使用固態(tài)驅(qū)動器的視頻點播服務(wù)方法
【專利摘要】公開了一種使用SSD的VOD服務(wù)方法，其通過在多個數(shù)據(jù)包陣列上加載待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包并且以所加載的數(shù)據(jù)包組為單位分配CPU會話，可以大大降低CPU的占用率，并相應(yīng)地使VOD服務(wù)在高速下進(jìn)行。根據(jù)所述使用SSD的VOD服務(wù)方法，通過在多個數(shù)據(jù)包陣列上加載待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包并且以所加載的數(shù)據(jù)包組為單位分配CPU會話，能夠大大降低所述CPU的占用率，從而提供高速的VOD服務(wù)。
【專利說明】使用固態(tài)驅(qū)動器的視頻點播服務(wù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使用SSD的VOD服務(wù)方法，更具體地，涉及一種使用SSD的VOD服務(wù)方法，通過在多個數(shù)據(jù)包陣列上加載待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包并且以所加載的數(shù)據(jù)包組為單位分配CPU會話，可以大大降低CPU的占用率，從而使VOD服務(wù)在高速下進(jìn)行。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著數(shù)字技術(shù)、圖像壓縮處理技術(shù)、高速計算機通信和光通信技術(shù)的發(fā)展，在寬帶中進(jìn)行圖像信息傳輸成為可能，從而在互聯(lián)網(wǎng)上已實現(xiàn)自由的雙向服務(wù)。進(jìn)一步地，與傳統(tǒng)的按次付費(PPV)服務(wù)不同，提供了雙向圖像服務(wù)，在傳統(tǒng)的按次付費服務(wù)中用戶點播節(jié)目并等待，而在雙向圖像服務(wù)中用戶在期望時間內(nèi)立即選擇并觀看期望的節(jié)目，即，提供了視頻點播(VOD)服務(wù)。特別是，由于IPTV和UCC的激活，所述VOD業(yè)務(wù)已于2000年后被積極使用。
[0003]同時，傳統(tǒng)的VOD服務(wù)采用硬盤驅(qū)動器(Hard Disk Drive, HDD)作為存儲設(shè)備以機械的方式執(zhí)行讀取/寫入，使得讀取/寫入速度緩慢，因此一個基于HDD的服務(wù)器僅支持基本上IGbps?1.5Gbps (千兆位/秒)范圍內(nèi)的速度。
[0004]為了解決這樣的HDD問題，已提出固態(tài)驅(qū)動器(Solid State Drive, SSD)來純粹電子化地執(zhí)行讀取/寫入，該固態(tài)驅(qū)動器包括半導(dǎo)體存儲器，例如，DRAM或NAND存儲器，而且由于所述SDD以電子方式運行，相比于所述HDD，所述SDD可以以快得多的速度執(zhí)行所述讀取/寫入。因此，目前做出了各種嘗試以提供使用SSD作為存儲設(shè)備的VOD服務(wù)。
[0005]同時，在VOD服務(wù)中，網(wǎng)絡(luò)上的每個數(shù)據(jù)包基本上傳輸1500字節(jié)，而服務(wù)器的操作系統(tǒng)管理CPU來為每個會話處理一個數(shù)據(jù)包，即，從存儲設(shè)備中為每個會話讀取一個數(shù)據(jù)包并通過網(wǎng)絡(luò)向請求方客戶端傳輸所讀取的數(shù)據(jù)包。
[0006]因此，雖然傳統(tǒng)的VOD服務(wù)器采用的SSD存儲能夠充分支持等于或者大于IOGbps的讀取/寫入速度，但是CPU要處理基本上每秒800，000 (10, 000, 000/1, 500)個指令以提供所述IOGbps的服務(wù)，使得CPU占用率增加到90%以上，因而CPU根本不能執(zhí)行諸如系統(tǒng)管理等其他任務(wù)，這樣，只可能提供最大速度為5?6Gbps的服務(wù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]〈技術(shù)問題〉
[0008]本發(fā)明是為了解決上述問題，并且本發(fā)明的目的在于提供一種使用SSD的VOD服務(wù)方法，通過在多個數(shù)據(jù)包陣列上加載待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包并且以所加載的數(shù)據(jù)包組為單位分配CPU會話，可以大大降低CPU的占用率，從而使VOD服務(wù)在高速下進(jìn)行。
[0009]<技術(shù)方案>
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種使用SSD的VOD服務(wù)方法，所述VOD服務(wù)方法包括:通過使用所述SSD的VOD服務(wù)器，(a)根據(jù)目標(biāo)傳輸速度分配數(shù)據(jù)包陣列；(b)當(dāng)存在來自客戶端的VOD請求時，構(gòu)建含有請求方客戶端的IP地址、請求內(nèi)容的文件名和文件存儲地址的請求索引表；(C)從所述SSD中讀取所述請求內(nèi)容的預(yù)定數(shù)量的數(shù)據(jù)包，將所述數(shù)據(jù)包與所述請求索引表中用于識別所述請求方客戶端的信息相匹配，并在所述數(shù)據(jù)包陣列上加載所匹配的數(shù)據(jù)包；以及(d)當(dāng)所述數(shù)據(jù)包陣列的存儲空間滿了時，根據(jù)所述請求索引表同時傳輸所述數(shù)據(jù)包陣列中存儲的數(shù)據(jù)包給CPU的一個會話。
[0011]在上述配置中，所述數(shù)據(jù)包陣列可以設(shè)置成關(guān)于VOD內(nèi)容圖像的每個畫質(zhì)水平的多個數(shù)據(jù)包陣列。
[0012]所述VOD服務(wù)方法還可以包括(e)當(dāng)請求的VOD內(nèi)容傳輸完成時，從所述請求索引表中刪除相應(yīng)的請求項目。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種用于存儲執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的方法的程序的計算機可讀取記錄介質(zhì)。
[0014]〈有益效果〉
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一種使用SSD的VOD服務(wù)方法，通過在多個數(shù)據(jù)包陣列上加載待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包并且以所加載的數(shù)據(jù)包組為單位分配CPU會話，能夠大大降低CPU的占用率，從而提供聞速的VOD服務(wù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為實現(xiàn)本發(fā)明的使用SSD的VOD服務(wù)方法的VOD服務(wù)器的外部功能框圖。
[0017]圖2為本發(fā)明的使用SSD的VOD服務(wù)方法的流程圖。
[0018]圖3為示出了根據(jù)本發(fā)明的SSD的控制模塊中構(gòu)建的請求索引表的示例的示意圖。
[0019]圖4為示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的SSD的數(shù)據(jù)包陣列區(qū)域中排列的數(shù)據(jù)包陣列的示意圖。
[0020]圖5和圖6分別為示出了根據(jù)本發(fā)明的VOD服務(wù)的實際監(jiān)測屏幕的示例的示意圖。
[0021]〈附圖標(biāo)記描述〉
[0022]10:0S20:DMA
[0023]30:ΡΙ040:N/I
[0024]100:SSD 110:控制模塊
[0025]120:SSD
【具體實施方式】
[0026]以下將結(jié)合說明書附圖對根據(jù)本發(fā)明的使用SSD的VOD服務(wù)方法的示例性實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0027]本發(fā)明是基于這一事實而作出的，在VOD內(nèi)容中僅請求方客戶端的IP地址和所請求內(nèi)容的類型(畫質(zhì))是不同的，而數(shù)據(jù)模式是相同的。
[0028]圖1為實現(xiàn)本發(fā)明的使用SSD的VOD服務(wù)方法的VOD服務(wù)器的外部功能框圖。如圖1所示，本發(fā)明的VOD服務(wù)器由用于支持本發(fā)明的VOD服務(wù)方法的控制模塊110與以下組件間的交互工作配置而成:用于操作CPU的服務(wù)器的操作系統(tǒng)(OS) 10、用于在SSD100中執(zhí)行數(shù)據(jù)讀取/寫入的直接存儲器存取(DMA) 20，用于將CPU與外圍設(shè)備相連接的外圍輸入/輸出(Pio) 30，例如，快速外圍組件互連(PC1-e)，以及用于提供高速網(wǎng)絡(luò)輸入/輸出處理的網(wǎng)絡(luò)接口 40，例如，TCP/IP卸載引擎(Τ0Ε)。
[0029]在上述配置中，控制模塊110可以由安裝在SSD100內(nèi)的固件形成，而將在以下描述的所請求內(nèi)容的請求索引表可以在由控制模塊110管理的臨時存儲(TEMP)區(qū)中構(gòu)建。同時，數(shù)據(jù)包陣列區(qū)域120包括在SSD100中，數(shù)據(jù)包陣列區(qū)域120將待傳輸?shù)腣OD數(shù)據(jù)包以預(yù)定數(shù)量的數(shù)據(jù)包為單位分組，例如，以1，000個數(shù)據(jù)包為單位，然后臨時存儲所述分組后的VOD數(shù)據(jù)包。
[0030]圖2為本發(fā)明的使用SSD的VOD服務(wù)方法的流程圖，所述VOD服務(wù)方法由本發(fā)明的控制模塊110執(zhí)行，作為本發(fā)明如無另行規(guī)定的主體。如圖2所示，首先在步驟SlO中將根據(jù)圖像的畫質(zhì)的數(shù)據(jù)包陣列，例如，超高清級別、全高清級別、高清級別、標(biāo)準(zhǔn)清晰度級別或諸如此類，分配給SSD100的數(shù)據(jù)包陣列區(qū)域120，并且所述數(shù)據(jù)包陣列可以由服務(wù)器管理員進(jìn)行適當(dāng)?shù)卮_定，例如，綜合考慮到目標(biāo)傳輸速率、每個畫質(zhì)水平的請求比、同時存取者的數(shù)量等。
[0031]圖4為示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的SSD100的數(shù)據(jù)包陣列區(qū)域120中排列的數(shù)據(jù)包陣列的示意圖。如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的SSD100的數(shù)據(jù)包陣列區(qū)域120中排列的所述數(shù)據(jù)包陣列可以為圖像的每個畫質(zhì)水平進(jìn)行劃分。當(dāng)請求相對較高的比率時,如全高清級別或超高清級別，可以為所述全高清級別或所述超高清級別分配更多的存儲區(qū)域。此外，可以以這樣的方式構(gòu)建所述數(shù)據(jù)包陣列:針對每一個請求方客戶端將一個數(shù)據(jù)包分配給標(biāo)準(zhǔn)清晰度級別(2Mbps水平)的數(shù)據(jù)包陣列，將兩個數(shù)據(jù)包分配給高清級別(4Mbps水平)的數(shù)據(jù)包陣列，以及將四個數(shù)據(jù)包分配給全高清級別(8Mbps水平)的數(shù)據(jù)包陣列。
[0032]根據(jù)所加載的數(shù)據(jù)包，每個畫質(zhì)水平的數(shù)據(jù)包陣列對應(yīng)于相應(yīng)數(shù)據(jù)包被傳輸給的請求方客戶端的信息，例如，請求索引表的索引號的信息、請求方客戶端的IP地址信息等。
[0033]返回到圖2，在步驟S20中確定是否存在來自隨機請求方客戶端的VOD服務(wù)請求。作為步驟S20的確定結(jié)果，當(dāng)存在VOD服務(wù)傳輸請求時，執(zhí)行步驟S30，根據(jù)相應(yīng)的VOD服務(wù)請求更新請求索引表。
[0034]圖3為示出了根據(jù)本發(fā)明的SSD100的控制模塊110中構(gòu)建的請求索引表的示例的示意圖。如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的請求索引表可主要包括索引號、請求方客戶端的訪問IP地址和請求內(nèi)容的識別信息，例如，請求內(nèi)容的SSD100內(nèi)的文件名和文件存儲地址。
[0035]接著，根據(jù)請求方客戶端請求的相應(yīng)VOD的畫質(zhì)水平，從請求索引表指定的SSD100內(nèi)的文件存儲地址中讀取相應(yīng)數(shù)量的數(shù)據(jù)包，然后在相應(yīng)的數(shù)據(jù)包陣列上進(jìn)行加載，例如，在步驟S40中，將一個數(shù)據(jù)包加載到標(biāo)準(zhǔn)清晰度級別的SD數(shù)據(jù)包陣列上，并將兩個數(shù)據(jù)包加載到高清級別的HD數(shù)據(jù)包陣列上，通過控制DMA20可以執(zhí)行這種讀取操作。
[0036]接著，隨機數(shù)據(jù)包陣列在步驟S50中確定存儲空間是否已滿，例如，在1，000個數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)包陣列情況下，確定是否加載了所有1，000個數(shù)據(jù)包。當(dāng)還沒有加載所有1，000個數(shù)據(jù)包時，重復(fù)執(zhí)行步驟S20之后的步驟。當(dāng)加載了所有1，000個數(shù)據(jù)包時，通過控制OSlO同時傳輸用于完全打包進(jìn)CPU的數(shù)據(jù)包陣列的數(shù)據(jù)包的傳輸指令。相應(yīng)地，CPU設(shè)置一個會話并同時向網(wǎng)絡(luò)接口傳輸相應(yīng)數(shù)據(jù)包陣列上加載的每個數(shù)據(jù)包，以指示每個請求方客戶端傳送該數(shù)據(jù)包。在這個過程中，根據(jù)請求索引表，在相應(yīng)數(shù)據(jù)包的請求方客戶端的信息和請求方客戶端的IP地址被識別后，執(zhí)行傳輸。由圖4可知，通過請求索引的索引號識別相應(yīng)請求方客戶端的IP地址。
[0037]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的VOD服務(wù)方法，通過向一個CPU分配多個數(shù)據(jù)包然后傳輸所述分配的數(shù)據(jù)包，能夠顯著降低CPU的占用率，并相應(yīng)地將最大傳輸速度增加到SSD100所允許的最大讀取/寫入速度。例如，在傳輸800，000個數(shù)據(jù)包時，現(xiàn)有技術(shù)中CPU應(yīng)設(shè)置總共800，000個會話，但是根據(jù)本發(fā)明僅需要設(shè)置總共800個會話，因此，降低了 CPU的占用率并且大大提高了傳輸速度。
[0038]圖5和圖6分別為示出了根據(jù)本發(fā)明的VOD服務(wù)的實際監(jiān)測屏幕的示例的示意圖。如圖5的右下屏幕所示，雖然VOD服務(wù)器當(dāng)前以IOGbps的傳輸速度執(zhí)行VOD服務(wù)，但是如圖左上側(cè)所示，根據(jù)CPU的VOD內(nèi)容傳輸，占用率僅為0.4%0此外，盡管執(zhí)行余下的操作，占用率僅為2.8%并且97.2%處于空閑狀態(tài)。
[0039]圖6中，如圖5的右下屏幕所示，雖然VOD服務(wù)器當(dāng)前以20Gbps的傳輸速度執(zhí)行VOD服務(wù)，但是如圖左上側(cè)所示，根據(jù)CPU的VOD內(nèi)容傳輸，占用率僅為0.5%。此外，盡管執(zhí)行余下的操作，占用率僅為10.4%且89.6%處于空閑狀態(tài)。
[0040]返回到圖2，在步驟S80中確定所請求的VOD內(nèi)容的傳輸是否完成。當(dāng)沒有完成傳輸時，重復(fù)執(zhí)行步驟S20以后的步驟。當(dāng)完成傳輸時，執(zhí)行步驟S90，從請求索引表中刪除相應(yīng)的請求項目，然后返回到步驟S20。
[0041]使用SSD的VOD服務(wù)方法不限于上述實施例，在不脫離本發(fā)明技術(shù)構(gòu)思所允許的范圍內(nèi)可以對其進(jìn)行各種修改并實施。
【權(quán)利要求】
1.一種使用SSD的VOD服務(wù)方法，所述VOD服務(wù)方法包括: 通過使用所述SSD的VOD服務(wù)器， (a)根據(jù)目標(biāo)傳輸速度分配數(shù)據(jù)包陣列； (b)當(dāng)存在來自客戶端的VOD請求時，構(gòu)建含有請求方客戶端的IP地址、請求內(nèi)容的文件名和文件存儲地址的請求索引表； (c)從所述SSD中讀取所述請求內(nèi)容的預(yù)定數(shù)量的數(shù)據(jù)包，將所述數(shù)據(jù)包與所述請求索引表中用于識別所述請求方客戶端的信息相匹配，并在所述數(shù)據(jù)包陣列上加載所匹配的數(shù)據(jù)包；以及 (d)當(dāng)所述數(shù)據(jù)包陣列的存儲空間滿了時，根據(jù)所述請求索引表同時傳輸所述數(shù)據(jù)包陣列中存儲的數(shù)據(jù)包給CPU的一個會話。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的VOD服務(wù)方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)包陣列設(shè)置成關(guān)于VOD內(nèi)容圖像的每個畫質(zhì)水平的多個數(shù)據(jù)包陣列。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的VOD服務(wù)方法，其特征在于，還包括(e)當(dāng)請求的VOD內(nèi)容傳輸完成時，從所述請求索引表中刪除相應(yīng)的請求項目。
4.一種用于存儲執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的方法的程序的計算機可讀取記錄介質(zhì)。
【文檔編號】H04N21/24GK103891297SQ201280052076
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月24日
【發(fā)明者】李基宅 申請人:Lsd技術(shù)株式會社, 李基宅