[發(fā)明專利]帶寬分配方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910198952.8
• 申請(qǐng)日: 2009-11-18
• 公開（公告）號(hào): CN101702669A
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉泓昊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海網(wǎng)宿科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/56
• 分類號(hào): H04L12/56;H04L29/08
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 陳亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)上的帶寬管理方法和系統(tǒng)，尤其涉及基于連接的CDN帶寬 管理的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

CDN(Content?Delivery?Network，，內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò))技術(shù)通過將內(nèi)容發(fā)布到網(wǎng) 絡(luò)邊緣，解決了Internet網(wǎng)絡(luò)擁塞的狀況，提高用戶訪問網(wǎng)站的響應(yīng)速度，越來 越受到業(yè)界的廣泛關(guān)注，并在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。隨著CDN的快速發(fā)展，節(jié) 點(diǎn)流量越來越大，如何有效管理節(jié)點(diǎn)帶寬，為高端用戶提供帶寬保證以及更有效的 利用節(jié)點(diǎn)帶寬就成為了一個(gè)重要問題。

傳統(tǒng)的帶寬管理技術(shù)大多是通過隊(duì)列管理技術(shù)來實(shí)現(xiàn)帶寬管理的，通過在節(jié) 點(diǎn)出口控制某個(gè)流的吞吐量，或者通過區(qū)分服務(wù)的方法控制每個(gè)流的通過優(yōu)先級(jí)和 丟棄優(yōu)先級(jí)來實(shí)現(xiàn)帶寬管理。

但是對(duì)于CDN節(jié)點(diǎn)的帶寬管理來說，基于隊(duì)列的帶寬管理方法無法在網(wǎng)絡(luò)擁 塞時(shí)控制隊(duì)列大小，無法避免更大的往返時(shí)延(RTT)和丟包。由于TCP協(xié)議的RTT 不公平性和多瓶頸不公平性，導(dǎo)致大量的占用帶寬較少的連接“餓死”，而那些占 用帶寬較多的連接依然占據(jù)大量帶寬，從而導(dǎo)致用戶訪問成功率大大降低。另一方 面采用基于隊(duì)列管理機(jī)制的帶寬管理技術(shù)必然需要在節(jié)點(diǎn)出口增加額外的設(shè)備，會(huì) 大大增加成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供了一種帶寬分配方法，一方面可獲取 CDN節(jié)點(diǎn)更高的帶寬利用率，一方面在保證高效率的利用節(jié)點(diǎn)帶寬的同時(shí)避免節(jié)點(diǎn) 擁塞，一方面可更合理地為連接分配帶寬，提高用戶服務(wù)質(zhì)量。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：本發(fā)明揭示了一種帶寬分配方法，通過生產(chǎn)機(jī)和決策 機(jī)之間的交互進(jìn)行CDN節(jié)點(diǎn)的帶寬分配，該帶寬分配方法包括：

(1)生產(chǎn)機(jī)每隔一周期，向決策機(jī)報(bào)告自身的各個(gè)流的連接數(shù)目和各個(gè)流對(duì) 應(yīng)的每一個(gè)連接的使用帶寬；

(2)決策機(jī)匯總各個(gè)生產(chǎn)機(jī)報(bào)告的信息，為每個(gè)生產(chǎn)機(jī)的各個(gè)流所對(duì)應(yīng)的每 個(gè)連接分配帶寬，并將有關(guān)帶寬分配的決策信息反饋給生產(chǎn)機(jī)；

(3)生產(chǎn)機(jī)根據(jù)接收到的來自決策機(jī)的決策信息控制自身的各個(gè)連接的發(fā)送 速率。

根據(jù)本發(fā)明的帶寬分配方法的一實(shí)施例，步驟(2)中，當(dāng)流的使用帶寬小于 閾值的75％時(shí)，不限制該流的各個(gè)連接的發(fā)送速率；當(dāng)流的使用帶寬大于或等于 該閾值的75％且小于該閾值時(shí)，將剩余帶寬平均分配給該流的各個(gè)連接；當(dāng)流的 使用帶寬大于該閾值時(shí)，根據(jù)該流的使用帶寬和該閾值的比例減少該流的各個(gè)連接 的使用帶寬。

根據(jù)本發(fā)明的帶寬分配方法的一實(shí)施例，步驟(2)中的決策信息包含下個(gè)周 期中每個(gè)連接的使用帶寬上限。

根據(jù)本發(fā)明的帶寬分配方法的一實(shí)施例，步驟(3)中，生產(chǎn)機(jī)通過限制連接 的發(fā)送速率或者阻止數(shù)據(jù)包發(fā)送的方式確保連接的使用帶寬不大于對(duì)應(yīng)的使用帶 寬上限。

本發(fā)明還揭示了一種帶寬分配系統(tǒng)，用于CDN節(jié)點(diǎn)的帶寬分配，該系統(tǒng)包括 安裝帶寬分配模塊的生產(chǎn)機(jī)和決策機(jī)，其中該帶寬分配模塊每隔一周期向決策機(jī)報(bào) 告自身的各個(gè)流的連接數(shù)目和各個(gè)流對(duì)應(yīng)的每一個(gè)連接的使用帶寬，并且根據(jù)接收 到的來自決策機(jī)的決策信息控制自身的各個(gè)連接的發(fā)送速率；該決策機(jī)匯總各個(gè)生 產(chǎn)機(jī)報(bào)告的信息，為每個(gè)生產(chǎn)機(jī)的各個(gè)流所對(duì)應(yīng)的每個(gè)連接分配帶寬，并將有關(guān)帶 寬分配的決策信息反饋給生產(chǎn)機(jī)。

根據(jù)本發(fā)明的帶寬分配系統(tǒng)的一實(shí)施例，該帶寬分配模塊進(jìn)一步包括：

應(yīng)用識(shí)別模塊，根據(jù)用戶請(qǐng)求為連接確定所屬的流；

連接控制模塊，連接該應(yīng)用識(shí)別模塊，接收來自該應(yīng)用識(shí)別模塊的信息，控 制每個(gè)連接的發(fā)送速率，并統(tǒng)計(jì)每個(gè)流的連接數(shù)目和各個(gè)連接的使用帶寬；

信息交互模塊，連接該連接控制模塊，從該連接控制模塊獲取每個(gè)流的連接 數(shù)目和使用帶寬并發(fā)送給決策機(jī)，同時(shí)將決策機(jī)發(fā)送的決策信息傳遞給該連接控制 模塊。

根據(jù)本發(fā)明的帶寬分配系統(tǒng)的一實(shí)施例，該應(yīng)用識(shí)別模塊進(jìn)一步包括：

初始化單元，導(dǎo)入包含用戶請(qǐng)求和流的對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)庫(kù)；

數(shù)據(jù)包接收單元，在接收到數(shù)據(jù)包后判斷該數(shù)據(jù)包所屬的連接的端口是否是 服務(wù)端口；

匹配確定單元，將該數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)與該數(shù)據(jù)庫(kù)匹配，根據(jù)匹配結(jié)果為該數(shù)據(jù) 包對(duì)應(yīng)的連接確定所屬的流，并啟動(dòng)該連接的連接控制模塊。

根據(jù)本發(fā)明的帶寬分配系統(tǒng)的一實(shí)施例，該連接控制模塊進(jìn)一步包括：