[發明專利]用于FogCDN場景的調度方法及調度端

有效

• 申請號: 201910505246.7
• 申請日: 2019-06-12
• 公開（公告）號: CN110278254B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 莊奇東
• 申請（專利權）人: 深圳梨享計算有限公司
• 主分類號: H04L67/60
• 分類號: H04L67/60;H04L67/10;H04L61/2514
• 代理公司: 深圳市博銳專利事務所 44275
• 代理人: 林棟

本發明公開了用于FogCDN場景的調度方法及調度端，以不同節點之間的連接關系劃分節點類型；以客戶端在不同節點類型的分布比例、服務端在不同節點類型的分布比例以及不同節點類型之間的連通率、連通性或連接性來調度服務端響應客戶端的請求；本發明通過上述方法，使得整個調度策略充分考慮了各不同類型節點之間的連接關系以及各不同類型節點的請求規模或服務容量，從而能盡可能的提高單次連通率、連接效率和資源利用率，即提供了一種高吞吐、低延遲、調度均勻且盡量使每個節點利用率都能在特定水平之上的調度策略。

技術領域

本發明涉及一種共享計算技術領域，特別涉及用于FogCDN場景的調度方法及調度端。

背景技術

FogCDN是指利用近用戶端的設備或模組(如家用或商用智能路由器、ONU/OLT、NAS、機頂盒、伙伴機器人、Web瀏覽器、企業或個人自Host服務器)上的閑置帶寬、存儲、計算等資源來構建的內容分發網絡，在某些場合下又被稱為霧計算CDN、共享CDN、P2P-CDN或PCDN。在商業上通常采用類似Uber或AirBnb的眾包或眾籌的方式獲得大量的節點以構建資源池。通常可起到為CP(ContentProvider，內容提供商)或傳統CDN廠商降低成本、提高地域,ISP或ASN覆蓋率、提高服務質量的效果。該等CDN的技術及商業方法已由中國專利CN104618506B(一種眾包的內容分發網絡系統、方法與裝置)提出并定義。在2019年，FogCDN已經形成一個新的產業并取得爆發式增長。

在FogCDN即P2P的CDN中，服務端大多為用戶端的路由器、NAS等設備；而客戶端為用戶用以看視頻、玩游戲的手機、PC、平板、智能電視等終端。這些設備和終端常常在不同的NAT(NetworkAddressTranslator)之后，一般情況下是很難使用如TCP、HTTP等通用的網絡傳輸協議通過像云服務器那樣的固定IP:Port從外部直連進來的。為了使客戶端的請求能夠得到響應，需要做NAT穿越。

傳統CDN的調度主要思想是匹配在各個地域和各個ISP下的用戶請求和服務容量。在FogCDN中，如果僅僅簡單沿用或借鑒傳統CDN的調度思路，會存在由NAT導致的服務節點和客戶端之間的連通性的問題，這樣會形成在某些地區或ISP霧節點利用率低的現象，甚至造成某些節點的利用率持續為零。利用率低又進一步導致用戶激勵低，反過來影響了節點規模的拓展。所以，我們需要找到一種適用于FogCDN場景的調度策略，滿足：高吞吐、低延遲、調度均勻且盡量使每個節點利用率都能在特定水平之上。

傳統上將NAT劃分為如下四種類型：

1.完全錐形(Full-cone)NAT

一旦一個內部地址(iAddr:iPort)被映射到外部地址(eAddr:ePort)，所有發自iAddr:iPort的包都經由eAddr:ePort向外發送；

任意外部主機都能通過給eAddr:ePort發包到達iAddr:iPort。

2.限制型(Restricted-cone)NAT

一旦一個內部地址(iAddr:iPort)被映射到外部地址(eAddr:ePort)，所有發自iAddr:iPort的包都經由eAddr:ePort向外發送；

只有當iAddr:iPort先前已向hAddr:any發送過數據包時，外部主機(hAddr:any)才能通過給eAddr:ePort發包到達iAddr:iPort(注：any表示端口號無關緊要)。

3.端口限制型(Port-restrictedcone)NAT

一旦一個內部地址(iAddr:iPort)被映射到外部地址(eAddr:ePort)，所有發自iAddr:iPort的包都經由eAddr:ePort向外發送；