[發(fā)明專利]一種智能化的視頻內容服務器部署方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2018-05-09
• 公開（公告）號: CN108616401B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設計）人: 胡心怡;張軍;龔月姣;黃家銳;馬一寧;肖楚烽
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 林梅繁

本發(fā)明提供一種智能化的視頻內容服務器部署方法及系統(tǒng)，其方法包括以下步驟：獲取網(wǎng)絡拓撲信息；根據(jù)網(wǎng)絡拓撲信息，對進化算法的染色體進行編碼，每個染色體數(shù)組表示一個可行解；然后，根據(jù)可行解生成多源點多匯點的網(wǎng)絡拓撲模型，作為初始服務器部署方案；將多源點多匯點的網(wǎng)絡拓撲模型轉換為單源點單匯點的網(wǎng)絡拓撲模型；通過最小費用最大流算法確定進化算法中每個網(wǎng)絡拓撲模型適應度的值；采用進化算法進行多次迭代，不斷進化，保留每代中適應值最小的個體，最終得到視頻內容服務器部署的最佳方案。本發(fā)明實現(xiàn)了視頻內容服務器的智能部署，并保證在滿足用戶帶寬需求的前提下，最小化視頻內容服務器部署成本和帶寬租用費。

技術領域

本發(fā)明涉及計算機科學與技術、人工智能、服務器部署領域，具體涉及借助人工智能算法進行視頻內容服務器部署的方法及系統(tǒng)。

背景技術

隨著大視頻時代的到來，視頻觀看體驗日益凸顯其重要性。而視頻內容服務器的部署位置決定了最終用戶的觀看體驗和視頻服務提供商的成本。針對用戶帶寬需求，目前的技術研究主要是在已有服務器的基礎上，通過合理分配帶寬來滿足。其存在的問題是：由于用戶數(shù)量急速增長，帶寬需求迅速增大，已有服務器已經(jīng)無法滿足用戶的帶寬需求，從而無法通過分配帶寬來滿足用戶需求。

而在服務器部署的研究中，已有技術忽略了服務器部署成本和帶寬租用成本的問題，從而導致視頻服務供應商的服務成本極大。本發(fā)明重點解決，通過合理部署視頻內容服務器的位置和帶寬分配，在滿足用戶帶寬需求的前提下，最小化視頻內容服務器部署成本和帶寬租用費。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種智能化的視頻內容服務器部署方法及系統(tǒng)，借助人工智能算法中的群體智能算法在解決多目標問題時的智能性和全面性，實現(xiàn)視頻內容服務器的智能部署，并保證在滿足用戶帶寬需求的前提下，最小化視頻內容服務器部署成本和帶寬租用費。

本發(fā)明部署方法采用如下技術方案來實現(xiàn)：一種智能化的視頻內容服務器部署方法，包括以下步驟：

步驟1、獲取網(wǎng)絡拓撲信息；

步驟2、根據(jù)步驟1獲取到的網(wǎng)絡拓撲信息，對進化算法的染色體進行編碼，每個染色體數(shù)組表示一個可行解；然后，根據(jù)可行解生成多源點多匯點的網(wǎng)絡拓撲模型，作為初始服務器部署方案；

步驟3、將多源點多匯點的網(wǎng)絡拓撲模型轉換為單源點單匯點的網(wǎng)絡拓撲模型；

步驟4、通過最小費用最大流算法確定進化算法中每個網(wǎng)絡拓撲模型適應度的值，即最小費用值；

步驟5、采用進化算法進行多次迭代，不斷進化，保留每代中適應值最小的個體，最終得到視頻內容服務器部署的最佳方案。

優(yōu)選地，步驟2中，一個染色體數(shù)組對應一個初始服務器部署方案，每個染色體數(shù)組是隨機生成的。

優(yōu)選地，步驟3中，網(wǎng)絡拓撲模型轉換包括如下步驟：

(1)建立超級源點S和超級匯點T；

(2)對于每個用戶節(jié)點ID，建立一條ID→T的邊，費用為0，容量上限為該用戶節(jié)點的需求量；

(3)對于每個服務器節(jié)點NID，建立一條S→NID的邊，費用為0，容量上限為該服務器節(jié)點的容量。

優(yōu)選地，步驟4中，進化算法的適應度函數(shù)使用最小費用最大流算法，可行解的最大流量值用于判斷該可行解能否滿足所有用戶需求，最小費用值作為可行解的適應值。

優(yōu)選地，步驟5的迭代過程中，使用最優(yōu)個體保持策略的選擇操作；計算每個個體的交叉概率Pc，以此概率隨機交叉；計算每個個體的變異概率Pm，以此概率隨機變異；計算新種群每個染色體的適應值；當滿足迭代終止條件時，得到最佳視頻內容服務器部署方案。

本發(fā)明部署系統(tǒng)采用如下技術方案來實現(xiàn)：一種智能化的視頻內容服務器部署系統(tǒng)，包括：