用户行为特性对园区网视频业务可靠性的影响

资料大小：570KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-08-30

资料介绍

控和优化策略提供贴合实际的技术参考。
本章以园区网络作为研究背景，针对视频点播
业务，研究用户访问行为统计特性对园区网视频业
务可靠性的影响。第1、2节建立园区网络模型及流
量模型；第3节建立了基于视频业务的性能可靠性
指标体系及评估模型；第4节根据用户行为的统计
特性，建立用户行为统计特性模型；第5节通过仿
真实验，评估和分析用户行为对园区网视频业务可
靠性的影响。
1 园区网络模型
以某园区网络作为背景，建立由服务器，交换
机以及终端组成的具有层次结构特性园区网络模型
G(V，E)，如图1所示。该园区网络中节点可以分为三
类：第一类是服务器节点，为终端提供媒体资源；
第二类是交换机节点，进行数据的转发；第三类是
终端节点，用来接收服务器发送的资源。其中，①
方格形节点是交换机，R是交换机节点的集合，nr是
交换机的数量。接入层交换机、汇聚层交换机、核
心层交换机共同构成了该园区网络的传输子网；②
圆形节点为终端用户，U={u ，u：，⋯，Ilnul是终端用
户节点的集合，nu为终端用户的数量；③三角形节
点为服务器，{pt,p l是服务器节点的集合，其中，
pl={p 1，p：1，⋯，p }是园区网本地视频缓存服务器集
群，D 是网络中远端视频服务器节点集合：④视频
资源为S={s ，s ，⋯，s }，资源数量为n ，在服务器
p：中存放所有的视频资源，而园区网缓存服务器P
根据缓存比例存放流行度较高的视频资源。
图1 园区网络模型
2 网络流量模型
假设在仿真周期[0，T]内，以视频平均持续时间
△Tr作为用户访问的持续时间。在每个△Tr内，有
数量为n的用户同时访问视频资源，用户Ui访问视
频资源si的请求表示为req(ui，Sj)。对于用户请求req
fU。，Sj)，首先检查本地缓存服务器集群P 中是否有需
要访问的资源Sj，如果P 中没有，才向网络中远端
数据库服务器p：索取资源。这种缓存方式可以有效
】54
的实现部分视频的缓存并加速，减少用户观看线上
视频的缓冲多、不流畅的问题。
因此，在[t一1，t]内对于用户请求req(u。，si)分两种
情况：①如果本地缓存服务器中存放有视频s ，则Sj
所在的缓存服务器按照视频资源的平均位率r Mb／s
产生数据分组并通过交换机节点组成的通信子网传
输给终端用户ui。其中t时刻Sj所在的服务器和用户
ui之间的数据传输路径path(u ，8 1，是根据t一1时刻
的服务器及交换机节点负载以及It一1，t1单位时间内新
加载的信息流动态选择出来的时延最短路。② 如果
本地缓存服务器中没有存放视频s ，则Sj所在的远端
服务器首先将数据经过Internet传至园区网，然后通
过交换机节点组成的通信子网传送给终端用户tli。
其中t时刻园区网入口交换机和用户ui之间的数据传
输路径path(u ，si)，是根据t一1时刻园区网交换机节
点负载以及[t一1，t】单位时间内新加载的信息流动态选
择出来的时延最短路。选路由时当有多条最优路
径，则随机选择一条路径进行传输。
本章中假定服务器的服务规则为先到先服务
(FCFS)，服务器处理数据分组产生的时延。丢包率由
服务器负载决定；交换机转发数据分组的时延及分
组丢失率由交换机转发负载决定。交换机及服务器
节点i在t时刻转发数据分组的时