流媒體服務(wù)器作為為用戶提供服務(wù)的基本功能單元，其性能的高低直接影響到流媒體系統(tǒng)的服務(wù)能力。在衡量流媒體服務(wù)器時(shí)，最關(guān)鍵的指標(biāo)是流輸出能力和能同時(shí)支持的并發(fā)請(qǐng)求數(shù)量，下面我們以本地硬盤作為存儲(chǔ)介質(zhì)的流媒體服務(wù)器為例，首先對(duì)其工作過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析：
　　（1）從硬盤盤碟中分段讀取流媒體文件內(nèi)容，經(jīng)過(guò)硬盤接口電路（SCSI、IDE）、PCI總線和系統(tǒng)內(nèi)部總線存儲(chǔ)到內(nèi)存中（途中經(jīng)過(guò)硬盤控制卡和PCI控制器兩個(gè)轉(zhuǎn)換接口）。
　　（2）在流媒體文件被發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上之前，CPU需要對(duì)內(nèi)存中的流媒體文件片段進(jìn)行一些處理，例如，復(fù)制、切分、按協(xié)議打包等。
　　（3）打包之后的文件內(nèi)容在內(nèi)存中通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部總線、PCI控制器、PCI總線到達(dá)網(wǎng)卡。
　　（4）網(wǎng)卡將文件內(nèi)容再一次包裝后發(fā)送到外部網(wǎng)絡(luò)。
　　通過(guò)以上的分析可以看出，在硬件方面有四個(gè)影響到流媒體服務(wù)器性能的關(guān)鍵因素：CPU處理能力、內(nèi)存、磁盤讀取能力和網(wǎng)絡(luò)吞吐率。

　　（1）CPU處理能力
　　流媒體服務(wù)器的CPU主要進(jìn)行內(nèi)容文件的復(fù)制、切分和按協(xié)議打包等工作，并對(duì)用戶發(fā)起的各種服務(wù)請(qǐng)求（如快進(jìn)、快退、搜索等）進(jìn)行響應(yīng)和處理以及服務(wù)器列表信息的維護(hù)和檢索等。
　　對(duì)CPU處理能力的要求，隨著需要支持用戶并發(fā)訪問和服務(wù)數(shù)量的增長(zhǎng)而提高，當(dāng)并發(fā)用戶數(shù)越多，點(diǎn)播的節(jié)目越分散，對(duì)CPU的處理要求越高。當(dāng)進(jìn)行直 播或用戶點(diǎn)播單一文件時(shí)，服務(wù)器為用戶提供的內(nèi)容都是相同的，只需要讀取一份源內(nèi)容，然后進(jìn)行內(nèi)容的復(fù)制、分發(fā)操作；而當(dāng)用戶點(diǎn)播不同的節(jié)目時(shí)，不僅要進(jìn) 行內(nèi)容的分發(fā)操作，還需要從多個(gè)節(jié)目源中取內(nèi)容，進(jìn)行更多的磁盤讀取和內(nèi)容讀寫操作，需要啟動(dòng)更多的進(jìn)程，每個(gè)進(jìn)程分配的時(shí)間片變小，并需要增加更多的進(jìn) 程切換操作。因此同樣配置的服務(wù)器，用于直播服務(wù)的可以同時(shí)為幾千個(gè)用戶服務(wù)，但用于點(diǎn)播服務(wù)時(shí)，則只能為幾百個(gè)用戶提供服務(wù)。
　　另外，在流媒體服務(wù)的不同階段，CPU的負(fù)荷也是不同的。在流媒體連接建立初始階段，除正常的文件復(fù)制、切分和協(xié)議打包工作外，會(huì)有更多的交互請(qǐng)求需 要處理，而且為減少用戶等待緩存的時(shí)間，有些系統(tǒng)會(huì)在短時(shí)間內(nèi)提高文件傳輸速度，這就導(dǎo)致更多的文件讀取和處理工作，要比平穩(wěn)連接階段更耗費(fèi)資源。
　　（2）對(duì)原始數(shù)據(jù)的讀取能力
　　原始流媒體文件的存放方式主要有本地硬盤、NAS或SAN存儲(chǔ)設(shè)備幾種。不論那種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，原始數(shù)據(jù)文件的讀取能力都將直接影 響到服務(wù)器的性能。對(duì)讀取能力的要求，與業(yè)務(wù)類型和用戶請(qǐng)求的數(shù)量有很大的關(guān)系。直播對(duì)于數(shù)據(jù)讀取速率的要求最低，不過(guò)它需要為多少用戶提供服務(wù)，只需從 數(shù)據(jù)源取一份數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行復(fù)制；但是，點(diǎn)播則需要為每個(gè)用戶讀取不同的數(shù)據(jù)源，對(duì)數(shù)據(jù)源的讀取壓力大得多。
　　原始數(shù)據(jù)的讀取能力是流媒體服務(wù)器最大的性能瓶頸，主要是受到存儲(chǔ)設(shè)備的速度限制。目前主要采用兩種解決方法：一是采用Raid技術(shù)和磁盤陣列，提高 硬件速度，不過(guò)價(jià)格較高；另一種方法是采用文件緩存技術(shù)，如果幾個(gè)用戶點(diǎn)播同一個(gè)節(jié)目，就可以從緩存中而不是存儲(chǔ)設(shè)備中讀取數(shù)據(jù)，減少存儲(chǔ)設(shè)備壓力。不過(guò) 這種方法效果有限，隨著點(diǎn)播用戶請(qǐng)求數(shù)的增長(zhǎng)，用戶點(diǎn)播的節(jié)目會(huì)越來(lái)越分散，在緩存中命中的比例就會(huì)逐步降低，當(dāng)命中率降低到一定程度，起不到減輕存儲(chǔ)設(shè) 備讀取壓力的作用。
　　（3）內(nèi)存
　　在流媒體服務(wù)器中，內(nèi)存可以按其用途分為兩大部分。一部分是為處理每個(gè)用戶的流媒體請(qǐng)求和服務(wù)使用的內(nèi)存，用戶的平均內(nèi)存使用率取決于流媒體內(nèi)容的發(fā) 布類型和編碼設(shè)置，如比特率、包大小、音頻流和視頻流的數(shù)目等。根據(jù)用戶行為、服務(wù)的目標(biāo)用戶數(shù)、用戶請(qǐng)求連接流的分散率和發(fā)布點(diǎn)類型，可以估算出一個(gè)流 媒體服務(wù)器需要使用多大的內(nèi)存。
　　另一部分是用于緩存數(shù)據(jù)文件。當(dāng)服務(wù)器處理、發(fā)送和從存儲(chǔ)設(shè)備讀取數(shù)據(jù)時(shí)，都需要通過(guò)內(nèi)存進(jìn)行內(nèi)容緩存。當(dāng)內(nèi)存不足時(shí)，會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存分頁(yè)現(xiàn)象。內(nèi)存分頁(yè) 可能會(huì)造成無(wú)法預(yù)料的延遲。大物理內(nèi)存可以將因內(nèi)存分頁(yè)而產(chǎn)生的延遲最小化，更多的內(nèi)存可以提供更多的文件緩存，減少存儲(chǔ)設(shè)備讀取能力瓶頸造成的影響，提 高服務(wù)器性能。
　　（4）網(wǎng)絡(luò)吞吐率
　　服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)接口的服務(wù)能力影響到數(shù)據(jù)的傳輸，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)帶寬不足時(shí)，會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)收發(fā)延遲，導(dǎo)致用戶服務(wù)中斷。服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)吞吐率只與用戶數(shù)量和點(diǎn)播節(jié)目的編碼率有關(guān)。
　　對(duì)于一個(gè)流媒體服務(wù)器來(lái)說(shuō)，以上幾個(gè)因素中的任何一個(gè)都會(huì)造成服務(wù)器無(wú)法正常工作。另外，各個(gè)性能因素和處理環(huán)節(jié)是相互聯(lián)系、相互影響的。例如當(dāng)內(nèi)存 不足時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的內(nèi)存分頁(yè)操作，同時(shí)也會(huì)造成CPU的使用率很快上升到100%；增大內(nèi)存，提高服務(wù)器內(nèi)存緩存能力，還可以降低硬盤讀取操作。因此，在進(jìn)行服務(wù)器配置時(shí)，要盡量做到各方面的性能協(xié)調(diào)和匹配，各性能指標(biāo)均衡，同時(shí)應(yīng)考慮到不同組件的價(jià)格不同，比如存儲(chǔ)設(shè)備價(jià)格較高，可相應(yīng)配置較低的CPU和較大的內(nèi)存，以提高設(shè)備的性價(jià)比。

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總結(jié)

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