[发明专利]一种基于DVFS的网络视频点播服务器及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种网络视频点播服务器及其应用，尤其是涉及一种基于DVFS的网络视频点播服务器及其应用。

背景技术

视频点播(VOD，Video On Demand)，将视频技术、网络技术和计算机技术三者相结合，实现了用户根据个人喜好来播放视频，为用户提供实时便捷、交互式按需点播视频服务，广泛应用于学习教育、生活娱乐、商业金融和智能家居、安防监控等各个领域。

网络视频点播服务器，作为视频点播系统的存储中心和处理中枢，负责存储视频源、响应网络用户点播请求、传输点播视频等功能。随着视频质量的不断提高和互联网技术的高速发展，用户对网络视频点播的视频精度、响应和传输延迟的要求也不断提升。当代的视频点播系统，呈现出高分辨率、数据量大、传输带宽高和实时性强等特点。这就对网络视频点播服务器的性能和功耗提出了很高的要求。因此，功耗问题已经成为当前网络视频点播服务器不得不考虑的关键问题。然而，现有大多网络视频点播服务器，很少将能耗因素考虑在内，因而几乎没有采用任何节能措施，更缺乏对其功耗的深入研究和有效控制。

DVFS(Dynamic Voltage and Frequency Scaling，动态电压频率调节)，根据外界事件的紧迫程度来动态调节CPU的电压和频率，以达到响应时间和功耗之间的平衡。由于DVFS对CPU电压和频率的动态可调性，被普遍应用在节能领域。对于网络视频点播服务器，DVFS技术能够在系统运行时根据网络用户点播请求数量和等级、系统性能等情况灵活改变视频点播服务器处于工作状态的CPU核数及其工作频率，处理用户的视频点播请求并传输点播视频。这样，可以在不影响用户网络视频点播质量和延时的前提下，更为有效和合理地降低网络视频点播服务器的能量消耗。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于DVFS的网络视频点播服务器及其应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于DVFS的网络视频点播服务器，所述的网络视频点播服务器包括：用于处理用户点播请求并传输点播视频的处理器，用于存储用户点播的视频源的存储硬盘，用于监测服务器运行状态指标的指标监测模块以及用于根据指标监测模块监测数据对处理器进行DVFS调节的运行内存，所述的处理器为基于DVFS的多核处理器，所述的处理器通过以太网接口连接Internet网络，所述的Internet网络连接用于用户视频点播的用户终端，所述的运行内存连接指标监测模块，所述的处理器分别连接存储硬盘和运行内存。

所述的存储硬盘为SATA3硬盘，所述的SATA3硬盘通过SATA3接口连接所述的处理器。

所述的运行内存为DDR3内存，所述的DDR3内存通过DDR3内存接口连接所述的处理器。

所述的以太网接口为10000Mbps以太网接口。

所述的指标监测模块包括用于监测运行内存使用率的内存监测子模块、用于监测存储硬盘响应时间的硬盘监测子模块以及用于监测以太网接口流量的网络流量监测子模块，各子模块均连接至运行内存。

所述的运行内存包括：

性能指标获取模块：该模块连接指标监测模块，性能指标获取模块获取指标监测模块的监测数据；

处理器CPU核DVFS调节模块：该模块根据性能指标获取模块获取的监测数据对处理器进行DVFS调节，设定DVFS的多核处理器中各个CPU核的工作状态和工作频率。

该网络视频点播服务器还包括功耗检测显示模块，所述的功耗检测显示模块包括功耗检测芯片和显示器，所述的功耗检测芯片连接所述的处理器和显示器。

一种基于DVFS的网络视频点播服务器的应用，具体应用方法包括如下步骤：

(1)网络视频点播服务器进行初始化，基于DVFS的多核处理器运行于设定的最优节能模式；

(2)网络视频点播服务器监测是否有用户点播请求，若无则基于DVFS的多核处理器保持运行于设定的最优节能模式，若有则执行步骤(3)；

(3)基于DVFS的多核处理器响应用户请求向用户终端发送点播的视频，同时对基于DVFS的多核处理器进行DVFS调节。

步骤(3)中DVFS调节具体为：运行内存从指标监测模块获取性能指标监测数据后对监测数据进行分析并设定基于DVFS的多核处理器中各个CPU核的工作状态和工作频率。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：