[發明專利]一種基于策略控制的緩存方法和系統

有效

• 申請號: 201110335054.X
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN103095606A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 陳亞斌
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04L12/861
• 分類號: H04L12/861
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理事務所(普通合伙) 11270
• 代理人: 程立民;蔣雅潔

技術領域

本發明涉及互聯網中網絡緩存技術，特別是指一種基于策略控制的緩存方法和系統。

背景技術

隨著互聯網的發展，點對點(Peer-to-Peer，P2P)下載、超文本傳輸協議(HyperText?Transfer?Protocol，HTTP)在線視頻等應用越來越廣泛，其流量已經占據了骨干網絡60～70％甚至更高以上的帶寬，可以預見未來帶寬的增長的速率遠不能滿足互聯網應用對帶寬的需求。在總帶寬不足的情況下，新應用的發展消耗了大量帶寬，帶寬不足則會導致部分用戶的基本應用的體驗受到影響，比如網頁(WEB)瀏覽等。

同時，現有移動互聯網的基礎是無線網絡，無線網絡的接入能力的決定因素，包括：帶寬和價格。同時這兩個因素也是無線網絡接入能力的瓶頸，移動無線網絡的接入能力過去的發展一直比較緩慢，跟固定寬帶相比存在著巨大的差距，但現在無線網絡發展到高速鏈路分組接入技術(High?Speed?Uplink?PacketAccess，HSPA)，以及長期演進(Long?Term?Evolution，LET)階段可以為用戶提供幾十兆到上百兆的帶寬時，無線網絡才真正為用戶的寬帶數據應用打開了窗口。在過去幾十年的發展階段中，固定寬帶是承載用戶寬帶流量的絕對主體，所以保證固定寬帶用戶的使用體驗是互聯網內容提供商(Internet?ServiceProvider，ISP)優先級最高的任務，ISP會將網站服務器或鏡像設置在主流的寬帶服務商的網絡中。現階段移動用戶需要訪問互聯網內容通常都需要跨網，而運營商之間的跨網帶寬由于競爭的因素往往帶寬有限，同時流量結算費用昂貴。所以對于起步較晚的移動互聯網而言，現階段這是一塊重要的短板，嚴重影響了用戶的寬帶訪問體驗，又由于昂貴的結算費用增加了經營成本。

進一步的，ISP的網站服務器一般都是集中方式設置，在一個較大的網絡之中用戶分布各地，連接到ISP服務器之間可能有長距離的傳輸，長途傳輸則意味著較大的傳輸時延，同時意味著傳輸路徑上可能影響傳輸質量的網絡擁塞節點比較多，這樣時延與傳輸質量都會直接影響的用戶的互聯網訪問體驗。

上述問題都是現階段影響移動互聯網發展的因素，而網絡高速緩沖存儲器(WEB?Cache)，即網絡緩存設備，正是針對這些影響移動互聯網發展的因素的解決方案。

由于現階段互聯網中占用流量的業務，例如：P2P下載、HTTP下載、HTTP視頻、WEB瀏覽等絕大部分流量都是由用戶側發起的流量，用戶的訪問行為具有熱點集中，并且追逐熱點的特征，即同一時間網絡上大部分的流量都用于傳輸完全相同的熱點內容，這意味著短時間內同一個熱點對象被反復傳輸，并且在不同的用戶之間重復傳輸。這些傳輸可能發生在本地網之間，也可能會占用寶貴的長途傳輸資源。因此引入了WEB?Cache技術。

在互聯網絡中，所述WEB?Cache作為一個緩存裝置，透明部署在網絡之中，用于監控當前網絡訪問的熱點對象，將熱點對象緩存在本地，在后續用戶繼續訪問時由WEB?Cache來替代原始內容提供商的服務器來傳輸熱點內容。緩存特性為1次存儲，多次輸出。WEB?Cache產品的這個特性可以緩解移動運營商內容缺乏以及網絡流量結算費用昂貴的問題。為了解決長途傳輸時延以及長途傳輸資源擴容壓力的問題，WEB?Cache的設置可以是分層設置的，最下一層WEBCache要靠近用戶，在本地網設置WEB?Cache可以服務本地用戶同時減少了熱點內容在長途傳輸流量，在區域中心或互聯網出口設置WEB?Cache可以減少長途傳輸流量并進一步減少跨網流量。進一步的由于存儲產品的發展非常快，所以應用WEB?Cache技術的核心思想是用存儲換傳輸，即使用更便宜的存儲來降低運寬帶業務的成本。

基本的WEB?Cache技術目前在互聯網上已經廣泛使用，緩存設備可單獨部署也可與各類代理裝置，或網關合設。在互聯網中不同的節點可分別重復設置緩存設備，例如：公司級的代理服務器(PROXY)中的代理網關可以部署WEBCache；城市本地網互聯網關口可以部署WEB?Cache；區域互聯網關口部署WEBCache；運營商互聯網關口部署WEB?Cache。每個緩存設備通常采用獨立部署，緩存設備之間以及緩存設備與其他網絡設備之間并沒有邏輯接口。

現階段的緩存設備針對網絡下所有的用戶，以及所有的業務提供的是同質化的服務，在網絡運營日益精細化的趨勢下，現有的WEB?Cache技術限制了運營商提供更精細化定制化的服務。例如下列業務場景：