基于網(wǎng)格技術(shù)的校園VOD系統(tǒng)的研究

(1)網(wǎng)格資源層
這些資源包括VOD系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)及文件目錄，各種存儲(chǔ)設(shè)備，各種計(jì)算資源(包括超級(jí)計(jì)算機(jī)、PC)，它們通過(guò)校園寬帶網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)物理連接。

(2)網(wǎng)格VOD服務(wù)層
提供網(wǎng)格VOD系統(tǒng)的一體化管理與處理平臺(tái)，主要功能是協(xié)調(diào)多種資源的共享，為綜合使用各類資源提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、組織管理、分發(fā)、檢索和處理認(rèn)證等服務(wù)。

(3)網(wǎng)格VOD應(yīng)用層
在VOD網(wǎng)格服務(wù)層的基礎(chǔ)上，提供一個(gè)面向應(yīng)用領(lǐng)域的VOD集成應(yīng)用環(huán)境。面向各個(gè)具體應(yīng)用領(lǐng)域，提供Web服務(wù)、用戶管理、資源調(diào)配、統(tǒng)一調(diào)度和流量監(jiān)視等功能。根據(jù)資源信息的使用模式和使用特點(diǎn)提供使用政策和協(xié)議、應(yīng)用軟件工具和應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)等，以建立資源信息處理與服務(wù)集成環(huán)境。

整個(gè)系統(tǒng)的信息可分為靜態(tài)信息(如網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的IP地址和軟件版本等)和動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)信息(如系統(tǒng)的負(fù)載狀況)兩類，信息共享，尤其是資源、負(fù)載等動(dòng)態(tài)信息的共享和管理是網(wǎng)格系統(tǒng)的主要特征之一，也是一個(gè)網(wǎng)格系統(tǒng)順利調(diào)度與運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。

3.3 調(diào)度程序
在整個(gè)網(wǎng)格VOD系統(tǒng)中，應(yīng)用層的調(diào)度程序是最復(fù)雜的部分，幾乎牽涉到系統(tǒng)中的所有組件系統(tǒng)中所維護(hù)管理的信息大都為調(diào)度程序的決策暇務(wù)。不論是采用面向系統(tǒng)的調(diào)度策略(如Condoz-G)，還是采用面向應(yīng)用的調(diào)度策略(如Apples，Nimrod／G，Netsolve)，它們的主要調(diào)度對(duì)象都是面向科學(xué)計(jì)算任務(wù)的處理器、存儲(chǔ)器和網(wǎng)絡(luò)等“裸”的硬件資源，向用戶提供的接口也是主要針對(duì)批處理作業(yè)設(shè)計(jì)的接口，調(diào)度目標(biāo)比較單一，主要是宴現(xiàn)結(jié)點(diǎn)的負(fù)載平衡。當(dāng)經(jīng)過(guò)安全認(rèn)證的用戶請(qǐng)求提交給調(diào)度程序時(shí)，調(diào)度程序首先根據(jù)用戶IP、任務(wù)的資酥需求、網(wǎng)絡(luò)配置等靜態(tài)信息進(jìn)行初步的過(guò)濾，然后收集細(xì)節(jié)的動(dòng)態(tài)信息。按照一定的策略選定一個(gè)視頻服務(wù)器，進(jìn)行資源的預(yù)留、任務(wù)提交并監(jiān)督任務(wù)的執(zhí)行。其間可能會(huì)觸發(fā)視頻服務(wù)器文件資源的配置的改變，任務(wù)完成后還要清除任務(wù)。其調(diào)度策略遵循以下兩個(gè)原則：

(1)本地優(yōu)先原則。當(dāng)本地網(wǎng)格VOD子系統(tǒng)負(fù)載較輕且存儲(chǔ)有所要求的節(jié)目時(shí)，直接在本地進(jìn)行調(diào)度，不必考慮全局情況。該原則出于兩個(gè)考慮：①跨子網(wǎng)傳輸?shù)难舆t一般較大；②在主干網(wǎng)絡(luò)上的帶寬一般是有限的，而且費(fèi)用也較高。

(2)VOD子系統(tǒng)問(wèn)負(fù)載相對(duì)均衡原則。當(dāng)本地的負(fù)載量已達(dá)到某個(gè)給定的平衡點(diǎn)但還沒有達(dá)到允許的上限時(shí)，就開始考慮在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)使用目標(biāo)規(guī)劃的方法選擇合適的子系統(tǒng)，這樣既避免了負(fù)載很輕時(shí)做無(wú)謂的全局協(xié)調(diào)，又避免了本地滿載時(shí)才進(jìn)行系統(tǒng)間調(diào)度有可能造成的被動(dòng)局面。當(dāng)本地系統(tǒng)負(fù)載達(dá)到平衡點(diǎn)時(shí)，調(diào)度管理模塊開始查看是否有必要對(duì)該節(jié)目增加備份。

基于對(duì)網(wǎng)格概念、相關(guān)技術(shù)的研究和網(wǎng)格應(yīng)用的探索以及對(duì)校園VOD系統(tǒng)的研究和建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，本文提出的一種基于網(wǎng)格技術(shù)的校園VOD系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，主要特點(diǎn)在于它可以構(gòu)建在各種異構(gòu)平臺(tái)之上，具有廣泛的適用性和自適應(yīng)性，支持前所未有的規(guī)模和擴(kuò)張能力。