[發(fā)明專利]一種CDN多路徑路由方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210209833.X
• 申請(qǐng)日: 2012-06-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103516607B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶全軍;郝振武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/721
• 分類號(hào): H04L12/721
• 代理公司: 北京派特恩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11270
• 代理人: 張穎玲,張振偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體涉及一種內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(Content Delivery Network，CDN)多路徑路由方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，互聯(lián)網(wǎng)流量中90％以上的流量都是網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)、文件共享、視頻類的可重復(fù)內(nèi)容，這些流量采用緩存、轉(zhuǎn)發(fā)的模式更為高效，而現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)支持的是端到端的傳輸模型，在現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)流量特征下是低效的。

進(jìn)幾年，學(xué)術(shù)界開(kāi)始研究將互聯(lián)網(wǎng)改造為以內(nèi)容傳輸為中心的緩存-轉(zhuǎn)發(fā)模式，比如將主機(jī)之間通信的基本原語(yǔ)從原來(lái)IP的連接-發(fā)送/接收?qǐng)?bào)文的形式改為無(wú)連接的內(nèi)容/數(shù)據(jù)讀取/訂閱，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)置內(nèi)容緩存，并解析主機(jī)發(fā)出的內(nèi)容讀取請(qǐng)求，如果命中本地緩存則立即返回結(jié)果，否則繼續(xù)在網(wǎng)絡(luò)中路由。

數(shù)據(jù)命名網(wǎng)絡(luò)(Named Data Networking，NDN)為了提高路由效率，提出多路徑路由思想，內(nèi)容路由器(CR)收到內(nèi)容請(qǐng)求Interest(興趣)消息后，根據(jù)策略選擇多個(gè)可能存在目的內(nèi)容的路徑并發(fā)送Interest消息，以收到的第一個(gè)數(shù)據(jù)包內(nèi)容作為目的內(nèi)容。

如圖1所示，當(dāng)CR1收到用戶針對(duì)WWW.Sina.com.cn/video/a.avi的內(nèi)容請(qǐng)求時(shí)，查找前轉(zhuǎn)路由表(FIB)，發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)內(nèi)容名前綴WWW.Sina.com.cn存在兩個(gè)端口，一個(gè)連接CR2，一個(gè)連接CR4。CR1根據(jù)策略選擇多路徑路由，分別向CR2和CR4發(fā)送Interest消息。CR2根據(jù)路由表向CR5發(fā)送Interest消息，CR4向CR7發(fā)送Interest消息，最終CR5發(fā)現(xiàn)本路由器存在用戶所需的目標(biāo)內(nèi)容WWW.Sina.com.cn/video/a.avi，于是CR5按消息發(fā)送路徑返回目標(biāo)內(nèi)容給CR1，CR1首次收到來(lái)自CR5的目標(biāo)內(nèi)容，于是CR1不等待來(lái)自CR4的消息，而是直接將目標(biāo)內(nèi)容返回給用戶，如果后續(xù)收到CR4的內(nèi)容數(shù)據(jù)包，則直接丟棄。

如圖2所示，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中存在多份目標(biāo)內(nèi)容時(shí)，如果采用NDN現(xiàn)有的多路徑路由技術(shù)，隨著Interest消息的擴(kuò)散，眾多的CR會(huì)收到Interest請(qǐng)求，并根據(jù)請(qǐng)求向內(nèi)容請(qǐng)求者返回內(nèi)容，但實(shí)際上需要的內(nèi)容只有一份，其它多余內(nèi)容在網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中被丟棄，這種路由機(jī)制對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬浪費(fèi)較為嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種CDN多路徑路由方法和系統(tǒng)，以解決CDN多路徑路由時(shí)的網(wǎng)絡(luò)帶寬浪費(fèi)問(wèn)題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)CDN多路徑路由方法，該方法包括：

內(nèi)容發(fā)送路由器收到內(nèi)容請(qǐng)求消息，根據(jù)內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)路由表，發(fā)現(xiàn)所述內(nèi)容請(qǐng)求消息的目標(biāo)內(nèi)容對(duì)應(yīng)的下一跳存在多個(gè)路徑時(shí)，在所述多個(gè)路徑中選擇一至多個(gè)目標(biāo)路徑，并向選擇的目標(biāo)路徑發(fā)送內(nèi)容檢測(cè)消息；

內(nèi)容接收路由器收到所述內(nèi)容檢測(cè)消息，判斷本地是否存在所述目標(biāo)內(nèi)容，如果存在，返回目標(biāo)內(nèi)容信息給所述內(nèi)容發(fā)送路由器；如果不存在，根據(jù)自身的內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)路由表轉(zhuǎn)發(fā)所述內(nèi)容檢測(cè)消息；

所述內(nèi)容發(fā)送路由器收到內(nèi)容檢測(cè)應(yīng)答消息，據(jù)此獲取目標(biāo)內(nèi)容。

所述內(nèi)容檢測(cè)消息復(fù)用所述內(nèi)容請(qǐng)求消息，其中的消息類型指示修改為內(nèi)容檢測(cè)消息。

所述內(nèi)容發(fā)送路由器獲取目標(biāo)內(nèi)容的方法為：

具有所述目標(biāo)內(nèi)容的目標(biāo)內(nèi)容源在收到所述內(nèi)容檢測(cè)消息后返回內(nèi)容檢測(cè)應(yīng)答，內(nèi)容發(fā)送路由器將首先收到的內(nèi)容檢測(cè)應(yīng)答路徑作為本次請(qǐng)求的目標(biāo)內(nèi)容源的首選路徑，并向該目標(biāo)內(nèi)容源獲取內(nèi)容；或

途中內(nèi)容接收路由器發(fā)現(xiàn)本地緩存有目標(biāo)內(nèi)容，內(nèi)容接收路由器直接返回內(nèi)容檢測(cè)應(yīng)答消息，內(nèi)容發(fā)送路由器將首先收到的內(nèi)容檢測(cè)應(yīng)答路徑作為本次請(qǐng)求的目標(biāo)內(nèi)容源的首選路徑，并向該目標(biāo)內(nèi)容源獲取內(nèi)容；或

具有所述目標(biāo)內(nèi)容的目標(biāo)內(nèi)容源在收到內(nèi)容檢測(cè)消息后返回內(nèi)容檢測(cè)應(yīng)答，內(nèi)容發(fā)送路由器在收到多條內(nèi)容檢測(cè)應(yīng)答消息后，并發(fā)向多個(gè)內(nèi)容源獲取目標(biāo)內(nèi)容；或

具有所述目標(biāo)內(nèi)容的目標(biāo)內(nèi)容源在收到內(nèi)容檢測(cè)消息后返回內(nèi)容檢測(cè)應(yīng)答，內(nèi)容發(fā)送路由器在收到多條內(nèi)容檢測(cè)應(yīng)答消息后，選擇最佳內(nèi)容源以獲取內(nèi)容。

所述并發(fā)向多個(gè)內(nèi)容源獲取目標(biāo)內(nèi)容的方法為：從不同內(nèi)容源獲取整體內(nèi)容中的不同分片。

還包括：

內(nèi)容發(fā)送路由器在接收內(nèi)容檢測(cè)應(yīng)答超時(shí)后，返回內(nèi)容請(qǐng)求失敗。

一種CDN多路徑路由系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括內(nèi)容發(fā)送路由器、內(nèi)容接收路由器；其中，