[發(fā)明專利]內容分發(fā)網(wǎng)絡和該網(wǎng)絡中基于內容的調度方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710301986.6
• 申請日: 2007-12-24
• 公開（公告）號: CN101222424A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發(fā)明（設計）人: 李振雨;雷葆華;魏丫丫;周開宇;王和宇;楊明川;譚國權
• 申請（專利權）人: 中國電信股份有限公司
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L12/24;H04L29/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 吳麗麗

技術領域

本發(fā)明涉及因特網(wǎng)中的內容分發(fā)網(wǎng)絡(CDN)服務，設計了一種增加全局內容管理系統(tǒng)和本地內容管理系統(tǒng)的CDN網(wǎng)絡以及在CDN網(wǎng)絡中的基于內容的調度方法。

背景技術

CDN的全稱是內容分發(fā)網(wǎng)絡，其目的是通過在現(xiàn)有的因特網(wǎng)中增加一層新的網(wǎng)絡架構，將網(wǎng)站的內容發(fā)布到最接近用戶的網(wǎng)絡“邊緣”，使用戶可以就近取得所需的內容，解決因特網(wǎng)擁擠的狀況，提高用戶訪問網(wǎng)站的響應速度。

在CDN網(wǎng)絡中，內容路由技術負責將用戶請求引導到CDN網(wǎng)絡中離用戶最近的節(jié)點上，CDN負載均衡系統(tǒng)實現(xiàn)CDN的內容路由功能。它的作用是將用戶的請求導向整個CDN網(wǎng)絡中的最佳節(jié)點。最佳節(jié)點的選定可以根據(jù)多種策略，例如距離最近、節(jié)點負載最輕等。

負載均衡系統(tǒng)是整個CDN的核心，負載均衡的準確性和效率直接決定了整個CDN的效率和性能。通常負載均衡可以分為兩個層次：全局負載均衡(GSLB)和本地負載均衡(SLB)。全局負載均衡(GSLB)主要的目的是在整個網(wǎng)絡范圍內將用戶的請求定向到最近的節(jié)點(或者區(qū)域)。因此，就近性判斷是全局負載均衡的主要功能。本地負載均衡一般局限于一定的區(qū)域范圍內，其目標是在特定的區(qū)域范圍內尋找一臺最適合的節(jié)點提供服務，因此，CDN節(jié)點的健康性、負載情況、支持的媒體格式等運行狀態(tài)的本地負載均衡進行決策的主要依據(jù)。

基于DNS(即，域名系統(tǒng))重定向的CDN路由方式可以圖1來描述，整個調度過程如下所述：

1)當用戶的請求通過DNS重定向被轉發(fā)到GSLB，GSLB基于URL(統(tǒng)一資源定位符)，根據(jù)本身預定義的策略，結合其他設備提供的信息，比如設備狀態(tài)、負載情況等，按照一定的算法，得出最優(yōu)的SLB?IP，然后返回給用戶最優(yōu)的SLB?IP地址；

2)SLB根據(jù)預定的策略，結合其他設備提供的信息，比如設備狀態(tài)、負載情況等，按照一定的算法，在自己的范圍內尋找合適的緩存(Cache)服務器，并將緩存服務器的IP地址返回到用戶；

3)緩存服務器如果命中，即用戶的請求的內容恰好在最終的緩存服務器中，則該緩存服務器提供服務給用戶；

4)如果沒有命中，則SLB發(fā)送請求給GSLB，請求OCS源(即內容源，就是內容保存的根節(jié)點)的信息；

5)SLB根據(jù)從GSLB返回的信息知道該內容的OCS源，根據(jù)設備的負載情況等指定一個緩存服務器給用戶提供代理(proxy)服務或者邊緩存邊分發(fā)給用戶。

以上這種CDN運行機制存在以下幾個問題：

1)對于CDN中的緩存設備，由于受到自身存儲資源的限制，緩存服務器的命中率一般較低；

2)所有的內容都同等對待，例如熱度很高的內容和點播率很低的內容沒有什么等級區(qū)別，這不利于運營商對內容的有效管理；

3)在緩存服務器未命中的情況下，用戶請求被引導到OCS源，增加了OCS源的壓力，可能造成OCS源崩潰；

4)調度不靈活，新的內容發(fā)布會影響多個節(jié)點的配置。

發(fā)明內容

本發(fā)明是為解決基于負載均衡路由技術下的緩存命中率不高和OCS源壓力而提出的內容分發(fā)網(wǎng)絡和相關方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種內容分發(fā)網(wǎng)絡(CDN)，包括全局負載均衡系統(tǒng)(GSLB)、內容源(OCS)和多個業(yè)務提供點(POP節(jié)點)，其中每個POP節(jié)點包括本地負載均衡系統(tǒng)(SLB)和多個緩存服務器(Cache)，所述GSLB負責將請求訪問內容的用戶定向到合適的POP節(jié)點并將用戶請求轉發(fā)到所述合適的POP節(jié)點的SLB，其特征在于該內容分發(fā)網(wǎng)絡還包括：全局內容管理系統(tǒng)(GCM)和位于各個POP節(jié)點內的多個本地內容管理系統(tǒng)(LCM)，

其中，所述GCM負責維護整個CDN的內容目錄數(shù)據(jù)庫，并向各個POP節(jié)點的LCM提供所有內容的分布信息以及內容分發(fā)策略；

所述LCM負責維護內容分布信息，并將來自GCM的內容分發(fā)策略解析后分配到SLB和Cache執(zhí)行，并將策略執(zhí)行結果匯報給GCM。

在本發(fā)明的第一方面中，當用戶請求被所述GSLB轉發(fā)到合適的POP節(jié)點的SLB時，該SLB查詢所述合適的POP節(jié)點的LCM，以檢查用戶請求訪問的內容是否在所述合適的POP節(jié)點命中。如果命中，則所述合適的POP節(jié)點提供服務給用戶；如果沒有命中，則所述合適的POP節(jié)點的LCM根據(jù)GCM提供的內容分布信息尋找緩存有用戶請求訪問的內容的其他POP節(jié)點或者OCS，然后由所述合適的POP節(jié)點為用戶提供proxy代理服務。