CN101262489B - 一种内容分发网络系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内容分发网络系统及方法，该系统包括全局负载均衡设备模块、本地负载均衡设备模块、缓冲存储器模块、媒体资源库模块、业务应用模块，缓冲存储器模块向本地负载均衡设备模块发送媒体内容获取请求消息，全局负载均衡设备模块由媒体内容获取请求消息定位媒体内容，并将媒体内容的位置信息返回给本地负载均衡设备模块，缓冲存储器模块将本地负载均衡设备模块所发送的媒体内容位置信息转发给媒体资源库模块，媒体资源库模块将所述媒体内容发送给缓冲存储器模块，缓冲存储器模块将所述媒体内容转发给业务应用模块。本发明所述的系统及方法，降低了内容资源在网络传输过程中所占用的网络带宽，从而实现了网络带宽资源的充分利用。

Description

一种内容分发网络系统及方法 

技术领域

本发明涉及宽带多媒体业务，具体涉及一种内容分发网络系统及方法。 

背景技术

随着宽带接入和宽带多媒体业务的发展，内容分发网络(CDN)作为提高宽带业务服务质量，降低网络带宽消耗的核心技术正得到越来越广泛的应用。内容分发网络也就是将媒体内容在网络中进行主动或者被动传送的专用技术，在网络发展的WEB浏览阶段，众多网民往往集中到某些知名门户网站上浏览，如何快速应对用户的浏览请求，提高系统的响应速度，减少用户在电脑前的等待时间，在网站内容更新后，如何能做到分布在各地的服务器做到同步更新，这些都是CDN网络技术在早期的应用。随着宽带媒体内容的大量普及，CDN网络在节省网络带宽，提供用户体验效果方面，越来越显露出不可替代的技术优势。目前所述的宽带网络是针对以前的窄带网络而言的，对家庭用户而言，能够达到2兆带宽已经是非常理想。而现在很多宽带媒体的带宽都在2兆左右，因此，从对带宽的需求来看，宽带网络的带宽资源将一直是稀缺资源。 

在互联网络上，内容资源以数据的形式集中存储在某个网络节点上，在众多客户端进行内容数据请求时，保存内容资源的网络节点将会以最大的网络传输能力应对客户端请求消息，在初期，内容资源的数据量较小，每次完成内容资源的传输所占的网络带宽相对较少，随着内容资源的数据量的增加，每次内容资源数据的传输所占的网络带宽急剧增加，导致网络拥塞，影响其他信息资源在网络上的传输，这就需要一种系统及方法以降低内容资源在网络传输过程中所占的网络带宽，从而实现网络带宽资源的充分利用。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种内容分发网络系统及方法，以降低内容资源在网络传输过程中所占用的网络带宽，从而实现网络带宽资源的充分利用。 

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种内容分发网络系统，包括全局负载均衡设备模块、本地负载均衡设备模块、缓冲存储器模块、媒体资源库模块、业务应用模块，其中： 

全局负载均衡设备模块，用于负责整个内容分发网络的内容路由及用户的调度，根据接收到的媒体内容获取请求消息定位媒体内容并将定位后得到的媒体内容位置信息及媒体内容获取方式发送给本地负载均衡设备模块； 

本地负载均衡设备模块，用于生成媒体内容分发策略和分发方式，将其生成的媒体内容分发策略和分发方式附加于接收到的媒体内容获取请求消息上，并将该消息发送给全局负载均衡设备模块，以及将其接收到的媒体内容的位置信息及媒体内容获取方式发送给缓冲存储器模块； 

缓冲存储器模块，用于媒体内容的存储、分发及转发复制，并根据接收到的媒体内容请求消息在本地查找所述媒体内容，若没有找到，则向本地负载均衡设备模块发送媒体内容获取请求消息； 

媒体资源库模块，用于存储在内容分发网络中所要分发的媒体内容； 

业务应用模块，用于向缓冲存储器模块发送媒体内容请求消息。 

其中，所述全局负载均衡设备模块分为一级全局负载均衡设备和二级全局负载均衡设备两个层次，其中，一级全局负载均衡设备用于将用户调度至用户所属的内容分发网络；二级全局负载均衡设备用于在所属范围内把用户调度至最近的内容分发网络节点。 

其中，所述内容分发网络节点由一个本地负载均衡设备模块和由其管理的缓冲存储器模块构成。 

其中，所述内容分发网络节点包括：内容分发网络骨干点和内容分发网络前置点。 

其中，所述缓冲存储器模块若找到所述媒体内容，则直接将该媒体内容转发给业务应用模块。 

为了解决上述技术问题，本发明进而提供一种在内容分发网络系统中实现内容分发的方法，该方法包括如下步骤： 

(1)业务应用模块向缓冲存储器模块发送媒体内容请求消息； 

(2)缓冲存储器模块根据接收到的所述媒体内容请求消息在本地查找，若没有找到，则向本地负载均衡设备模块发送媒体内容获取请求消息； 

(3)本地负载均衡设备模块将其生成的媒体内容分发策略和分发方式附加于接收到的媒体内容获取请求消息上，并将该消息发送给全局负载均衡设备模块； 

(4)全局负载均衡设备模块根据接收到的媒体内容获取请求消息定位媒体内容，并将媒体内容的位置信息返回给本地负载均衡设备模块； 

(5)本地负载均衡设备模块将媒体内容的位置信息及媒体内容获取方式发送给缓冲存储器模块； 

(6)缓冲存储器模块向媒体资源库模块发送获取媒体内容的请求消息，该消息附加有所述媒体内容的位置信息及媒体内容获取方式； 

(7)媒体资源模块接收到所述请求消息后，将所述媒体内容发送给缓冲存储器模块； 

(8)缓冲存储器模块将获取的所述媒体内容转发给业务应用模块。 

其中，所述步骤(2)还包括，若找到所述媒体内容，则缓冲存储器模块直接将媒体内容转发给业务应用模块。 

本发明所述的一种内容分发网络系统及方法，降低了内容资源在网络传输过程中所占用的网络带宽，从而实现了网络带宽资源的充分利用。 

附图说明 

图1是根据本发明实施例所述的一种内容分发网络系统的结构示意图； 

图2是根据本发明实施例所述的一种内容分发网络系统中实现内容分发方法的流程示意图。 

具体实施方式

CDN(Content Delivery Network，内容分发网络)技术是一种充分利用网络带宽，提高网络带宽利用率的主要手段。CDN网络对媒体内容在网络中所处的位置进行合理分布，避免重复内容的重复传送，最大限度利用现有带宽基础。在媒体内容分发过程中，主要有两种分发方式：一是主动分发，主动分发是指分发策略由业务运营管理模块生成，并下发到本地负载均衡设备模块，由缓冲存储器模块完成内容分发；二是被动分发，被动分发是指分发策略由本地负载均衡设备模块动态生成，并启动缓冲存储器模块完成媒体内容的分发功能。本发明所述为被动分发方式。媒体分发的方式有多种，例如：流媒体分发方式，HTTP分发方式等。 

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。 

参考图1，为本发明实施例所述的一种内容分发网络系统的结构示意图，具体包括有：全局负载均衡设备模块(GSLB模块)、本地负载均衡设备模块(SLB模块)、缓冲存储器模块(CACHE模块)、媒体资源库模块、业务应用模块，其中： 

GSLB模块，用于负责整个内容分发网络的内容路由及用户的调度，根据接收到的媒体内容获取请求消息定位媒体内容并将定位后得到的媒体内容位置信息及媒体内容获取方式发送给本地负载均衡设备模块。GSLB模块分为两个层次：一级GSLB和二级GSLB，其中，一级GSLB负责将用户调度至用户所属的CDN网络。二级GSLB负责在所属范围内把用户调度至最近的CDN POP(point ofpresence，前置点)节点。 

SLB模块，用于生成媒体内容分发策略和分发方式，并在内容分发网络节点内部将其接收到的媒体内容的位置信息及媒体内容获取方式发送 给CACHE模块。一个SLB模块与由它管理的Cache模块构成一个CDN节点，根据位置和功能不同，CDN节点又可以分为CDN骨干点和CDNPOP点。位于POP点的SLB同时也具有CDN节点本地内容管理的功能。 

CACHE模块，用于媒体内容的存储、分发及转发复制，并根据接收到的媒体内容请求消息在本地查找所述媒体内容，若没有找到，则向本地负载均衡设备模块发送媒体内容获取请求消息。CACHE模块是CDN的基本功能单元，CACHE设备通常具有内容存储、内容分发、内容转发和复制、内容服务等功能，是CDN面向用户的内容提供点。 

媒体资源库模块，用于存储在内容分发网络中所要分发的媒体内容。媒体资源库模块是CDN的内容存储设备，用于存储在CDN中分发的内容，同时充当内容的源服务器，根据内容的形式不同，提供基于HTTP或者流媒体方式的内容源服务。媒体资源库模块并非CDN的必须设备(可以在CDN外部实现)，但是一个可运营的CDN网络通常提供媒体资源库功能。 

业务应用模块，用于向CACHE模块发送媒体内容请求消息。 

以机顶盒应用为例说明CDN网络的实现方式。整个CDN网络系统如图1所示，CDN网络系统由业务应用模块、媒体资源库模块、GSLB模块，SLB模块、CACHE模块组成，为简化网络实施，这里将GSLB模块仅设置一级，根据SLB模块的数量多少可灵活设置是否使用二级GSLB模块。本发明所述实施例中，设定有两个SLB模块，即为SLB模块1和SLB模块2，SLB模块1和SLB模块2分别对其所属的CACHE模块进行管理，如图1所示(出于简化附图的目的，该图中没有示出SLB模块2所管理的CACHE模块)。如图2所示，为本发明实施例所述的一种内容分发网络系统中实现内容分发方法的流程示意图。该被动分发流程具体包括如下步骤： 

步骤210：业务应用模块向CACHE模块发送媒体内容请求消息。机顶盒向业务应用模块发送服务请求消息，业务应用模块发送媒体内容请求消息到CACHE模块，业务应用模块定位到CACHE模块的过程是通过CDN网络的全局负载均衡模块和本地负载均衡模块分层处理的结果，与 被动内容分发功能相关性不大，在此流程中作了适当省略。 

步骤220：CACHE模块根据接收到的所述媒体内容请求消息在本地查找，若没有找到，则向SLB模块发送媒体内容获取请求消息，若找到，则CACHE模块直接将媒体内容转发给业务应用模块。CACHE模块在本地模块中进行媒体内容查找，如果找到媒体内容，则直接转到步骤280，也就是没有媒体内容的被动分发过程，否则CACHE模块向SLB模块发送媒体内容获取请求消息。 

步骤230：SLB模块将其生成的媒体内容分发策略和分发方式附加于接收到的媒体内容获取请求消息上，并将该消息发送给GSLB模块。SLB模块无法定位到媒体内容，需要发送消息到GSLB模块，以便定位到需要的媒体内容。 

步骤240：GSLB模块根据接收到的媒体内容获取请求消息定位媒体内容，并将媒体内容的位置信息返回给SLB模块。GSLB模块通过对媒体内容标示等信息查找后，定位到媒体内容，并将媒体内容的位置信息返回给SLB模块。 

步骤250：SLB模块将媒体内容的位置信息及媒体内容获取方式发送给CACHE模块。 

步骤260：CACHE模块向媒体资源库模块发送获取媒体内容的请求消息，该消息附加有所述媒体内容的位置信息及媒体内容获取方式。 

步骤270：媒体资源模块接收到所述请求消息后，将所述媒体内容发送给CACHE模块。 

步骤280：CACHE模块将获取的所述媒体内容转发给业务应用模块。 

Claims (7)

1.一种内容分发网络系统，其特征在于，包括全局负载均衡设备模块、本地负载均衡设备模块、缓冲存储器模块、媒体资源库模块、业务应用模块，其中：

全局负载均衡设备模块，用于负责整个内容分发网络的内容路由及用户的调度，根据接收到的媒体内容获取请求消息定位媒体内容并将定位后得到的媒体内容位置信息及媒体内容获取方式发送给本地负载均衡设备模块；

本地负载均衡设备模块，用于生成媒体内容分发策略和分发方式，将其生成的媒体内容分发策略和分发方式附加于接收到的媒体内容获取请求消息上，并将该消息发送给全局负载均衡设备模块，以及将其接收到的媒体内容的位置信息及媒体内容获取方式发送给缓冲存储器模块；

缓冲存储器模块，用于媒体内容的存储、分发及转发复制，并根据接收到的媒体内容请求消息在本地查找所述媒体内容，若没有找到，则向本地负载均衡设备模块发送媒体内容获取请求消息；

媒体资源库模块，用于存储在内容分发网络中所要分发的媒体内容；

业务应用模块，用于向缓冲存储器模块发送媒体内容请求消息。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述全局负载均衡设备模块分为一级全局负载均衡设备和二级全局负载均衡设备两个层次，其中，一级全局负载均衡设备用于将用户调度至用户所属的内容分发网络；二级全局负载均衡设备用于在所属范围内把用户调度至最近的内容分发网络节点。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述内容分发网络节点由一个本地负载均衡设备模块和由其管理的缓冲存储器模块构成。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述内容分发网络节点包括：内容分发网络骨干点和内容分发网络前置点。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述缓冲存储器模块若找到所述媒体内容，则直接将该媒体内容转发给业务应用模块。

6.一种如权利要求1所述的系统中实现内容分发的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)业务应用模块向缓冲存储器模块发送媒体内容请求消息；

(2)缓冲存储器模块根据接收到的所述媒体内容请求消息在本地查找，若没有找到，则向本地负载均衡设备模块发送媒体内容获取请求消息；

(3)本地负载均衡设备模块将其生成的媒体内容分发策略和分发方式附加于接收到的媒体内容获取请求消息上，并将该消息发送给全局负载均衡设备模块；

(4)全局负载均衡设备模块根据接收到的媒体内容获取请求消息定位媒体内容，并将媒体内容的位置信息返回给本地负载均衡设备模块；

(5)本地负载均衡设备模块将媒体内容的位置信息及媒体内容获取方式发送给缓冲存储器模块；

(6)缓冲存储器模块向媒体资源库模块发送获取媒体内容的请求消息，该消息附加有所述媒体内容的位置信息及媒体内容获取方式；

(7)媒体资源模块接收到所述请求消息后，将所述媒体内容发送给缓冲存储器模块；

(8)缓冲存储器模块将获取的所述媒体内容转发给业务应用模块。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)还包括，若找到所述媒体内容，则缓冲存储器模块直接将媒体内容转发给业务应用模块。

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