高清视频服务器磁盘I/O调度算法的研究

【摘要】服务器前置方案是否具有可行性的关键之一,就是如何尽可能地发挥硬件潜能,提高单台视频服务器的性价比。目前视频服务器的主要性能瓶颈在于资源磁盘的带宽,尤其是在多线程环境下,使用主流操作系统的磁盘I/O将导致磁盘带宽大大下降,严重制约服务器的性能。本文的主要工作是,详细研究了Linux内核块设备的I/O子系统,对Linux提供的四种I/O调度算法做了深入的剖析：在此基础上,针对分条式高清视频点播服务器读取资源磁盘的特点,设计了一个专用的I/O调度算法——HVOD,并且在Linux2.6.32内核中实现了该算法。HVOD算法通过精确的读预测提升磁盘顺序读的性能,使用超时队列避免进程的I/O饥饿,从而确保尽可能多的视频流能够流畅播放。在真实VOD系统和模拟VOD系统上进行的测试表明,在分条式高清视频点播服务器中,HVOD算法与Linux现有的I/O调度算法相比,可以使视频服务器的服务能力提升40-50%左右。我们的研究结果证明,服务器前置方案即使是对于大规模开展4K高清视频的点播服务也具有现实可行性。
【作者】刘硕；
【导师】卢伟；
【作者基本信息】厦门大学，计算机软件与理论，2014，硕士
【关键词】HVOD；服务器前置；磁盘性能；I/O调度算法；

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