多媒体云计算平台的关键技术

2017-12-27吴生和

电子技术与软件工程 2017年17期

关键词：数据流数据包关键技术

文/吴生和

多媒体云计算平台的关键技术

文/吴生和

在现代科技不断发展的进程中，云计算技术逐渐成为多媒体服务当中的重要发展支撑。关于多媒体云计算平台关键技术的分析与研究，能够有效解决其中存在的发展制约问题，推动多媒体云计算的普及与应用。基于此，本文就多媒体云计算平台关键技术展开简要分析。

多媒体云计算平台关键技术

云计算是一种极具创新性的现代信息技术，具有覆盖范围广、便利性以及可靠性等优势特点，应用多媒体云计算平台，能够帮助众多中小型企业，以最低的成本投入，使用平台服务，进行企业网络建设。

1 多媒体云计算技术网络构架设计技术

1.1 CDN网络技术

CDN网络技术的研发，主要是为了解决互联网的性能缺陷问题，以保证互联网中的信息数据能够更快捷、稳定的传输与分享。CND技术的有效运行，是在接到用户请求之后，对用户服务器负载等相关参数进行梳理判断，然后进行进行准确、高效的内容分享。CDN中存在的几项关键技术：

1.1.1 内容发布技术

其目的是将有效信息及数据发布到与用户相近的节点。

1.1.2 内容路由技术

帮助网络负载均衡分布，并运用DNS解析均匀分布用户请求到附近源上。

1.1.3 内容交换技术

参考内容中的实际应用性用户参数，在用户附近的众多缓存服务器上进行负载均衡。

1.1.4 性能管理技术

帮助实现互联网的整体性能发布与测量功能，并实时监测发布内容的相关性能，实现策略调整，确保网络运行状态处于最佳状态。

CDN关键技术的有效实现，能够帮助互联网中的本地缓存、镜像服务、远程加速、宽带优化以及集群抗攻击等各个方面的性能提升，有效提高网站访问速度与访问时的稳定性能，降低了宽带与距离对访问过程的影响，并有效解决了类似拒绝服务攻击等带来的攻击影响。此外，CDN关键技术也为互联网的发展，带来了全新的发展理念，强调了内容发布的重要性，改进了传统的仅由内容供应商进行发布和管理的网络内容发布模式。

1.2 DHT技术

DHT即分布式散列表，在研发之初，主要被应用于P2P文件系统的研究，主要应用价值，是将系统中的键值（key）的集合，分散到系统节点之上，在使用key进行查询时，就能够高效地传达消息到该key节点上。

在DHT的运行过程中，基本系统当中的每一个文件，都可以应用哈希算法进行计算得到一个对应的key；进行文件保存时，也会根据key在网络当中的更相似节点集合来保存；在进行文件获取时，需要发送请求信息到DHT当中，通过消息传递的逐层转发，最终达到key节点上，该节点同时负责数据转回。

2 多媒体云计算技术的流量控制研究

多媒体云计算技术中的流量控制，能够通过控制网络流量，进而实现其中数据的性能优化、延迟降低、实际可用宽带增加功能等。对于网络平台来说，当它承载的数据流量超出了一定限度时，将会出现明显的时延现象。有效的流量控制技术，能够阻止此种情况的发生，目前常用的控制手段包括带宽节流、速率限制等。

2.1 多媒体云计算平台中HTB的应用

HTB的运行是通过令牌桶算法来进一步实现流量控制的一种关键技术。对各队列进行调度，由此实现数据流的限速、带宽整体划分、数据流出口速率控制的流量控制目的。

HTB是传统CBQ算法的优化升级版，在速率与封顶速率明确的基础上，提出一套完善的带宽借用体制。传统的应用简单机制进行流量控制，并不能全面解决带宽利用与速率限制之间的矛盾。仅仅对数据流施行简单的峰值速率设定，直接导致数据流在总带宽十分空闲状态下，无法突破限定速率。HTB的应用，为每一个数据流都设置了保障速率与封顶速率，保障速率是指在网络繁忙时，限定数据流可以达到的带宽；封顶速率则表示网络带宽有空闲时，数据流能够达到的速率上限。

HTB算法，实现了流量控制与带宽有效利用之间的共存关系，保证网络繁忙时，所有数据流全部能够依据限定速率进行有效传输；在网络带宽还有空闲时，提升数据流的传输效率，从而保证带宽利用的最大化。这种分级流量控制的算法，帮助多媒体云计算平台进行了有效的服务升级，在一定程度上，提高了用户的使用体验。

2.2 针对多媒体云计算平台的并行化HTB

HTB的分级处理与空闲带宽的借用思想，与多媒体云计算平台的运行特征十分符合，但现有的HTB算法的实际处理能力还存在一定缺陷，最高只能达到0.5Gbps的速率，与云计算平台面临的大规模数据流处理存在一定差距。因此，提出了并行化HTB对这一问题进行有效解决。并行化HTB的研究，是在保证HTB算法的原有功能基础上，最大限度的提升其处理能力，使并行化HTB能够在多媒体云计算平台当中达到更高效的应用价值。

HTB算法中，包含入队和出队两个主要操作，入队操作是在确定数据包的对应类之后，将其插入到这一类中的包队列里面，再完成类的激活操作等；出队操作，则是依据类的当前状态，选出能够发送数据包的对应类，将数据包从队列中发送出去。现有的HTB算法，限定了每一时刻只能有一个操作，即便入队数据包与出队数据包不是同一个类，也不能进行同时处理。

基于无锁FIFO的并行技术，能够帮助实现原有HTB的并行化处理。首先，依据串行结构的原有特点，选择能够与之匹配的无锁结构；然后，针对多媒体云计算平台，可以使用core-2-core的风格模式，进行效率改进；最后，消除掉单核环境下没有存在必要的锁，同时在关键节点处运用无所结构将其代替，进而实现性能的大幅度提升。这种理论的实现，需要以无锁FIFO结构作为运行基础，融合HTB流量控制机制，连接不同处理阶段的重点，就是数据包队列，而无锁FIFO结构刚好能够符合这一特点。将传统HTB进行流水线风格分割，与代替了连接处理阶段节点的锁的无锁FIFO，这种简单操作运行优势，体现了多媒体云计算平台关键技术的通用性。