[发明专利]用于提供缓冲器管理机构的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及流播媒体技术领域。具体地说，本发明涉及用于提供点播环境中缓冲器管理机构的方法和系统。

背景技术

随着数字媒体技术的出现，通过地理上分布式的网络向大量客户提供点播服务(诸如视频点播(VoD)服务)是可行的。为了保证向客户连续传送视频流，将流播服务器用于存储资源。

视频流播服务器是能够向顾客所在地的机顶盒或移动终端流播成百上千视频流的装置。内容本身可驻留在CD、常规旋转盘、闪存盘乃至RAM上。由于其每数据量的低价格，今天使用最多的存储装置是常规盘。在视频点播应用中，流行内容在热点时段期间可被许多用户流播。

对于服务器、特别是对于盘I/O的要求可能非常高，原因在于存在大量用户。同时流播数千个流执行许多盘I/O和网络I/O，并引入了巨大的CPU使用率。各种软件系统采用的传统缓冲器管理策略基于数据“热点集”的概念，而数据“热点集”的概念不适合于视频点播环境。

为了最小化CPU使用率，直接I/O可在大多数操作系统中应用于执行许多盘I/O的应用。使用直接I/O是指应用将旁路操作系统高速缓存；因此，引入应用级高速缓存是非常重要的，以便减少热点内容的可重复盘I/O，并改进VoD应用性能。

在大多数VoD应用中，盘的输入和输出是媒体流播的瓶颈。为了克服这个问题，本领域技术人员引入名为缓冲器高速缓存机构的一种机构来改进流播服务器的性能。当前，大多数VoD流播服务器采纳通用内容缓冲器再用机构。在这个机构中，一般而言，根据用户的需要，每次只会从常规盘加载一段内容。然而，整个VoD文件大小通常对于服务器太大而无法加载到服务器存储器。因此，一个VoD文件通常被分成多个分段，并以分段的形式存储在VoD内容存储装置中。在一个内容分段被加载到一个缓冲存储器之后，这个分段能够被流播给需要这个内容分段的任何用户。当这个分段不再被任何用户请求时，这个分段将被清除，并且这个缓冲存储器可用另一个分段刷新。然而，上面例证的解决方案有问题。主要是，在现有VoD应用解决方案中的缓冲机构中存在下面所列出的一些缺陷。

对于VoD应用，存在所有最终用户中的80％在某一时段期间将观看20％的热点内容的统计规则。根据当前解决方案，一个热点内容分段在没有用户需要它时将被释放，并且将不再存储在服务器存储器中。然而，这个热点内容可能在它被释放之后很快就被需要了，原因在于这个内容分段是非常流行的。这将导致同一内容分段的可重复盘I/O，这在某一时段期间将仍是很高的。

根据现有解决方案的一个方面，当应用服务器在空闲时间期间没有工作载荷时，所有缓冲器都将被释放，并且所有内容分段都将被清除。如果服务器再次遇到高业务，则所有内容分段都需要从盘重新加载，这为服务器带来了更重的负担。

从而，将期望提供一种用于提供点播环境中的有效缓冲器管理机构的方法和系统以克服上述缺点。

发明内容

因此，本发明的一个目的是通过提供一种在点播环境中用于提供TV解决方案中缓冲器管理机构以保持服务器存储器中的流行内容分段以便减少可重复盘I/O并改进服务器性能的方法和系统来解决上述缺点。

根据本发明的一个方面，提供一种管理在点播环境中的流播服务器中配置的缓冲器的方法，其中在流播服务器的存储池中分配多个缓冲器以存储点播文件的分段，所述方法包括：当存储在缓冲器中的文件分段被任何用户请求时，将缓冲器的状态设置成活动；当用户不再请求存储在缓冲器中的文件分段时，将缓冲器的状态设置成不活动，处于不活动状态的缓冲器具有生存时间；当生存时间降到0时，将缓冲器的状态从不活动改变为自由。

根据上述实施例的一个方面，其中当缓冲器处于活动或不活动状态时，缓冲器中的文件分段不可释放，并且当缓冲器处于自由状态时，缓冲器中的文件分段可释放。

根据上述实施例的一个方面，其中处于不活动状态的缓冲器可由请求存储在这个缓冲器中的文件分段的任何用户再调用；并且处于自由状态的缓冲器当请求时可用任何文件分段重新填充。

根据上述实施例的一个方面，其中所述生存时间当这个缓冲器的状态从不活动改变为活动时立即中止，并且在缓冲器处于活动状态期间保持不变。

根据上述实施例的一个方面，其中所述生存时间在缓冲器处于不活动状态期间每间隔ts下降预定时间td。

根据上述实施例的一个方面，其中根据文件分段的大小、存储池的大小和文件分段中含有的内容的流行度确定时间td和间隔ts。