安防与监控中的基于P2P和CDN的监控传输子系统的设计
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2020-11-10
05:31:18
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安防与监控中的基于安防与监控中的基于P2P和和CDN的监控传输子系统的设计的监控传输子系统的设计
摘 要：为了探讨多媒体监控系统中所要传输的大量数据，针对CDN网络在进行分发时由于代理服务器存贮空间
的有限性而造成应用性能的下降这一特性。利用半同步／半异步的模式进行框架设计，结合任务池和线程池等
技术设计和实现了基于P2P，的CDN流媒体系统中媒体资源服务器和原始服务器之间的传输子系统，并提出了
基于任务池闲置信息和系统 一运行参数统计信息相结合的有效动态线程池和任务池管理算法。根据各种运行参
数信息动态*估系统当前的负载和压力情况，并对任务池和线程池尺寸进行动态修改。通过与两种传统实现方式
的实验比较，发现在采用新算法后，显著降低了CPU的负载，有效提高了系统效率和网络吞吐量。 O 引 言
摘 要：为了探讨多媒体监控系统中所要传输的大量数据，针对CDN网络在进行分发时由于代理服务器存贮空间的有限性
而造成应用性能的下降这一特性。利用半同步／半异步的模式进行框架设计，结合任务池和线程池等技术设计和实现了基于
P2P，的CDN流媒体系统中媒体资源服务器和原始服务器之间的传输子系统，并提出了基于任务池闲置信息和系统 一运行参
数统计信息相结合的有效动态线程池和任务池管理算法。根据各种运行参数信息动态*估系统当前的负载和压力情况，并对任
务池和线程池尺寸进行动态修改。通过与两种传统实现方式的实验比较，发现在采用新算法后，显著降低了CPU的负载，有
效提高了系统效率和网络吞吐量。
O 引 言
对等网络P2P(Peer-to-peer)技术是目前国际计算机网络技术领域研究的一个热点。该技术的雏形产生于20世纪70年代，
典型代表是UseNet和FidoNet；而CDN内容分发网络(Content Distri-bution Network)则是将网站的内容或媒体发布到最接近用
户的网络“边缘”，当用户访问时，系统自动无缝地把用户重定向到边缘服务器，从而减轻中心服务器和主干网络的压力，提升
流媒体或网站的性能。
随着网络技术的迅猛发展，流媒体内容在互联网中大量传播，对于高质量的流媒体分发服务体现得越加明显，因而为大量
用户提供快速，高质量的流媒体分发服务成为了最近研究的热点和难点。
在多媒体监控系统中所要传输的数据量是相当大的，主要包括：控制信息、反馈信息、视频、音频和其他如文本信息等。
对于传统的基于C／S模式或B／S模式的多媒体监控系统，在监控点和监控中心之间进行这些大量流媒体数据传输，服务器性
能会直线下降。基于此本文把P2P技术引入到该多媒体监控系统设计中主要做了如下改进：
(1)设计了基于P2P和CDN的监控传输子系统。
(2)客户利用P2P方式从边缘服务器得到服务，同时原始服务器和边缘服务器之间的内容发布也通过P2P方式进行，通过这
种方式有效地利用了系统中网络带宽和主机资源，减轻了原始服务器和边缘服务器的压力，减少了主干网数据流量，降低了运
营商的成本，提高了客户的服务质量。
(3)为了缓解网络I／O和磁盘I／O的矛盾，在传输子系统的设计中采用半同步／半异步的方式将网络I／O与磁盘I／O分
开，并通过任务池的方式进行缓冲。
(4)设计了线程池动态管理算法，有效减小了CPU的负载压力，提高了网络吞吐量和系统整体性能。
(5)针对传统方式的缺点进行了有效的改进，利用半同步／半异步的方式建立系统框架，利用任务池对数据的读写请求进
行封装，采用线程池对任务池中的任务进行高效异步处理。通过对任务的闲置情况进行统计，并结合系统的当前资源利用情
况，对任务池和线程池进行动态管理，降低了CPU的负载，提高了系统的吞吐量。
2 系统框架
系统总体布局如图1所示，边缘服务器将会与若干客户节点形成P2P网络，提供高效的服务质量，便于降低服务器的负
载。
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