[發(fā)明專利]一種基于區(qū)塊鏈的軟件定義內容分發(fā)網(wǎng)絡服務器選擇方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011276492.9
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112769590B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發(fā)明（設計）人: 連陽陽;袁翰青;王少影;王靜;高麗芳;辰軍;呂鵬鵬;王智慧;方蓬勃;李啟蒙;文芳;路欣;肖帆;陳連棟;藺鵬
• 申請（專利權）人: 國網(wǎng)河北省電力有限公司信息通信分公司;北京萬可信息技術有限公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H04L67/1042
• 分類號: H04L67/1042;H04L67/1001;H04L45/76;H04L45/645;H04L9/40
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 葉宇

本發(fā)明公開了一種基于區(qū)塊鏈的軟件定義內容分發(fā)網(wǎng)絡服務器選擇方式，通過在SDN控制層構建聯(lián)盟區(qū)塊鏈網(wǎng)絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全可靠傳輸，有效應對網(wǎng)絡威脅，設計了基于區(qū)塊鏈的軟件定義內容分發(fā)網(wǎng)絡控制器邏輯結構，通過解析網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包提取交換機網(wǎng)絡拓撲結構，從全局視角選擇最優(yōu)的內容代理服務器，同時通過模型預測控制的方法解決了軟件定義內容分發(fā)網(wǎng)絡中服務器和路徑選擇的同時優(yōu)化問題，提高網(wǎng)絡效能。

技術領域

本發(fā)明涉及通信技術技術領域，具體領域為一種基于區(qū)塊鏈的軟件定義?內容分發(fā)網(wǎng)絡服務器選擇方式。

背景技術

現(xiàn)在越來越多的網(wǎng)絡流量通過內容分發(fā)網(wǎng)絡提供，CDN通過將源站內容?分發(fā)至更接近用戶的節(jié)點，可以提供快速、可信賴的分發(fā)服務，提高了用戶?訪問的響應速度和成功率，解決了因分布、帶寬、服務器性能帶來的訪問延?遲問題，提高了網(wǎng)絡效用。然而現(xiàn)有CDN架構大多基于地理DNS選擇服務器，域名解析服務器將內容路由到最近的代理服務器，但是，地理位置最近?不一定是路由請求的最佳選擇，為了給客戶端提供最優(yōu)的副本代理服務器，?需要對CDN網(wǎng)絡全局進行監(jiān)控和調整，但是CDN不理解網(wǎng)絡拓撲，不能感?知全局網(wǎng)絡狀態(tài)信息。

軟件定義網(wǎng)絡(SDN)將數(shù)據(jù)轉發(fā)平面和控制平面分離，交換機只負責?數(shù)據(jù)層面，將傳統(tǒng)交換設備中的控制部分進行抽離，集中到獨立的控制器上。?該控制器以流表的形式下發(fā)規(guī)則給交換設備，從而對數(shù)據(jù)轉發(fā)平面中的轉發(fā)?路徑、轉發(fā)速率進行調控。此外，SDN具備可編程的特點，降低系統(tǒng)維護成?本。軟件定義內容分發(fā)網(wǎng)絡通過整合網(wǎng)絡、存儲和計算資源，彌補CDN對?底層網(wǎng)絡信息的獲取不全面、不精確，同時對底層網(wǎng)絡資源可通過編程動態(tài)?調配，承擔CDN部分間接獲取網(wǎng)絡信息的任務和功能，既減輕了CDN負?載，又加強了對底層網(wǎng)絡的控制。然而，軟件定義內容分發(fā)網(wǎng)絡在實踐中仍?然面臨著許多安全挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)集中式SDN控制器本身在對抗場景下容易造成?單點故障，而分布式控制器更容易遇到內部攻擊，面臨可靠性和信譽問題。

隨著比特幣加密貨幣的巨大成功，區(qū)塊鏈技術受到了學術界的極大關注。?區(qū)塊鏈可以使用對等網(wǎng)絡來驗證每個新事務，只有在驗證成功后才能將其添?加到區(qū)塊鏈中。在這種情況下，區(qū)塊鏈允許互不相識的各方交換信息或數(shù)據(jù)，?而不需要可信的第三方。因此，區(qū)塊鏈技術可以幫助增強數(shù)據(jù)平面中分布式控制器和各種轉發(fā)設備的安全性，提高軟件定義內容分發(fā)網(wǎng)絡的魯棒性。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于區(qū)塊鏈的軟件定義內容分發(fā)網(wǎng)絡服務器?選擇方式，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種基于區(qū)塊鏈的軟件定義內容分發(fā)網(wǎng)絡服務器選擇方式，包括以下步?驟：

步驟一：優(yōu)化用戶的平均響應時間與用戶的帶寬滿意度轉換；

步驟二：優(yōu)化用戶平均響應時間，平均響應時間為用戶的往返時延，包?括往返的鏈路時延和服務器的處理時延；

步驟三：通過改變權重值來分析算法的性能變化，根據(jù)實際的網(wǎng)絡需求?通過調節(jié)權重值來平衡響應時間和帶寬滿足度兩個優(yōu)化目標所占權重。

步驟一中，定義t時刻系統(tǒng)狀態(tài)為Z_t，N_t為t時刻系統(tǒng)中總的請求數(shù)，MPC?的系統(tǒng)輸入為p_l,s(t)，CDN代理服務器集合S＝{1,2,...s,...}，路徑集合L＝{1,2,...,l,...}。

步驟二中，將服務器看成一個M/M/1排隊模型，服務器的處理時間可以?表示為

υ_t表示t時刻內請求到達的速率，υ_s為服務器的處理速度，p_s(t)為任務被?代理服務器s處理的概率；