流媒体技术是实时数据传输和流媒体编码技术的总称。通过流媒体技术访问多媒体文件会产生长时间、大码率的网络传输流。流媒体代理服务器缓存能有效降低流媒体访问的网络传输量,具有推动流媒体应用的功效。持续数据流给代理服务器缓存带来了巨大的挑战,如何减少缓存写入引发的系统负载和磁盘带宽消耗成为保证服务性能的重要研究问题。缓存方法是流媒体代理服务器缓存的核心,决定了缓存代理服务器的工作方式。现有流媒体缓存方法主要着眼减少网络传输和缩短访问延迟,并没有考虑缓存工作所引发缓存写入负载。忽略缓存写入负载必然会降低缓存方法的实际效果,这在网络传输减少效果最好的Adaptive&Lazy的缓存方法中最为明显。本文主要讲述考虑缓存写入负载的流媒体缓存方法,在大幅减少网络传输量的同时有效控制了缓存写入数量。其中,改变了替换选择与缓存选取相分离的传统缓存执行模式,在缓存写入负载的总量和并发量两方面完成了相应的研究工作,并引入缓存写入效率、缓存写入控制模型和负载限制等新内容,具体如下:(1)利用释放操作体现访问热度下降的特性,本文中将没被释放操作中断的连续流媒体对象请求定义为请求区间。根据相邻请求区间访问热度传递小的原理设计了间歇式缓存写入控制模型(IWAM)。IWAM将释放选择和缓存选取联系在一起,改变了原有缓存执行模式。对比分析和实验测试都证明了新的缓存执行模式能同时在网络传输节省和缓存写入效率两方面取得优异的效果。(2)基于新的缓存执行模式设计了大幅降低写入总量的释放操作相关缓存方法。其中,进入策略里面利用多种访问现象改进了IWAM;替换选择里面使用了当前访问热度、历史访问热度等新输入;释放过程里面利用访问热度下降程度决定释放步伐。在实际日志测试下,取得与Adaptive&Lazy缓存方法相同的网络传输减少量并将缓存写入效率提升到Adaptive&Lazy缓存方法结果的3倍以上。(3)根据缓存写入负载与用户访问负载高峰时期相同的现象,本文中提出使用写入带宽判断方法来控制缓存并发写入量。详细介绍了覆盖范围以及判断方式对于写入带宽判断效果的影响,并给出多种典型的写入带宽判断方法。在模拟试验中证明了写入带宽判断在有效控制缓存写入并发量的同时,能成倍提升释放操作相关缓存的缓存写入效率。(4)为了支持大规模访问日志的测试,本文给出LittleDuck流媒体缓存模拟器的详细内容。相比MiddleSim,LittleDuck模拟器存在0.4%的结果差别之外模拟时间可以缩短为1/60以下。在负载限制的测试中,释放操作相关缓存方法全面超过Adaptive&Lazy缓存方法:(i)增加了10%网络传输减少率;(ii)得到3倍以上的缓存写入效率;(iii)请求命中的次数增长了1倍;(iv)因负载原因而被拒绝的请求次数缩小到了1/2以下。