[發明專利]一種基于路由器協同緩存的視頻服務系統及方法

在審

• 申請號: 201611023828.4
• 申請日: 2016-11-14
• 公開（公告）號: CN108076350A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 劉春梅;韓銳;周學志;郭志川
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所;上海尚恩華科網絡科技股份有限公司
• 主分類號: H04N21/231
• 分類號: H04N21/231;H04N21/222;H04N21/845;H04N21/472;H04N21/239;H04N21/238;H04N21/262
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊;楊青

本發明提供一種基于路由器協同緩存的視頻服務系統，該系統設置在路由器中，其依次順序包括：內容服務模塊、內容管理模塊、代理服務模塊和路由轉發模塊；所述內容服務模塊依次順序包括：節點測距子模塊、鄰居管理子模塊、節點數據采集子模塊、內容傳輸子模塊；所述路由轉發模塊用于為數據包的轉發選擇最佳路由路徑，最終送達到目的地；所述內容管理模塊用于管理所述用戶路由器當前的緩存內容；所述代理服務模塊用于截獲用戶設備的視頻點播請求，分析用戶當前點播的視頻信息；所述內容服務模塊，用于協同鄰居路由器為所述用戶路由器提供視頻信息的傳輸服務。

技術領域

本發明涉及路由器技術領域，特別涉及一種基于路由器協同緩存的視頻服務系統及方法。

背景技術

近年來，隨著網絡接入帶寬的提高和路由器的普及，越來越多的家庭將路由器作為接入互聯網的入口。同時，隨著互聯網的發展以及各大視頻網站(優酷土豆、愛奇藝、搜狐等)的迅速發展，視頻點播業務成為互聯網中最典型的應用。但是，在線觀看視頻內容面臨著網絡帶寬的限制，很多時候需要等待緩沖，尤其是在上網高峰時段，視頻網站的負載量很大，降低了用戶在線觀看視頻體驗，降低了視頻服務質量，大幅增加了骨干(如視頻網站)的流量。

目前，CDN加速作為緩解互聯網絡擁塞、提高網絡業務響應速度、改善用戶體驗的重要手段，已成為互聯網基礎設施中的重要組成部分。CDN的全稱是Content DeliveryNetwork，即內容分發網絡，其核心思想是將內容從中心推倒邊緣靠近用戶的地方，將內容服務從原來的單一中心結構變為分布式的結構。由于CDN采用了C/S的服務模式，系統的擴展必需以服務能力的不斷部署為基礎，很難降低其擴展的成本，隨著用戶規模的迅速增加，用戶和端設備產生的大量數據需要實時的采集、傳輸和處理，對CDN應用發展提出了較大挑戰。因此，如何通過現場計算快速處理局部區域的實時信息，并與CDN協同優化服務質量，是提高網絡所承載應用的性能的有效方法。

考慮網絡和服務特性，利用網絡邊緣設備來近距離提供視頻服務，可以減輕CDN的數據處理壓力，節省網絡流量。目前，家庭路由器主要用來提供基本的網絡互連功能，它的功能沒有得到充分的發揮。路由器作為長期在線、靠近用戶端的智能設備，還非常適合作為網絡中的數據處理節點來為用戶提供視頻服務，提升用戶的服務體驗。

發明內容

本發明的目的在于，為解決對現有的視頻服務方法存在上述缺陷，進而提供一種基于路由器協同緩存的視頻服務系統，該系統設置在路由器中，其包括：路由轉發模塊、內容服務模塊、內容管理模塊和代理服務模塊；所述內容服務模塊依次順序包括：節點測距子模塊、鄰居管理子模塊、節點數據采集子模塊、內容傳輸子模塊；所述內容管理模塊的一端與所述內容服務模塊連接，其另一端與所述代理服務模塊的一端連接，所述代理服務模塊的另一端與所述路由轉發模塊連接。

所述路由器包括：一個用戶路由器和若干個鄰居路由器；所述用戶路由器和每個所述鄰居路由的地址信息是已知的；

所述路由轉發模塊，用于為數據包的轉發選擇最佳路由路徑，最終送達到目的地；

所述內容管理模塊，用于管理所述用戶路由器當前的緩存內容；

所述代理服務模塊，用于截獲用戶設備的視頻點播請求，分析用戶當前點播的視頻信息，當所述用戶路由器和所述鄰居路由器可以提供視頻服務時，為視頻服務提供內容數據的傳送和緩存以及重定向視頻數據請求地址等功能；

所述內容服務模塊，用于協同鄰居路由器為所述用戶路由器提供視頻信息的傳輸服務；

所述節點測距子模塊，用于測量用戶路由器與自治域內的N個在線鄰居路由器的距離；

所述鄰居管理子模塊，用于根據節點測距結果得到的N個鄰居節點，管理在線鄰居節點的上線和下線狀態；

所述節點數據采集子模塊，用于收集當前服務用戶數，歷史訪問記錄和上行帶寬占用率等信息，收集的節點狀態作為路由器能否提供視頻服務的判斷條件；