CN101051980A - 一种文件数据分发方法及相关设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种文件数据分发方法及相关设备。其中所述方法包括：支持P2P的用户请求路由系统RRS－P获取第一客户端下载第一文件的第一请求消息，确定所述第一客户端所属的网络自治域；RRS查找该网络自治域内存储第一文件的支持P2P的边缘服务器ES－P，并向第一客户端返回至少一个存储第一文件的ES－P的地址；所述的ES－P根据客户端下载第一文件的请求以及所述ES－P中记录的客户端与第一文件对应关系的信息，向客户端返回正在下载第一文件的其他客户端信息。本发明提高了文件数据分发速度，降低了边缘服务器固有带宽对文件数据分发的限制；并且使得P2P的数据流收敛于一个POP自治域内，减小了对骨干网络的冲击。

Description

一种文件数据分发方法及相关设备
技术领域
本发明涉及内容分发技术，尤其是内容/媒体分发网络中进行内容分发的方法及系统及相关设备。
背景技术
随着多媒体通信的发展和普及，人们对Internet内容和应用的需要正在飞速增长，为了解决原有网络中互联网连接速度缓慢的问题，产生了内容/媒体分发网络(Content/media Distribution Network，CDN/MDN)技术。
所述内容分发网络(CDN)是建立在内容分发技术上的网络架构和整体系统。内容分发技术是在流量管理、负载均衡和分布式技术基础上发展的一种分发缓存(Cache)技术，采用将缓存服务器放置于Internet的边缘节点处，通过负载均衡等算法将文件内容从源节点发布到最进行用户的网络“边缘”，实现资源的就近分配和就近访问原则，能达到对多媒体信息快速响应的目的。
图1所示为现有技术中的CDN/MDN结构示意图，其中：
用户访问入口模块(EndUser Portal，EU-Portal)，用于实现用户的访问接入，包括向用户进行内容/媒体展示；对用户登陆进行认证，用户通过登录Portal，增加、删除、查询或修改自己的个人属性等功能。
用户请求路由系统(Request Routing System，RRS)，作为用户请求的入口，媒体分发网络的调度核心，用于动态均衡各个内容缓存站点的负荷分配，为用户的请求选择最佳的访问站点，同时提高网站的可用性。内容路由根据网络拓扑结构、网络延时、服务器负荷与规则等策略设定，指定最优站点向特定的内容请求提供服务。内容路由系统可根据多种因素制定路由，包括站点与用户的临近度、内容的可用性、网络负载、设备状况等。
边缘服务器(Edge Server，ES)，直接为用户提供流媒体服务功能；提供流媒体的代理(Proxy)功能；监控用户的上线、下线，为用量采集模块(UsageMediation，UM)提供用户消费的真实凭据。
参照图1所示的网络结构，当用户对内容/媒体发出请求，RRS获取到所述用户对内容/媒体的请求后，根据一系列策略，确定当时最适当的至少一个边缘服务器，用户向RRS所确定的边缘服务器发起内容/媒体请求，若该边缘服务器中存在用户请求的内容，则将内容返回给用户；如果该边缘服务器中不存在用户请求的内容，则该节点的内容缓存器从原始服务器中将该内容pull到本地，并返回给用户。
发明人对现有技术的实践过程中发现，由于通过边缘服务器为用户提供文件数据，而边缘服务器的带宽是确定的，因此能服务的用户数量是非常有限的。为了满足用户的需求，边缘节点的能力要随用户数量的增加作线性增长，导致对边缘节点的投资将十分庞大。
发明内容
本发明实施例要提供一种文件数据分发方法，降低边缘服务器固有带宽对文件数据分发的限制作用。相应的，本发明实施例还在于提供采用所述文件数据分发方法的相关设备。
为解决上述技术问题，本发明所提供的文件数据分发实施例是通过以下技术方案实现的：支持P2P的用户请求路由系统RRS-P获取第一客户端下载第一文件的第一请求消息，确定所述第一客户端所属的网络自治域；RRS查找该网络自治域内存储第一文件的支持P2P的边缘服务器ES-P，并向第一客户端返回至少一个存储第一文件的ES-P的地址；所述的ES-P根据客户端下载第一文件的请求以及所述ES-P中记录的客户端与第一文件对应关系的信息，向客户端返回正在下载第一文件的其他客户端信息。
本发明所提供的用户请求路由系统的实施例中包括：第一连接管理模块，用于管理与外部连接接口的数据交互，包括：获取第一客户端下载第一文件的第一请求消息；以及，通过接口向第一客户端返回用户调度模块得到的与客户端属于相同网络自治域内的边缘服务器ES-P的地址；文件管理模块，用于存储文件信息，包括文件标识与网络自治域内与ES-P地址之间的对应关系；用户调度模块，用于调用文件管理模块，按照所述文件信息分配ES-P地址；包括：得到第一请求消息中包含的第一文件的标识，调用文件管理模块，依据所述第一文件的标识在所述客户端所属的网络自治域内下查找存储所述第一文件的ES-P地址。
本发明所提供的边缘服务器实施例中包括：第二连接管理模块，用于管理与外部连接接口的数据交互；包括：获取第一客户端下载第一文件的第三请求消息；以及通过所述接口向第一客户端返回存储模块查找得到的正在下载第一文件的客户端信息；存储模块，记录在所属网络自治域内，进行文件下载的客户端信息与该客户端所下载文件的标识的对应关系；会话管理模块，得到所述第三请求消息中包含的第一文件的标识，调用所述存储模块，依据第一文件的标识查找到正在下载第一文件的客户端信息。
本发明所提供的CDN/MDN系统实施例包括：RRS-P，用于获取第一客户端下载第一文件的第一请求消息，确定所述第一客户端所属的网络自治域；查找该网络自治域内存储第一文件的支持P2P的边缘服务器ES-P，并向第一客户端返回至少一个存储第一文件的ES-P的地址；ES-P，用于根据客户端下载第一文件的请求以及所述ES-P中记录的客户端与第一文件对应关系的信息，向客户端返回正在下载第一文件的其他客户端信息。
本实施例实现过程中，由于利用现有的媒体分发网络结构，采用P2P的模式进行文件分发，充分利用了客户端的能力，提高了文件数据分法速度，降低了边缘服务器固有带宽对文件数据分发的限制；并且本发明实施例中，在所有满足P2P下载要求的设备中，优先选择与请求下载文件的客户端属于同一POP的设备进行P2P模式文件分发，进而使得P2P的数据流收敛于一个POP自治域内，有效的收敛了乱序流，避免了P2P乱序流对骨干网络的冲击。
附图说明
图1为现有技术中的内容/媒体分发网络架构示意图；
图2为本发明实施例RRS-P的结构示意图；
图3为本发明实施例RRS-P处理P2P client文件下载请求流程图；
图4为本发明实施例RRS-P处理ES-P文件下载请求流程图；
图5为本发明实施例ES-P的结构示意图；
图6为本发明实施例ES-P的工作原理流程图；
图7为本发明实施例P2P Client的结构示意图；
图8本发明实施例P2P Client的工作原理流程图；
图9为本发明实施例正常下载流程示意图；
图10为本发明实施例跨POP点下载流程示意图；
图11为本发明实施例兼容BT下载流程示意图。
具体实施方式
以下具体介绍本发明实施例涉及的系统架构。本发明的实现中涉及网络自治域的概念，本领域技术人员可根据业务的需求依据具体的网络结构和特点，采用适当的技术进行划分；例如，以网络服务提供点(POP，Point OfPresence)为依据建立网络自治域，通常距网络服务提供点越近则线路信号损耗越小，可为连接用户提供的带宽保障越高。本发明对网路自治域的建立和划分方法并无意进行限制。以下实施例假设以POP点为依据建立网络自治域，并以此为例具体说明本发明实施例的实现方式。
本发明实施例涉及媒体分发网络中的用户请求路由系统(RRS，RequestRouting System)、边缘服务器(ES，Edge Server)、客户端(client)，并且所述RRS、ES、client为支持P2P技术。相关技术参见中国申请号为200710089600.X的申请文件的记载，以下将所述支持P2P技术的RRS、ES、client分别定义为RRS-P、ES-P、P2P client。
RRS-P是系统的调度服务器，负责完成P2P请求的调度、拓扑关系创建及维护、提供Peer节点列表给P2P客户端、实现ES-P群组基于负载均衡的调度策略等功能。
图2为本发明实施例RRS-P的结构示意图。参照该图，RRS-P20包括：
第一连接管理模块21，用于管理RRS-P与外部的连接接口，至少包括：
P2P client与RRS-P之间的消息接口，P2P client与RRS-P之间增加下载请求及响应消息，本实施例中请求消息包含请求下载文件的hash值；响应消息中包含ES的IP地址与端口号。
ES-P与RRS-P之间的消息接口，ES-P与RRS-P之间增加下载请求及响应消息，请求消息中包含请求下载文件的hash值；响应消息中包含两个关键字：标识是否存在请求文件、存储请求文件的ES-P信息。
文件管理模块22，负责文件信息的存储与更新；存储每个POP点下，每个ES-P上的文件信息。当ES-P上文件信息变更时，RRS-P进行相应的更新；表1示出了本实施例采用的存储格式，包括：文件标识，本发明实施例中将文件元数据信息的hash值作为文件的唯一标识，所述文件的元数据信息包括文件分片长度与每个分片的hash值；文件所在的POP点的ID；文件所在ES-P的ID；时间戳，记录添加该条存储记录的时间；整标性识，用于表示ES-P是否存储了该文件的所有数据；
表1：
  文件hash值    POP ID     ES ID     时间戳   内容是否完整
本实施例中所提供的文件信息存储格式中包含文件标识、文件所在的POP点的ID、文件所在ES-P的ID、时间戳以及内容是否完整标识。本发明并无意限制本领域技术人员对所述存储格式的扩展及修改，然而，本发明实施例存储格式中至少应体现出文件标识与文件所在POP点以及文件所在ES-P之间的对应关系。
负载均衡模块(Load Balancer)23，用于对自治域内ES-P进行负载计算，进行负载均衡。
用户调度模块24，维护与文件管理模块之间的接口(用户调度模块与文件管理模块间可采用API接口)，通过调用文件管理模块，按照所述文件标识查找客户端所请求下载的文件所在的ES-P；以及，维护与负载均衡模块的接口，调用负载均衡模块选择出当前负载较小的ES-P。
在上述RRS-P实施例结构基础上，参照图3和图4，具体说明RRS-P的工作原理。
图3所示为RRS-P处理P2P client文件下载请求的流程。具体包括：
步骤31：通过P2P client与RRS-P之间的消息接口获取P2P client发送的文件下载请求消息(第一请求消息)，请求消息中包含请求下载文件的hash值；
步骤32：根据P2P client的IP地址确定其所属的POP点；
步骤33：解析客户端的第一请求消息，用户调度模块24获取P2P client请求下载文件(第一文件)的hash值；
步骤34：用户调度模块调用文件管理模块，查找P2P client所属的POP点下是否有所述第一文件，若有则进行步骤35，否则执行步骤36；
步骤35：通过P2P client与RRS-P之间的消息接口发送响应消息到P2Pclient，所述响应消息中包含文件管理模块查找到的该POP点下存储第一文件的ES-P信息(ES-P的IP地址与端口号)；
步骤36：用户调度模块调用负载均衡模块在P2P Client所属的POP点下选择当前负载较小的ES-P；
步骤37：文件管理模块按照预置的存储格式增加记录信息，如包括：第一文件的hash值、P2P client所述POP点ID、负载均衡模块选取的ES-P的ID等。
步骤38：通过P2P client与RRS-P之间的消息接口返回相应消息，包含负载均衡模块选取的ES-P信息(ES-P的IP地址与端口号)发送到P2P client。
图4所示为RRS-P处理ES-P文件下载请求的流程。具体包括：
步骤41：ES-P与RRS-P之间的消息接口，获取ES-P下载文件的请求消息(第二请求消息)，请求消息中包含请求下载文件的hash值；
步骤42：根据ES-P的IP地址确定其所属的POP点；
步骤43：解析ES-P的第二请求消息，用户调度模块获取ES-P请求下载文件(第一文件)的hash值；
步骤44：用户调度模块调用文件管理模块，查找其他POP点下是否有所述ES-P请求下载的文件，若有则进行步骤45，否则执行步骤46；
步骤45：通过ES-P与RRS-P之间的消息接口返回响应消息到请求下载文件的ES-P，所述响应消息中包含文件管理模块查找到的所述其他POP点下ES-P的信息(ES-P的IP地址与端口号)；
步骤46：通过ES-P与RRS-P之间的消息接口向请求下载文件的ES-P返回响应消息，所述响应消息中标识不存在请求下载的文件。
上述RRS-P实施例中，P2P client所属的POP点下没有所述第一文件时，调用负载均衡模块选择该POP点下出当前负载较小的ES-P，然而，本发明实施例实现过程中也可采用其他的策略在P2P client所属的POP点下进行ES-P的选择，例如也可依据服务器性能、网络流量状态或者P2P client所处网络位置等因素选择ES-P。相应的，可采用其他策略模块替换上述实施例中的负载均衡模块。
上述RRS-P结构实施例基础上，所述RRS-P依然可进一步包括以下模块：(具体内容可参照中国专利申请号为200710089600.X申请文件中的记载)
ES/CS管理模块25，用于探测连接的ES-P和CS-P的故障，记录ES-P与CS-P之间拓扑关系；其中，所述CS-P为支持P2P技术的中心服务器(CenterServer，CS)，主要为各边缘服务器提供原始的数据源；
第一拓扑管理模块(Topo Manager)26，用于根据用户调度模块的调度结果，维护P2P客户端之间以及自治域内ES-P之间的拓扑信息，为P2P客户端与ES-P提供服务；
资源管理模块(Resource Manager)27，用于支持资源出租模式，根据第一拓扑管理模块中保存的拓扑信息，记录运营商占用资源，并检查运营商所占资源是否超过设定的上限值；
第一频道管理模块28，用于获取并记录直播频道基本信息，增加/删除直播频道，并将处理结果发送给所述第一拓扑管理模块；
数据同步模块(Data Syncer)29，用于与备用RRS-P通信，实现主用RRS-P和备用RRS-P信息同步更新。
图5为本发明实施例ES-P的结构示意图。参照该图，ES-P50包括：
第二连接管理模块51，用于管理ES-P与外部的连接接口，负责数据连接和信令连接通道的建立、维护和拆除，以及包括：
P2P client与ES-P之间的第一消息接口，P2P client与ES-P之间增加下载请求与响应消息，请求消息中包含文件的hash值；响应消息中包含两个关键字：是否同意下载文件、其他正在下载同一文件的客户端信息；
ES-P与ES-P之间的接口，ES-P与ES-P之间增加下载请求与响应消息，请求消息中包含请求文件的hash值；响应消息中包含关键字：是否同意请求；
ES-P与RRS-P的消息接口，参见上文RRS-P新增接口的内容；
ES-P与P2P Client之间的第二消息接口，遵循P2P传输相关协议；所述第二消息接口用于ES-P与其他P2P客户端之间采用P2P传输协议传送文件数据；例如，假设ES-P与支持BT协议的P2P Client进行文件数据传送，则所述第二消息接口具体为ES-P与该BT Client之间的接口；
ES-P与P2P辅助服务器之间的消息接口，遵循P2P传输相关协议。
存储模块52，记录更新本ES-P所属POP点内正在下载该文件的所有P2PClient信息；向请求下载文件的P2P Client提供其他正在下载该文件的Client信息。表2示出了存储模块52的信息存储格式。包括：文件标识，本发明实施例中将文件元数据信息的hash值作为文件的唯一标识，所述文件的元数据信息包括文件分片长度与每个分片的hash值；客户端信息，本POP点内正在下载该文件的P2P Client列表，P2P Client信息的详细内容参见具体的P2P传输协议。
表2：
    文件hash值   客户端信息
解析模块53，用于解析第二连接管理模块获取的P2P Client发送的点对点P2P协议种子文件，作为P2P客户端，根据对P2P协议种子文件的解析结果遵循相应的P2P传输协议通过调用第二连接管理模块获取文件数据。例如采用BT协议。
会话管理模块54，用于调用存储模块，查找正在下载某个文件的P2P客户端信息；以及用于调用解析模块解析所述P2P协议种子文件。会话管理模块与存储模块间的接口以及会话管理模块与解析模块之间的接口可为API接口。
第一缓存管理模块55，用于对第二连接管理模块获取的第一文件的数据的进行缓存管理。
在上述ES-P实施例结构基础上，参照图6具体说明ES-P的工作原理。
步骤61：通过所述P2P client与ES-P之间的第一消息接口，ES-P获取P2P client下载文件的请求消息(第三请求消息)，请求消息中包含文件的hash值；
步骤62：解析客户端的第三请求消息，解析得到ES-P请求下载文件(第一文件)的hash值，并发送给会话管理模块；
步骤63：会话管理模块调用存储模块，查找是否记录有所述第一文件；若有则进行步骤64，否则进行步骤66；
步骤64：存储模块在该文件对应的信息中增加所述请求下载该文件的P2PClient信息；执行步骤65；
步骤65：通过所述P2P client与ES-P之间的第一消息接口，向所述请求进行文件下载的P2P Client返回响应消息，包括：其他正在下载该文件的P2PClient信息；并执行步骤615；
步骤66：通过所述ES-P与RRS-P的消息接口向RRS-P发送请求下载第一文件的第二请求消息；
步骤67：通过所述ES-P与RRS-P的消息接口，判断RRS-P是否返回存储所述第一文件的ES-P信息；若是，则执行步骤68，否则执行步骤610；
步骤68：通过所述ES-P与ES-P之间的接口，向RRS-P返回的ES-P请求下载第一文件，所发送的请求消息中包含请求文件的hash值；并从该ES-P获取第一文件的数据；执行步骤69；
步骤69：存储模块在该文件对应的信息中增加所述请求下载该文件的P2PClient信息；并执行步骤615；
步骤610：通过所述P2P client与ES-P之间的第一消息接口，通知请求下载文件的P2P client上传P2P协议种子文件，本实施例中假设支持BT协议，则具体为通知请求下载文件的P2P client上传BT种子文件；
步骤611：会话管理模块调用解析模块解析P2P client上传的BT种子文件，获取BT辅助服务器(BT Tracker)地址；参照BT协议可知，所述BT Tracker上记录着同时在下载该文件的其他BT客户端，BT客户端根据这份名单，向他们中的全部或者部分发起连接；因此BT Tracker起着帮助BT客户端互相连接的作用；
步骤612：通过所述ES-P与BT Tracker之间的消息接口，向BT Tracker请求并得到正在下载第一文件的其他BT客户端信息；
步骤613：通过所述ES-P与P2P Client之间的第二消息接口，ES-P从BT客户端下载所述的第一文件；执行步骤614；
步骤614：存储模块在该文件对应的信息中增加所述请求下载该文件的P2P Client信息；并执行步骤615；
步骤615：向请求下载文件的P2P Client提供第一文件的数据。
上述ES-P结构实施例基础上，所述ES-P依然可进一步包括以下模块：(具体内容可参照中国专利申请号为200710089600.X申请文件中的记载)
负载报告模块56，用于ES-P负载收集、统计并上报到RRS-P；
频道管理模块57，用于获取并记录直播频道基本信息，增加/删除直播频道；
认证计费模块58，用于对连接的P2P客户端进行用户身份认证、以及对用户进行计费。
上述实施例中，若RRS-P未返回其他网络自治域内存储第一文件的ES-P地址，则所述ES-P通知请求下载文件的P2P client上传P2P协议种子文件，会话管理模块调用解析模块解析P2P client上传的P2P协议种子文件(如BT种子文件)，进而调用第二连接管理模块采用P2P传输协议执行对第一文件的下载；
然而，在RRS-P未返回其他网络自治域内存储第一文件的ES-P地址的情况下，除上述实施例实现方式之外，如果请求下载文件的P2P client上保存了存储所述第一文件的内容服务器的地址，则所述ES-P也可能通过第二连接管理模块获取请求下载文件的P2P client上传的所述内容服务器的地址；在这种情况下，会话管理模块直接调用第二连接管理模块从所述内容服务器获取第一文件。
图7为本发明实施例P2P Client的结构示意图。参照该图，P2P Client70包括：
第三连接管理模块71，用于P2P Client的对外接口管理，至少包括：如上文所述的P2P client与ES-P之间的第一消息接口，参见上文相关内容；所述的P2P client与RRS-P之间的消息接口，参见上文相关内容；P2P client与P2P client之间的消息接口，遵循相关P2P传输协议。第三连接管理模块71还负责数据连接和信令连接通道的建立、维护和拆除；负责网络地址转换(NetworkAddress Transform，NAT)穿越消息的发送；还负责ES-P、RRS-P、P2P客户端地址和标识映射信息的管理，提供基本的数据传输服务等。
客户端管理模块72，保存与本P2P Client有数据交互的设备信息，至少包括客户端信息或者ES-P的信息；客户端管理模块的数据存储格式可采用如表2所示的结构，参见上文相关部分的说明。客户端管理模块调用第三连接管理模块，与其他P2P Client进行消息交互。
第二缓存管理模块73，用于对第三连接管理模块获取的文件数据进行缓存；
下载管理模块74，调用第二缓存管理模块，将所述文件数据从第二缓存管理模块写入存储设备。所述下载管理模块与第二缓存管理模块之间可采用API接口。
在上述P2P Client实施例结构基础上，参照图8具体说明P2P Client的工作原理。
步骤81：P2P Client从用户访问入口(EU-Portal，Endures Portal)(通常为页面)上获取文件元数据；
步骤82：通过P2P client与RRS-P之间的消息接口向RRS-P发送请求文件下载的第一请求消息；
步骤83：通过P2P client与RRS-P之间的消息接口收到RRS-P返回的ES-P信息；
步骤84：通过所述的P2P client与ES-P之间的第一消息接口向ES-P发送该文件的下载请求；
步骤85：判断通过所述的P2P client与ES-P之间的第一消息接口ES-P是否返回P2P client信息；若是则执行步骤86，否则执行步骤87；
步骤86：向ES-P是否返回的P2P client发送下载文件请求，开始下载文件；
步骤87：所述的P2P client与ES-P之间的第一消息接口向ES-P上传种子文件。
上述P2P client结构实施例基础上，所述P2P client依然可包括以下模块：(具体内容可参照中国专利申请号为200710089600.X申请文件中的记载)
解码模块75，用于对获取的切片数据进行解码，恢复原始数据包；
第二拓扑管理模块76，用于监控并调整自身与其它网络节点之间的P2P连接状态；
媒体服务器模块(Media Server)77，用于向媒体播放器发送流媒体数据。
以下以实施例方式具体说明采用上文所述设备实施例的CDN/MDN运行方式。
图9为正常下载流程示意图，参照该图：
步骤91：用户点击下载文件；
步骤92：用户从EU-Portal获取文件元数据信息；
步骤93：触发P2P Client程序；
步骤94：P2P Client对元数据进行摘要计算，获取文件hash值；
步骤95：P2P Client向RRS-P请求下载文件，请求消息中包括文件的hash值；
步骤96：RRS-P根据P2P Client IP地址，确定其所属POP点；
步骤97：RRS-P查找P2P Client所属POP点下是否存储该文件；
步骤98：RRS-P向client返回存储该文件的ES-P地址；当POP点下没有该文件时，其处理流程参见图10跨POP点下载流程；
步骤99：P2P Client向ES-P请求下载文件，请求中包括文件的hash值；
步骤910：ES-P将该P2P Client信息加入到下载该文件的客户端列表中；
步骤911：ES-P向P2P Client返回其他正在下载该文件P2P Client的信息；
步骤912：P2P Client向其他正在下载该文件的P2P Client请求下载；
步骤913：P2P Client从其他正在下载文件的P2P Client获取文件数据。
图10为本发明实施例跨POP点下载流程示意图；
步骤101：用户选择下载文件；
步骤102：用户从EU-Portal获取文件元数据信息；
步骤103：触发Client程序；
步骤104：P2P Client对元数据进行摘要计算，获取文件hash值；
步骤105：P2P Client向RRS请求下载文件，请求消息中包括文件的hash值；
步骤106：RRS-P根据client IP地址，确定其所属POP点；
步骤107：RRS-P查找client所属POP点下是否存储该文件；
步骤108：如果所属POP点下没有该文件，则RRS-P计算该POP点下ES-P负载，选择一个负载最小的ES-P；
步骤109：RRS在对应该文件的ES-P信息上增加该负载最小的ES-P；
步骤110：将该ES-P信息返回给P2P client；
步骤111：Client向ES-P请求下载文件，请求中包括文件的hash值；ES-P查看本地是否存储该文件，如果有该文件则流程同正常下载；
步骤112：本地没有该文件，则向RRS-P请求下载文件；
步骤113：RRS-P查找其他POP点是否存储该文件；
步骤114：RRS-P向ES-P返回其他POP点的ES信息；
步骤115：ES向其他POP点ES-P发送下载请求，请求中包含文件的hash值；
步骤116：其他POP点ES-P向请求ES-P传输文件数据；
步骤117：将该P2P Client信息加入到下载该文件的客户端列表中；
步骤118：向P2P Client提供下载服务。
图11为本发明实施例兼容BT下载流程示意图。该实施例中以设备支持BT协议为例进行下载流程说明。
步骤A01：用户从BT Portal获取BT种子文件；
步骤A02：用户选择下载该种子对应的文件；
步骤A03：触发P2P Client程序；
步骤A04：P2P Client解析种子文件，获取文件hash值；
步骤A05：P2P Client向RRS-P请求下载文件，请求消息中包括文件的hash值；
步骤A06：RRS-P根据P2P client IP地址，确定其所属POP点；
步骤A07：RRS-P查找P2P Client所属POP点下是否存储该文件；若POP点下存储该文件，则参见图9所示正常下载流程；
步骤A08：如果所属POP点下没有该文件，则RRS-P计算该POP点下ES-P负载，选择一个负载最小的ES-P；
步骤A09：RRS-P在对应该文件的ES信息上增加该ES-P；
步骤A10：将该ES-P信息返回给P2P Client；
步骤A11：P2P Client向ES请求下载文件，请求中包括文件的hash值；
步骤A12：ES查看本地是否存储该文件，如果有该文件则流程同正常下载；
步骤A13：本地没有该文件，则向RRS-P请求下载文件；
步骤A14：RRS-P查找其他POP点是否存储该文件；若其他POP点下有该文件，则参见图10所示的跨POP点下载流程；
步骤A15：通知ES-P所有POP点均没有该文件；
步骤A16：ES-P要求P2P Client上传种子文件；
步骤A17：P2P Client上传种子文件给ES-P；
步骤A18：ES-P解析种子文件，获取BT Tracker信息；
步骤A19：向BT Tracker请求BT Client信息；
步骤A20：BT Tracker向ES返回正在下载该文件的BT client信息；
步骤A21：ES-P向BT Client请求下载文件；
步骤A22：BT Client向ES-P传输文件数据；
步骤A23：将该P2P Client信息加入到下载该文件的客户端列表中；
步骤A24：ES-P向P2P client提供下载服务。
上述实施例中，步骤15：RRS-P通知ES-P所有POP点均没有该文件；则步骤16至步骤22，ES-P获取到P2P Client上传的种子文件，并且解析所述种子文件后，采用P2P传输协议从P2P Client(上述实施例以BT为例，则所述P2P协议为BT协议，所述P2P Client为BT Client)上获取文件；
然而，除上述实施例实现方式之外，在步骤15：通知ES-P所有POP点均没有该文件的情况下，如果请求下载文件的P2P client上保存了存储所述第一文件的内容服务器的地址，则所述ES-P也可能获取到该P2P client上传的所述内容服务器的地址；则ES-P直接从所述内容服务器上获取所述文件。
上文所述方法实施例中，若P2P client所属的POP点下没有所述文件时，则RRS-P计算该POP点下ES-P负载，选择一个负载最小的ES。然而，本发明实施例实现过程中也可采用其他的策略在P2P Client所属的POP点下进行ES-P的选择，例如，也可依据服务器性能选择服务器性能较高的ES-P，或者依据网络流量状态参数选择当前网络流量较小的位置上的ES-P，或者，依据P2P client所处网络位置，选择距P2P client最近的ES-P。本发明并不对具体的选择策略进行限定。
由以上实施例可知，本发明实施例利用现有的媒体分发网络结构，RRS-P将客户端的下载请求调度到其所属POP点的ES-P上；ES-P记录本POP点内所有正在下载同一文件的客户端信息；ES收到客户端的下载请求后，向其提供文件下载服务及其他正在下载该文件的其他客户端信息，从而将客户端之间的数据流限制在一个POP点下，避免对骨干网络造成冲击。在本发明提供的另一实施例中，ES-P也可充当P2P客户端从Tracker服务器获取其他P2P客户端的信息，并从其他P2P客户端下载文件；然后，ES-P再为本POP点的客户端提供下载服务，从而避免了客户端与BT客户端之间的数据传输，有效的收敛的乱序流。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中(如：ROM/RAM、磁碟、光盘等)。该程序在执行时，包括如下步骤：用户请求路由系统RRS获取第一客户端下载第一文件的第一请求消息，确定所述第一客户端所属的网络自治域；RRS查找该网络自治域内存储第一文件的边缘服务器ES，并向第一客户端返回至少一个存储第一文件的ES的地址；所述ES获取第一客户端下载第一文件的请求，记录第一客户端信息与第一文件的对应关系，并根据ES上的记录，向第一客户端返回下载第一文件的其他客户端信息。
以上对本发明实施例所提供的文件数据分发方法及相关设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的实现方式；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上可能会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (21)

1、一种文件数据分发的方法，其特征在于：
支持P2P的用户请求路由系统RRS-P获取第一客户端下载第一文件的第一请求消息，确定所述第一客户端所属的网络自治域；
RRS查找该网络自治域内存储第一文件的支持P2P的边缘服务器ES-P，并向第一客户端返回至少一个存储第一文件的ES-P的地址；
所述的ES-P根据客户端下载第一文件的请求以及所述ES-P中记录的客户端与第一文件对应关系的信息，向客户端返回正在下载第一文件的其他客户端信息。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述第一客户端根据ES-P返回的客户端信息获取所述的第一文件；或者，
所述第一客户端根据ES-P返回的客户端信息获取所述第一文件，以及所述第一客户端从存储第一文件的ES-P获取所述的第一文件。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于：
若所述第一客户端所属的网络自治域内没有存储第一文件的ES-P，则RRS-P根据预置的规则在第一客户端所属网络自治域内选取ES-P，并向第一客户端返回所述ES-P地址；以及，
所述ES-P根据第一客户端下载第一文件的第三请求消息，向所述RRS-P发起下载第一文件的第二请求消息；
所述RRS获取所述第二请求消息，记录所述发送第二请求消息的ES-P与第一文件的对应关系，并根据RRS-P上的记录，向所述发送第二请求消息的ES-P返回其他网络自治域内存储第一文件的ES-P地址；
所述发送第二请求消息的ES-P从其他网络自治域内存储第一文件的ES-P获取所述第一文件；并将第一文件下载到第一客户端。
4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述RRS-P获取所述ES-P下载所述文件的请求后，
根据RRS-P上的记录，若在其他网络自治域内未查找到存储第一文件的ES-P，则所述发送第二请求消息的ES-P根据第一客户端发送的种子文件采用点对点P2P传输协议执行对第一文件的下载；并将第一文件下载到第一客户端。
5、如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述RRS-P获取所述ES-P下载所述文件的请求后，
根据RRS-P上的记录，若在其网络自治域内未查找到存储所述文件的ES-P，则根据第一客户端发送的存储第一文件的内容服务器地址，所述发送第二请求消息的ES-P从所述内容服务器执行对第一文件的下载；并将第一文件下载到第一客户端。
6、如权利要求3至5其中之一所述的方法，其特征在于：
所述RRS-P根据预置的规则在第一客户端所属网络自治域内选取所述ES-P具体为：RRS-P在第一客户端所属网络自治域内选取负载最小的ES-P。
7、一种用户请求路由系统，其特征在于，包括：
第一连接管理模块，用于管理与外部连接接口的数据交互，包括：获取第一客户端下载第一文件的第一请求消息；以及，通过接口向第一客户端返回用户调度模块得到的与客户端属于相同网络自治域内的边缘服务器ES-P的地址；
文件管理模块，用于存储文件信息，包括文件标识与网络自治域内与ES-P地址之间的对应关系；
用户调度模块，用于调用文件管理模块，按照所述文件信息分配ES-P地址；包括：得到第一请求消息中包含的第一文件的标识，调用文件管理模块，依据所述第一文件的标识在所述客户端所属的网络自治域内下查找存储所述第一文件的ES-P地址。
8、如权利要求7所述的用户请求路由系统，其特征在于，还包括：
负载均衡模块，根据ES-P管理模块获取的ES-P运行数据计算ES-P负载，进行负载均衡；
用户调度模块，若调用所述文件管理模块查找得到在所述客户端所属网络自治域内没有存储第一文件的ES-P，则调用所述负载均衡模块按照预置的规则在客户端所属网络自治域内选定ES-P；以及，根据ES-P请求下载第一文件的第二请求消息中包含的第一文件的标识，调用文件管理模块，在其他网络自治域内查找到存储所述第一文件的ES地址；
第一连接管理模块，接收到的消息还包括与第一客户端属于同一网络自治域的ES-P下载所述第一文件的第二请求消息，以及，通过接口向该ES-P返回用户调度模块得到的其他网络自治域内的ES-P地址。
9、如权利要求8所述的用户请求路由系统，其特征在于：
所述文件管理模块，进一步记录第一文件的标识与所述选定的ES-P地址与网络自治域的对应关系。
10、如权利要求8所述的用户请求路由系统，其特征在于：
用户调度模块，若依据第二请求消息中包含的第一文件标识，查找得到所有网络自治域内没有存储第一文件的ES-P，则触发第一连接管理模块通过接口向所述发起下载请求的ES-P返回通知消息。
11、如权利要求8所述的用户请求路由系统，其特征在于：
若依据所述文件标识得到在所述客户端所属网络自治域内没有存储所述文件的ES-P，则所述用户调度模块调用所述负载均衡模块选择负载最小的ES。
12、一种边缘服务器，其特征在于，包括：
第二连接管理模块，用于管理与外部连接接口的数据交互；包括：获取第一客户端下载第一文件的第三请求消息；以及通过所述接口向第一客户端返回存储模块查找得到的正在下载第一文件的客户端信息；
存储模块，记录在所属网络自治域内，进行文件下载的客户端信息与该客户端所下载文件的标识的对应关系；
会话管理模块，得到所述第三请求消息中包含的第一文件的标识，调用所述存储模块，依据第一文件的标识查找到正在下载第一文件的客户端信息。
13、如权利要求12所述的边缘服务器，其特征在于：
会话管理模块，若调用存储模块查找得到所述网络自治域内没有下载第一文件的客户端，则触发第二连接管理模块通过接口向用户请求路由系统RRS-P发送下载所述第一文件的第二请求消息；
第二连接管理模块，还通过接口获取RRS-P返回的其他网络自治域内的ES-P地址，并从所述ES-P获取第一文件；以及通过接口向第一客户端下发缓存于第一缓存管理模块的第一文件的数据；
第一缓存管理模块，用于对第二连接管理模块获取的第一文件的数据进行缓存管理；
存储模块，进一步记录所述第一客户端信息与所述第一文件的标识的对应关系。
14、如权利要求13所述的边缘服务器，其特征在于，还包括：
解析模块，用于解析第二连接管理模块获取的第一客户端发送的点对点P2P协议种子文件，根据解析结果采用P2P协议通过调用第二连接管理模块获取第一文件；
第二连接管理模块，若RRS未返回其他网络自治域内存储第一文件的ES-P地址，则获取第一客户端发送的种子文件；接受解析模块的调用获取第一文件。
15、如权利要求13所述的边缘服务器，其特征在于：
第二连接管理模块，若RRS未返回其他网络自治域内存储第一文件的ES-P地址，则获取第一客户端发送的保存所述第一文件的内容服务器的地址；接受会话模块的调用从所述内容服务器地址获取第一文件。
16、如权利要求12所述的边缘服务器，其特征在于，还包括：
负载报告模块，用于进行负载数据收集，并上报到RRS-P。
17、一种客户端，其特征在于，包括：
第三连接管理模块，用于管理与外部连接接口的数据交互；包括：向RRS-P发送下载第一文件的第一请求消息；获取RRS-P返回的ES地址；向所述ES-P发送下载第一文件的第二请求消息；获取所述ES-P返回的设备信息；接受客户端管理模块的调用，与其他设备进行数据交互，获取第一文件的数据并保存到第二缓存管理模块；
客户端管理模块，保存所述设备信息，包括客户端信息或者边缘服务器信息；
第二缓存管理模块，用于对第三连接管理模块获取的第一文件的数据进行缓存；
下载管理模块，用于将所述第一文件的数据从第二缓存管理模块写入存储设备。
18、如权利要求17所述的客户端，其特征在于：
所述第三连接管理模块，接受客户端管理模块的调用，采用P2P-P协议执行从其他客户端下载第一文件的数据。
19、一种文件数据分发系统，其特征在于，包括：支持P2P的用户请求路由系统RRS-P、支持P2P的边缘服务器ES-P；其中：
RRS-P，用于获取第一客户端下载第一文件的第一请求消息，确定所述第一客户端所属的网络自治域；查找该网络自治域内存储第一文件的支持P2P的边缘服务器ES-P，并向第一客户端返回至少一个存储第一文件的ES-P的地址：
ES-P，用于根据客户端下载第一文件的请求以及所述ES-P中记录的客户端与第一文件对应关系的信息，向客户端返回正在下载第一文件的其他客户端信息。
20、如权利要求19所述的系统，其特征在于：
RRS-P，若所述第一客户端所属的网络自治域内没有存储第一文件的ES-P，则根据预置的规则在第一客户端所属网络自治域内选取ES-P，并向第一客户端返回所述ES-P地址；以及，获取ES-P发送的第二请求消息，记录所述发送第二请求消息的ES-P与第一文件的对应关系，向所述发送第二请求消息的ES-P返回其他网络自治域内存储第一文件的ES-P地址；
ES-P，用于根据第一客户端下载第一文件的第三请求消息，向所述RRS-P发起下载第一文件的第二请求消息；以及，从RRS-P返回的其他网络自治域内存储第一文件的ES-P获取所述第一文件；并将第一文件下载到第一客户端。
21、如权利要求20所述的系统，其特征在于，
RRS-P，若在其他网络自治域内未查找到存储第一文件的ES-P，通知所述发送第二请求消息的ES-P；
ES-P，用于根据第一客户端发送的种子文件采用点对点P2P传输协议执行对第一文件的下载；或者，根据第一客户端发送的存储第一文件的内容服务器地址从所述内容服务器执行对第一文件的下载；将第一文件下载到第一客户端。
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