retrieval system and efficient management of network bandwidth. We propose an architecture of video server Diverging Video Server (DVS), which applies the hierarchical management mechanism to gain the service management. The file system has been isolated from operating system, and diverged to an integral and independent system, so that it can simplify the overhead of file management in operating system. The techniques of parallel processing and pipe-lining are used to advance the system throughput and performance. Video frames can be transferred directly from disk processors to clients. To ensure this constrain, we formulate an admission control algorithm to examine each new client's request to coincide this requirement. A prototype of the DVS has been built. By observing the evaluation result, the proposed architecture of video server can serve the numbers of clients simultaneously more than the other PC-based video server.