碩士學(xué)位論文 （專業(yè)學(xué)位） 內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 姓 名： 學(xué) 號： 所在院系：軟件學(xué) 院 職業(yè)類型：工程碩士 專業(yè)領(lǐng)域：軟件工程 指導(dǎo)教師： 副 指 導(dǎo)教師： 二 一三 年 三 月 A in 2013 內(nèi) 容 分發(fā) 系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 同濟大學(xué) 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本人完全 了解同濟大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意如下各項內(nèi)容：按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，并采用影印、縮印、掃描、數(shù)字化或其它手段保存論文；學(xué)校有權(quán)提供目錄檢索以及提供本學(xué)位論文全文或者部分的閱覽服務(wù)；學(xué)校有權(quán)按有關(guān)規(guī)定向國家有關(guān)部門或者機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版；在不以贏利為目的的前提下，學(xué)?？梢赃m當(dāng)復(fù)制論文的部分或全部內(nèi)容用于學(xué)術(shù)活動。 學(xué)位論文作者簽名： 年 月 日 同濟大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學(xué)位論文的研究成果不包含任何他人創(chuàng)作的、已公開發(fā)表或者沒有公開發(fā)表的作品的內(nèi)容。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。 學(xué)位論文作者簽名： 年 月 日同濟大學(xué) 碩士學(xué)位論文 摘要 I 摘要 隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)和寬帶流媒體應(yīng)用（如數(shù)字電視）的興起，內(nèi)容分發(fā)技術(shù)作為一種提高網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容，特別是流媒體傳輸?shù)姆?wù)質(zhì)量，節(jié)省骨干網(wǎng)絡(luò)帶寬的技術(shù)，在國內(nèi)外得到越來越廣泛的應(yīng)用。本文主要是對內(nèi)容分發(fā)技術(shù)在數(shù)字電視系統(tǒng)中的實現(xiàn)進行分析和研究。 本文以 實際需求為背景，分析內(nèi)容分發(fā)技術(shù)在系統(tǒng)中應(yīng)用的可行性，以軟件工程的思想作為指導(dǎo)，設(shè)計并開發(fā)了內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)，從而實現(xiàn)了 內(nèi)容文件的接收以及內(nèi)容文件的 分發(fā)功能，將內(nèi)容文件從有線電視網(wǎng)絡(luò)運營商前端媒體庫傳輸?shù)阶罱咏脩舻倪吘壴O(shè)備（邊緣內(nèi)容分發(fā)節(jié)點或流服務(wù)器）。 在系統(tǒng)的開發(fā)過程中，采用 向?qū)ο蟮姆治龇椒▽ο到y(tǒng)進行分析和設(shè)計 ，以 C+作為系統(tǒng)開發(fā)語言，以 為系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)庫，結(jié)合 系統(tǒng)加以實現(xiàn)。 系統(tǒng)概要設(shè)計中描述系統(tǒng)的主要功能模塊，以及模塊之間必要的接口，同時還構(gòu)建關(guān)系數(shù)據(jù)庫。在詳細設(shè)計中具體描述了各個子模塊的功能。 本系統(tǒng)是根據(jù)本文作者所在的單位的需求來做的，該系統(tǒng)是為國外 容分發(fā)系統(tǒng)由 面管理， 成。 容分發(fā)任務(wù) ，并按照時間，優(yōu)先級以及帶寬等限制條件對任務(wù)進行調(diào)度 。 功能是 對分發(fā)內(nèi)容進行分割加密，然后進行傳輸 。 功能是接受傳輸文件，進行解密合并以及加水印操作 ， 還有 統(tǒng)計邊緣服務(wù)器信息 ，如 存， 磁盤使用率 。 關(guān)鍵詞 ： 流媒體，數(shù)字電視 ， 內(nèi)容分發(fā)， I of of V, at as to of of of is on of in V is on of DN in to as is to be of V it be by to or In of we ML to + as 000 as CE to of of is on of is it is a is is of in is on of it is to do to it is to on V, 碩士學(xué)位論文 目錄 錄 第 1章 引言 . 1 題背景 . 1 . 1 . 2 . 3 . 3 第 2章 相關(guān)技術(shù) . 5 . 5 . 7 000 簡介 . 8 第 3章 系統(tǒng)的需 求分析 . 10 求分析 . 10 體功能設(shè)計 . 11 統(tǒng)用例分析 . 12 統(tǒng)總用例 . 12 例分析 . 13 例分析 . 14 例分析 . 14 例分析 . 15 . 16 例分析 . 16 第 4章 系統(tǒng)的詳細設(shè)計 . 18 劃分與功能設(shè)計 . 18 要功能模塊的設(shè)計 . 20 . 20 . 26 . 27 . 28 . 32 . 35 據(jù)庫設(shè)計 . 36 第 5章 系統(tǒng)的實現(xiàn) . 49 統(tǒng)部署 . 49 . 51 同濟大學(xué) 碩士學(xué)位論文 目錄 務(wù)管理 . 55 動升級任務(wù) . 58 務(wù)調(diào)度策略 . 60 密解密管理 . 62 跳任務(wù) . 66 第 6章 結(jié)論與展望 . 68 論 . 68 一步工作的方向 . 68 致謝 . 69 參考文獻 . 70 個人簡歷、在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成 果 . 71 第 1 章 引言 1 第 1 章 引言 題背景 隨著科學(xué)技術(shù)特別是數(shù)字技術(shù)的迅猛發(fā)展，人類社會已經(jīng)進入數(shù)字化、信息化時代，當(dāng)今世界各國都在加快廣播電視數(shù)字化進程。隨著數(shù)字電視的蓬勃發(fā)展，觀眾直接打開電視機就能收看到更多的節(jié)目頻道，甚至是高清數(shù)字電視節(jié)目，還可以進行點播，錄播，回看。數(shù)字電視的功能還不止這些，隨著交互技 術(shù)的不斷發(fā)展，電腦和電視的界限進一步模糊。數(shù)字技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)字電視機的功能日漸強大，可像電腦一樣進行文字錄入、上網(wǎng)瀏覽、收發(fā)郵件、電視購物、遠程教學(xué)、遠程醫(yī)療、股票交易、信息咨詢等。然而數(shù)字電視系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)性能，媒體數(shù)據(jù)存儲，并發(fā)等多方面一直存在諸多難題，數(shù)以百萬計的用戶群體和海量的多媒體數(shù)據(jù)對系統(tǒng)構(gòu)成非常嚴峻的考驗。如何盡可能地提高系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量，改善用戶體驗，是數(shù)字電視發(fā)展之路上必須攻克的難題之一。實現(xiàn)將內(nèi)容分發(fā)技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字電視系統(tǒng)媒體數(shù)據(jù)的分發(fā)，可以改善網(wǎng)絡(luò)擁塞，網(wǎng)絡(luò)延遲等問題。在數(shù)字電視系統(tǒng)中引入內(nèi) 容分發(fā)技術(shù)，將內(nèi)容服務(wù)從原來單一的中心結(jié)構(gòu)變?yōu)榉植际浇Y(jié)構(gòu)，在保證高質(zhì)量服務(wù)品質(zhì)的前提下，大大降低了主干網(wǎng)絡(luò)的壓力，具有較好的研究價值。 視網(wǎng)是總部位于美國紐約的有線電視網(wǎng)絡(luò)媒體公司 , 全天候播出電影、音樂、紀錄片、體育賽事等娛樂節(jié)目 ， 總訂戶已達 3500 萬，占到美國付費電視頻道市場的 90%。然而訂戶 分散在各個 地區(qū) ， 以及龐大的用戶群使得主干網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器壓力巨大， 所以在不同的核心區(qū)域分布節(jié)點服務(wù)器群成為必然 ，這樣才能提高用戶訪問的性能以及減輕中心設(shè)備以及骨干網(wǎng)絡(luò)的壓力，從而更好的提供用戶體驗。 如何靈活地部 署節(jié)點并且快速、有效地將片源內(nèi)容分發(fā)到臨近用戶群體的各個節(jié)點就是本論文的研究課題。 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 數(shù)字電視擁有廣闊的發(fā)展前景，縱觀全球，大力發(fā)展數(shù)字電視及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為近期一些國家電視傳媒的主導(dǎo)工作，并且相繼取得了突破性進展。 在技術(shù)領(lǐng)域，美國不僅完成了數(shù)字電視三大標準的制訂工作，而且已經(jīng)率先實現(xiàn)了商用播出。 1998年美國數(shù)字電視訂戶突破 150萬，到 2003年底已經(jīng)膨脹同濟大學(xué) 碩士學(xué)位論文 內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 2 到 2150 萬戶。美國的有線數(shù)字電視已基本覆蓋全國，有線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了光纖化，數(shù)字化，雙向化改造，數(shù)字平臺不僅提供數(shù)字電視節(jié)目，還開 展信息服務(wù)等多種增值服務(wù)業(yè)務(wù)。從 2009年 6月 12日開始，美國各主要電視臺均停止發(fā)送模擬電視信號，從而進入數(shù)字電視時代。 中國大陸于近年來大力推行由電視模擬信號向數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。至 2007 年已有北京、上海、青島、江蘇、杭州、佛山、深圳、廣州、大連等地開通了數(shù)字有線電視播出。 2010 年 1月 13日國務(wù)院召開國務(wù)院常務(wù)會議，決定加快推進電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)融合。隨著“三網(wǎng)融合”時代的到來，必將推動數(shù)字電視的快速發(fā)展。 目前的數(shù)字電視系統(tǒng)通常采用客戶端 /服務(wù)器模式提供服務(wù)。由于服務(wù)器輸入 /輸出“瓶頸“的限 制，一臺服務(wù)器只能支持有限的并發(fā)流。要解決上百萬用戶同時收看的問題，不僅需要大量服務(wù)器，還需要極大的網(wǎng)絡(luò)帶寬。在這種體系架構(gòu)下，對邊緣服務(wù)的配置和服務(wù)能力要求都非常高，邊緣服務(wù)器需要處理大量的并發(fā)媒體流并提高帶寬來滿足流媒體的傳輸。 隨著視頻應(yīng)用的興起， 容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)）作為一種提高網(wǎng)絡(luò)傳輸，特別是流媒體內(nèi)容傳輸?shù)姆?wù)質(zhì)量，節(jié)省骨干網(wǎng)絡(luò)帶寬的技術(shù)，在國內(nèi)外得到廣泛的運用。全球 場的規(guī)模從 1999 年正式商業(yè)運營的 2500 萬美元到 2008 年超過 10 億美元，年均復(fù)合增長率達到了 市場發(fā)展迅猛。 初期我國 場發(fā)展緩慢， 2006 年后市場陡然升溫。國內(nèi)整體 場規(guī)模、運營成熟度、服務(wù)能力和技術(shù)研發(fā)均較國外存在較大差距， 2008 年國內(nèi)整體 場規(guī)模約為 元。第一代 要用于靜態(tài)、動態(tài)網(wǎng)頁的加速，目前正在向第二代以提供視頻流媒體業(yè)務(wù)為主。視頻分發(fā)已是大多數(shù) 務(wù)商提供的關(guān)鍵服務(wù)之一。目前 用基于文件拷貝的技術(shù)體制，即以整個文件為單位進行內(nèi)容分發(fā)，調(diào)度和服務(wù)。 題研究目的 本課題的研究目的是對內(nèi)容分發(fā)技術(shù)進行研究 ，在了解 求的基礎(chǔ)上，應(yīng)用 術(shù)， C+語言，數(shù)據(jù)庫等，設(shè)計和開發(fā)一個內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)分發(fā)時間要求，優(yōu)先級以及帶寬的不同，合理的安排分發(fā)任務(wù)，對每次任務(wù)做到詳細的記錄，進行實時的調(diào)整（比如增加、刪除或者修改媒體數(shù)據(jù)，抑或是修改時間或者優(yōu)先級），并對失敗的分發(fā)任務(wù)進行自動的重傳機制，從而實現(xiàn)全面自動的管理。 第 1 章 引言 3 題研究內(nèi)容 本課題設(shè)計以本文作者所在單位的實際需求為背景 ，采用軟件工程的理論為指導(dǎo) ， 使用 以 后臺數(shù)據(jù)庫， 結(jié)合 終實現(xiàn)了內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng) 。 ，該系統(tǒng)是為了國外有線電視網(wǎng)絡(luò)媒體公司 于 了方便和客戶交流，所以在對模塊進行劃分的時候，將各個模塊定義為英文名稱。這樣，客戶可以更好的理解各個模塊的作用，并且最終也能更好得使用內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)。 主要研究內(nèi)容包括： (1) 對 實際需求 進行分析，整理其基本點需求。并在此基礎(chǔ)上進行內(nèi)容分發(fā)的功能設(shè)計，對需求進行詳細研究，設(shè)計出相應(yīng)的 圖。 (2) 進行內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)的總體設(shè)計，該系統(tǒng)由 理界面，后臺應(yīng)用服務(wù)，數(shù)據(jù)庫構(gòu)成。根據(jù)需求進行模塊劃分 理界面，割，傳輸文件。 并文件，統(tǒng)計邊緣服務(wù)器信息。 (3) 研究如何管理分發(fā)任務(wù)，并且根據(jù)時間和優(yōu)先級進行任務(wù)調(diào)度，對失敗的任務(wù)采用重傳機制，進行內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)的詳細設(shè)計。 (4) 研究如何存儲內(nèi)容分發(fā)任務(wù)的信息，包括任務(wù)內(nèi)容，接受者等，還有邊緣服務(wù)器的基本信息，包括 盤信息等，進行數(shù)據(jù)庫設(shè)計。 (5) 采用 C+， 005， 術(shù)，進行編程開發(fā)。 文結(jié)構(gòu) 本文分為 五 個部分： 第一 部分 介紹了內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)的項目背景、國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和本文的主要研究內(nèi)容 。 第 二 部分介紹了 內(nèi)容分發(fā) 系統(tǒng)所 涉及的相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)。 第三部分對 內(nèi)容分發(fā) 系統(tǒng)進行需求分析，確定了系統(tǒng)設(shè)計重點，明確了設(shè)計思路。 本部分中對系統(tǒng)進行模塊劃分，并且畫出了各個模塊的用例分析圖。 第四部分 介紹 了所設(shè)計的 內(nèi)容分發(fā) 系統(tǒng) 的詳細設(shè)計 。 本部分介紹各個模塊的同濟大學(xué) 碩士學(xué)位論文 內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 4 具體工作流程，并畫出了時序圖，并進行數(shù)據(jù)庫設(shè)計。 第 五 部分 介紹 了所設(shè)計的 內(nèi)容分發(fā) 系統(tǒng) 的實現(xiàn) 。 本部分對內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)中重要功能實現(xiàn)進行介紹。 第 六 部分 是對全文的總結(jié)和展望。本部分總結(jié)本文內(nèi)容并且指出進一步工作的方向。 第 2 章 相關(guān)技術(shù) 5 第 2 章 相關(guān)技術(shù) 間件技術(shù) 中間件是一類位于系統(tǒng)平臺和上層 應(yīng)用之間的軟件系統(tǒng)和通用服務(wù)，作為應(yīng)用支撐軟件為分布式應(yīng)用開發(fā)提供跨越網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)平臺的透明性和交互性支撐。采用中間件技術(shù)，能夠方便的集成異構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)，共享重要的應(yīng)用服務(wù)和資源，實現(xiàn)軟件應(yīng)用的快速開發(fā)和部署 1。 簡稱， 指 于客戶端和服務(wù)端程序的開發(fā)提供了很大的便利 。 其主要設(shè)計目標是：提供適合于異種環(huán)境的面向?qū)ο笾虚g件平臺；提供一組完整的特性，支持廣泛領(lǐng)域中實際的分布式應(yīng)用開發(fā)；避免不必要的復(fù)雜性， 使平臺更易于學(xué)習(xí)和使用；提供一種在寬帶網(wǎng)絡(luò) 、 內(nèi)存使用和 銷方面都很高效的實現(xiàn)；提供一種具有內(nèi)建安全性的實現(xiàn)，使它適合于不安全的公共網(wǎng)絡(luò)。 一種面向?qū)ο蟮闹虚g件平臺。從根本上說，這意味著 構(gòu)建面向?qū)ο蟮目蛻舴?wù)器應(yīng)用提供了工具、 庫支持。 用適合于異構(gòu)平臺環(huán)境中使用：客戶和服務(wù)器可以采用不同的編程語言，可以運行在不同的操作系統(tǒng)和機器架構(gòu)上，并且可以使用多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行通信。無論部署環(huán)境如何，這些應(yīng)用的源碼都是可移植的。 括 持廣泛的語言，包括 C+，C#（和其他 語言，例如 包括所有的 如 。 服務(wù)器平臺 。 面向?qū)ο蟮恼Z義 線路上”完全保留了 面向?qū)ο蠓缎?。所有的操作調(diào)用都使用遲后綁定，所以操作的實現(xiàn)的選定，是根據(jù)對象在運行時的 （而不是靜態(tài)的）實際類型決定的。 支持同步和異步的消息傳遞 供了同步和異步的操作調(diào)用和分派，并且通過 供了發(fā)布訂閱消息傳遞機制。這樣，你可以根據(jù)你的應(yīng)用的需要來選擇通信模型，而不必把你的應(yīng)用硬塞進某種模型里。 支持多個接口 同濟大學(xué) 碩士學(xué)位論文 內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 6 通過 象可以提供多個不相關(guān)的接口，同時又跨越這些接口、保持單一的對象標識。這提供了極大的靈活性，特別是在這樣的情況下：應(yīng)用在發(fā)生演化，但又需要與更老的、已經(jīng)部署的客戶保持兼容。 機器無關(guān)性 客戶及服務(wù)器與底層的機器架構(gòu)屏蔽開來。對于應(yīng)用代碼而言，像字節(jié)序和填充這樣的問題都隱 藏了起來。 語言無關(guān)性 客戶和服務(wù)器可以分別部署，所用語言也可以不同 （目前支持 C+、 及 戶端）。 客戶和服務(wù)器所用的 義建立兩者之間的接口合約，這樣的定義也是它們唯一需要達成一致的東西。 實現(xiàn)無關(guān)性 客戶不知道服務(wù)器是怎樣實現(xiàn)其對象的。這意味著，在客戶部署之后，服務(wù)器的實現(xiàn)可以改變，例如，它可以使用不同的持久機制，甚至不同的程序設(shè)計語言。 操作系統(tǒng)無關(guān)性 全是可移植的，所以同樣的源碼能夠在 編譯和運行。 線程支持 全是線程化的，其 線程安全的。 作為應(yīng)用開發(fā)者，（除了在訪問共享數(shù)據(jù)時進行同步）你無需為開發(fā)線程化的高性能客戶和服務(wù)器付出額外努力。 傳輸機制無關(guān)性 前采用了 P 和 為傳輸協(xié)議。客戶和服務(wù)器代碼都不需要了解底層的傳輸機制 （你可以通過一個配置參數(shù)選擇所需的傳輸機制）。 位置和服務(wù)器透明性 負責(zé)定位對象，并管理底層的傳輸機制，比如打開和關(guān)閉連接?？蛻襞c服務(wù)器之間的交互顯得像是無連接的。如果在客戶調(diào)用操作時，服務(wù)器沒有運行，你 可以通過 務(wù)器可以遷移到不同的物理地址，而不會使客戶持有的代理失效，而客戶完全不知道對象實現(xiàn)是怎樣分布在多個服務(wù)器進程上的。 安全性 通過 以使客戶和服務(wù)器完全安全地進行通信，這樣，應(yīng)用可以使用不安全的網(wǎng)絡(luò)安全地進行通信。你可以使用 現(xiàn)安全的請求轉(zhuǎn)發(fā)，并且完全支持回調(diào)。 第 2 章 相關(guān)技術(shù) 7 內(nèi)建的持久機制 使用 建持久的對象實現(xiàn)變成了一件微不足道的事情。 B18的內(nèi)建支持。 開放源碼 管要使用 臺，并不一定要閱讀源碼，通過源碼你可以了解各種事情是怎樣實現(xiàn)的，或把這些代碼移植到新的操作系統(tǒng)上。 總而言之， 供了一流的分布式計算開發(fā)和部署環(huán)境，比我們所知道的其他任何平臺都更完整。 向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析方法 一建模語言 象管理組織 997年公布的標準），是一種用來建模和開發(fā)軟件系統(tǒng)的圖形化語言。它提供了軟件開發(fā)的各個階段的可視化建模支持，包括從需求分析到規(guī)格書寫，以及系統(tǒng)開發(fā)和建 立等。采用 可視化建模的目的在于能夠通過圖形化的表示使開發(fā)者捕捉到與系統(tǒng)相關(guān)的重要細節(jié)，如項目的需求分析是否能被真正理解，解決方案是否得到有效執(zhí)行等。 作為一種支持面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計的建模語言， 提供了若干方式來表示各基本功能模塊之間復(fù)雜的相互關(guān)系，這種相互關(guān)系蘊涵在 這種建模語言的最大用途是利用圖形來描述真實世界各個對象的符號表示，讓所有系統(tǒng)設(shè)計者在構(gòu)建系統(tǒng)時從系統(tǒng)流程分析、系統(tǒng)需求、對象模型化定義到對象設(shè)計的整個開發(fā)過程完全標準化 2。 9種圖形） 3： 1. 用例圖，顯示一組包括用例（ 參與者（ 它們之間的關(guān)系。 2. 靜態(tài)圖，包括類圖、對象圖和包圖。其中類圖描述系統(tǒng)中靜態(tài)結(jié)構(gòu)；對象圖是類圖的實例，幾乎使用與類圖完全相同的標志；包圖用于描述系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)。 3. 行為圖，描述系統(tǒng)的動態(tài)模型和組成對象間的交互關(guān)系。其中狀態(tài)圖描述類的對象所有可能的狀態(tài)以及事件發(fā)生時狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件；活動圖描述滿足用例要求所要進行的活動以及活動間的約束關(guān)系，有利于識別并行活動。 4. 交互圖， 描述對象間的交互關(guān)系。其中時序圖顯示對象之間的動態(tài)合作關(guān)系；合作圖描述對象間的協(xié)作關(guān)系，顯示對象間的動態(tài)合作關(guān)系。 同濟大學(xué) 碩士學(xué)位論文 內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 8 5. 實現(xiàn)圖，其中構(gòu)件圖描述代碼部件的物理結(jié)構(gòu)及各部件之間的依賴關(guān)系；部件圖有助于分析和理解部件之間的相互影響程度；配置圖定義系統(tǒng)中軟硬件的物理體系結(jié)構(gòu)。 通過繪制這些圖形，就可將這個系統(tǒng)的功能以及事件發(fā)生的狀況描述清楚，以便進一步編碼實現(xiàn)，實際應(yīng)用中會依據(jù)情況采用一種或幾種圖形綜合使用。 在本系統(tǒng)中，我們采用 中使用 來展示系統(tǒng)需求，各種靜 態(tài)圖來進行詳細設(shè)計，并利用交互圖和行為圖進行建模。為以后快捷、高效地實現(xiàn)系統(tǒng)的各個功能模塊奠定了一個良好的基礎(chǔ)。 000 簡介 000 是微軟公司開發(fā)的一個具有客戶 /服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（ 它使用 過微軟擴展的數(shù)據(jù)庫查詢語言 客戶機和 1客戶機 /服務(wù)器體系結(jié)構(gòu) 客戶機程序負責(zé)執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯和顯示用戶界面，它可以運行在一臺或多臺客戶機上，也可以運行 在 000服務(wù)器上。 000 服務(wù)器負責(zé)管理數(shù)據(jù)庫并在多個用戶請求之間分配可用的服務(wù)器資源，如內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)帶寬和磁盤操作等。 該軟件功能強大，使用方便，擁有廣大的用戶群體，它是后臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的首選產(chǎn)品。 2關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（ 體包括維護數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)之間的關(guān)系；在不違反定義數(shù)據(jù)之間關(guān)系的規(guī)則的前提下保證數(shù)據(jù)能被正確存取；在系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下，恢復(fù)所有數(shù)據(jù)到已知的一致點等。 3 000 使用 為它的數(shù)據(jù)庫查詢和編程語言，使用 言，可以訪問數(shù)據(jù)，查詢、更新和管理關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。增加了許多擴展項來提供更多的功能。 000 由一系列相互協(xié)作的組件構(gòu)成，能滿足最大的4。 000 提供了在服務(wù)器系統(tǒng)上運行的服務(wù)器軟件和在客戶端運行的客戶端軟件。服務(wù)器程序負 責(zé)創(chuàng)建和維護表和索引等數(shù)據(jù)庫對象，確保數(shù)據(jù)完 第 2 章 相關(guān)技術(shù) 9 整性和安全性，能夠在出現(xiàn)各種錯誤是恢復(fù)數(shù)據(jù)。客戶端程序完成所有的用戶交互操作，將數(shù)據(jù)從服務(wù)器檢索出來后，生成副本，以便在本地保留，也可以進行操作 4。 000 的客戶 /服務(wù)器提供了與多傳統(tǒng)主機數(shù)據(jù)庫所沒有的先進功能。數(shù)據(jù)訪問并非局限于某些已有的主機數(shù)據(jù)庫程序。 000 的一個主要優(yōu)點就是與主流客戶 /服務(wù)器開發(fā)工具和桌面應(yīng)用程序的緊密集成?？梢允褂迷S多方法訪問 000數(shù)據(jù)庫。例如，可以在 +和 訪問 000 數(shù)據(jù)庫。在進行數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的開發(fā)時，可以使用數(shù)據(jù)庫訪問對象（ 遠程數(shù)據(jù)對象（ B， 4。 第 3 章 系統(tǒng)的需求分析 10 第 3 章 系統(tǒng)的需求分析 求分析 隨著寬帶化和個性化發(fā)展的寬帶業(yè)務(wù)，造成網(wǎng)絡(luò)主干和分支的流量急劇上升，同時也會對流媒體服務(wù)器造成巨大壓力，因此傳統(tǒng)的中心化服務(wù)器在寬帶流媒體業(yè)務(wù)中難以勝任，當(dāng)前的發(fā)展趨勢是由 原來的單個或少量的中心服務(wù)器轉(zhuǎn)化為多個甚至是大量的因特網(wǎng)邊緣服務(wù)器。 以 容分發(fā)系統(tǒng)的部署分為兩端： 統(tǒng)通過寬帶網(wǎng)絡(luò)或者衛(wèi)星通道，從 送視頻文件或者其他類型文件到 體功能如下： 從 輸文件 至 輸出過程中分割并加密文件； 接收后解密并重組文件； 對重組文件進行 加水印 操作 ； 系統(tǒng)能夠 自動重 傳未成功的任務(wù)； 系統(tǒng)能夠 監(jiān)控傳輸過程； 系統(tǒng)能夠 自動升級 圖 C o n t e n t D i s t r i b u t i o n S y s t e mD i s t r i b u t i o n M a n a g e r ( D M )T r a n s m i s s i o n H e a d - e n D i s t r i b u t i o n M a n a g e r A g e n t ( D M A )C a t c h e e d i a L i b r a r dP a r t y S y s t e m i n v o k e D M i n t e r f a c e t o i n p u t d i s t r i b u t i o n t a s k o r i n p u t t h e t a s k f r o m D M w e b U i n v o k e T r a n s m i s s i o n S y s t e m i n t e r f a c e t o c r e a t e a t r a n s m i s s i o n t a s k , T r a n s m i s s i o n S y s t e m ( T S ) r e t u r n t h e s c h e d u l e r t o D S q u e u e t h e t r a n s m i s s i o n t a s k w i t h c o m p u t e d l o o k a h e a d w i n d o c o p y t h e f i l e s t o l o c a l s t o r a g e a n d t r a n s m i t t i n g t h e m t o C a t c h e r s a c c o r d i n g t h e q u e u eC a t c h e r r e c e i v e t h e f i l e s a n d s a v e t o l o c a l s t o r a g a t c h e r r e p o r t t h e r e c e i v i n g r e s u l t t o T a t c h e r n o t i f y D M A t h a t f i l e s a r e r e a d y f o r i m p o r t i n g 898D M A i m p o r t i n t e g r a t e w i t h r e g i o n V O D s y s t e m t o i m p o r t t h e r e c e i v e d d a t a a n d c o n t e n t f i l e s t o l o c a l V O D s y s t e A r e p o r t t h e L o c a l V O D i m p o r t i n g r e s u l t t o D MT h i r d P a r t y S y s t e mF i l eF i l eW e b U I I n p u dP a r t y S o f t w a r eO p e n I n t e r f a c eO p e n I n t e r f a c e ?I n t e g r a t i o n I n t e r f a c r a n s m i s s i o n S y s t e 容分發(fā)系統(tǒng)簡單流程 圖 1. 頁界面創(chuàng)建 2. 用 口創(chuàng)建傳輸任務(wù)， 任務(wù)排時間表，并把時間表信息傳回給 間表； 同濟大學(xué) 碩士學(xué)位論文 內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 11 3. 據(jù)時間表預(yù)加載任務(wù)； 4. 貝傳輸文件到本地，進行加密并分割，傳輸?shù)街付?體功能設(shè)計 首先，對整個系統(tǒng)進行模塊劃分。采用模塊化原理的優(yōu)點是： 1. 可以使軟件結(jié)構(gòu)清晰 ，容易設(shè)計，容易閱讀和理解，容易測試和調(diào)試。因為程序錯誤通常局限在有關(guān)的模塊及它們之間的接口中，所以模塊化使軟件容易測試和調(diào)試 5。 為變動變動往往只涉及少數(shù)幾個模塊 5。 個復(fù)雜的大型程序可以由許多程序員分工編寫不同的模塊，并且可以進一步分配技術(shù)熟練的程序員編寫困難的模塊5。 按照實際需求和部署考慮，內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)分為以下七個模塊： 功能是提供 理界面，方便用戶進行系統(tǒng)配置和管理分發(fā)任務(wù)，包括創(chuàng)建，修改，取消和查看任務(wù)信息，以及查看且可以刪除遠端 功能是為 供接口創(chuàng)建，修改，刪除分發(fā)任務(wù)。根據(jù)優(yōu)先級，時間，帶快為已有任務(wù)排時間表。 功能是提供接口為 傳輸文件進行加密，并對從用戶的角度來說，他們最為關(guān)心的網(wǎng)絡(luò)信息安全與保密問題是如何保證他們的涉及個人隱私或商業(yè)利益的數(shù)據(jù)在傳輸過程中受到保密性 、 完整性和真實性的保護。避免其他人（特別是其競爭對手）利用竊聽 、 冒充 、 篡改 、 抵賴等手段對其利益和隱私造成損害和侵犯，同時用戶也希望他保存在某個網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，不會受其他非授權(quán)用戶的訪問和破壞 6。用隱藏的信息來保護文章 、 音樂 、 電影和藝術(shù)通常被稱為“水印” 7。它們的目的是傳輸合法接收者的信息而不是數(shù)據(jù)來源者的信息，主要來識別數(shù)據(jù)的單個發(fā)行拷貝。這很像軟件產(chǎn)品的序列號，對監(jiān)控和跟 蹤流通數(shù)據(jù)的非法拷貝非常有用。這一類應(yīng)用在發(fā)行的每個拷貝中嵌入不同的水印，通常稱之為“數(shù)字指 第 3 章 系統(tǒng)的需求分析 12 紋” 8。 功能是創(chuàng)建腳本調(diào)用 功能是解析 生成的任務(wù)報告文件，包括傳輸結(jié)果和系統(tǒng)信息等。自動維護 磁盤空間，當(dāng)磁盤空間過小時，刪除已經(jīng)完成的任務(wù)文件。 功能接受 發(fā)送來的文件，生成報告文件。提供接口給 集系統(tǒng)信息，以及進行磁盤空間