CN102833339A - Cdn与网络融合的业务控制方法及业务控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种CDN与网络融合的业务控制方法及业务控制设备，其方法包括：业务控制设备在用户访问应用后，维护用户的内容使用状态；根据内容使用状态及预先协商机制对用户进行应用策略和/或网络策略控制。本发明通过将CDN系统与网络设备融合形成业务控制设备，通过该设备内部CDN部件与网络部件之间的交互和协同，以及该设备与策略控制系统的交互，可针对特定用户的特定应用内容，在特定的时间段内，实施有针对性的网络加速和质量保障策略以及内容加速和质量保障策略；此外，还可以根据用户应用内容的使用状态触发策略请求、实施和撤销，从而有效提高系统的业务提供和保障能力，大幅提升用户业务体验。

Description

CDN与网络融合的业务控制方法及业务控制设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种CDN（Content DeliveryNetwork，内容分发网络）与网络融合的业务策略控制方法及业务控制设备。

背景技术

目前，互联网上的应用越来越丰富，逐渐向数据、语音及视频方向发展，尤其是在线视频业务更是发展非常迅猛，出现了很多的视频业务提供商，如：youtobe、优酷、土豆以及搜狐视频等。但是，由于视频业务对网络的质量要求很高，网络的抖动、丢包、中断等问题对视频的服务质量有很大的影响，严重影响了用户体验，比如在线视频业务中，常常会存在卡顿、暂停缓冲以及业务中断等问题，尤其是直播视频业务，对网络质量的要求更高。

而互联网在设计上通常是朝着简单化、高性能方向发展，对应到OSI的七层模型，网络着重在三层及以下，对应用的感知能力非常弱，很难保证应用的服务质量，尤其是基于用户、特定内容或在特定时间段实施的特定网络保障策略，更是无法实现精细化管理、控制和运营。

在实际的业务运营中，还存在网络提供商和内容提供商分离的问题，网络提供商只负责提供网络的连通，不提供内容服务，也无法感知具体的内容；而内容提供商，只提供内容，无法感知和控制网络，从而导致了两者的决然隔离，无法保障用户的业务体验。

目前有很多的CDN服务提供商，向ICP/ISP提供CDN服务，在一定程度上能提高内容的分发质量和速度，保证内容的稳定和可靠性，在一定程度上提升了用户体验；但由于CDN系统只能维持用户的应用层链接，网络层的连接控制由电信运营商的业务控制设备进行控制，导致了CDN服务提供商无法感知和控制基础网络，业务的提供质量还是严重受限于基础网络的带宽和质量，无法从根本上保证用户体验。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种CDN与网络融合的业务控制方法及业务控制设备，旨在提高系统的业务提供和保障能力，提升用户业务体验。

为了达到上述目的，本发明提出一种CDN与网络融合的业务控制方法，包括：

业务控制设备在用户访问应用后，维护用户的内容使用状态；

根据所述用户的内容使用状态及预先协商机制对用户进行应用策略和/或网络策略控制。

优选地，在用户访问应用之前还包括：

所述业务控制设备的网络部件接收用户发起的网络接入请求；

通过网络状态机维持用户的网络状态，并通过AAA认证系统对用户的网络接入请求进行认证；

当认证通过后，为用户分配初始网络资源。

优选地，所述业务控制设备在用户访问应用后，维护用户的内容使用状态的步骤包括：

在用户访问应用，以及应用系统将用户重定向到业务控制设备的CDN部件后，所述CDN部件与用户建立应用链接，为用户提供相应的CDN业务服务；

由CDN部件为用户创建内容状态机，维护用户的内容使用状态。

优选地，所述根据用户的内容使用状态及预先协商机制对用户进行应用策略和/或网络策略控制的步骤包括：

根据事先协商好的策略，判断用户是内容加速和质量保障、网络加速和质量保障，或者是网络与内容双重加速和质量保障；

根据判断结果及用户的内容使用状态为用户申请相应的加速和质量保障策略。

优选地，所述根据用户的内容使用状态为用户申请内容加速和质量保障策略的步骤包括：

通过所述CDN部件根据预先协商好的策略为用户申请内容加速和质量保障请求或接收用户的内容加速和质量保障请求；

根据用户的内容使用状态、CDN系统自身资源情况，判断是否接纳所述用户的内容加速和质量保障请求；

若是，则为用户进行内容加速和质量保障；否则，该用户的内容加速和质量保障请求失败。

优选地，所述根据用户的内容使用状态为用户申请网络加速和质量保障策略的步骤包括：

所述CDN部件根据用户的内容使用状态，并通过所述业务控制设备的内部接口向网络部件发起针对该用户的网络加速和质量保障请求；

所述网络部件根据所述用户的网络加速和质量保障请求检查用户的网络连接状态；若所述用户的网络连接状态正确，则向策略控制系统申请针对该用户的网络加速和质量保障策略；否则，丢弃该用户的网络加速和质量保障请求；

当申请成功后，所述网络部件执行所述策略控制系统下发的针对该用户的网络加速及质量保障策略。

优选地，所述根据用户的内容使用状态及预先协商机制对用户进行应用策略和/或网络策略控制的步骤进一步包括：

当用户应用连接中断或者用户完成应用时，撤销用户的内容加速和质量保障策略和/或用户的网络加速及质量保障策略。

本发明还提出一种CDN与网络融合的业务控制设备，包括：

状态维护模块，用于在用户访问应用后，通过业务控制设备的CDN部件维护用户的内容使用状态；

控制模块，用于根据所述内容使用状态及预先协商机制对用户进行应用策略和/或网络策略控制。

优选地，该业务控制设备还包括：

接收模块，用于通过业务控制设备的网络部件接收用户发起的网络接入请求；

认证模块，用于通过网络状态机维持用户的网络状态，并通过AAA认证系统对用户的网络接入请求进行认证；当认证通过后，为用户分配初始网络资源。

优选地，所述状态维护模块包括：

链接建立单元，用于在用户访问应用，以及应用系统将用户重定向业务控制设备的CDN部件后，建立所述CDN部件与用户之间的应用链接，为用户提供相应的CDN业务服务；

状态维护单元，用于通过所述CDN部件为用户创建内容状态机，维护用户的内容使用状态。

优选地，所述控制模块包括：

判断单元，用于根据事先协商好的策略，判断用户是内容加速和质量保障、网络加速和质量保障，或者是网络与内容双重加速和质量保障；

操作单元，用于根据判断结果及用户的内容使用状态为用户申请相应的加速和质量保障策略。

优选地，所述操作单元包括：

接收单元，用于通过所述CDN部件根据预先协商好的策略为用户申请内容加速和质量保障请求或接收用户的内容加速和质量保障请求；

判断操作单元，用于根据用户的内容使用状态、CDN系统自身资源情况，判断是否接纳所述用户的内容加速和质量保障请求；若是，则为用户进行内容加速和保障；否则，该用户的内容加速和质量保障请求失败。

优选地，所述接收单元，还用于通过所述CDN部件根据用户的内容使用状态向网络部件发起针对该用户的网络加速和质量保障请求；

所述判断操作单元，还用于通过所述网络部件根据所述用户的网络加速和质量保障请求检查用户的网络连接状态；若所述用户的网络连接状态正确，则向策略控制系统申请针对该用户的网络加速和质量保障策略，否则，丢弃该用户的网络加速和质量保障请求；当申请成功后，通过所述网络部件执行所述策略控制系统下发的针对该用户的网络加速及质量保障策略。

优选地，所述控制模块还包括：

撤销单元，用于当用户应用连接中断或者用户完成应用时，撤销用户的内容加速和保障策略和/或用户的网络加速及质量保障策略。

本发明提出的一种CDN与网络融合的业务控制方法及业务控制设备，通过将CDN系统与网络设备融合形成业务控制设备，通过该设备内部CDN部件与网络部件之间的交互和协同，以及该设备与策略控制系统的交互，可针对特定用户的特定应用内容，在特定的时间段内，实施有针对性的网络加速和质量保障策略以及内容加速和质量保障策略；此外，还可以根据用户应用内容的使用状态触发策略请求、实施和撤销，从而有效提高系统的业务提供和保障能力，大幅提升用户业务体验。

附图说明

图1是本发明CDN与网络融合的业务控制方法一实施例的流程示意图；

图2是本发明CDN与网络融合的业务控制方法一实施例中业务控制设备在用户访问应用系统后，维护用户的内容使用状态的流程示意图；

图3是本发明CDN与网络融合的业务控制方法一实施例中根据内容使用状态及预先协商机制对用户进行应用策略控制的流程示意图；

图4是本发明CDN与网络融合的业务控制方法一实施例中根据内容使用状态及预先协商机制对用户进行网络策略控制的流程示意图；

图5是本发明CDN与网络融合的业务控制方法另一实施例的流程示意图；

图6是本发明CDN与网络融合的业务控制设备一实施例的结构示意图；

图7是本发明CDN与网络融合的业务控制设备一实施例中获取模块的结构示意图；

图8a是本发明CDN与网络融合的业务控制设备一实施例中控制模块的结构示意图；

图8b是本发明CDN与网络融合的业务控制设备一实施例中操作单元的结构示意图；

图9是本发明CDN与网络融合的业务控制设备另一实施例的结构示意图。

为了使本发明的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。

具体实施方式

本发明实施例的解决方案主要是：将CDN系统与网络设备融合形成业务控制设备，通过该设备内部CDN部件与网络部件之间的交互和协同，以及该设备与策略控制系统的交互，可针对特定用户的特定应用内容，在特定的时间段内，实施有针对性的网络加速和质量保障策略以及内容加速和质量保障策略；此外，还可以根据用户应用内容的使用状态触发策略请求、实施和撤销，以提高系统的业务提供和保障能力，提升用户业务体验。

如图1所示，本发明一实施例提出一种CDN与网络融合的业务控制方法，包括：

步骤S101，业务控制设备在用户访问应用后，维护用户的内容使用状态；

本实施例将CDN系统与网络设备融合形成业务控制设备，CDN的基本思路是尽可能避开互联网上有可能影响数据传输速度和稳定性的瓶颈和环节，使内容传输的更快、更稳定。CDN为通过在网络各处放置节点服务器所构成的在现有的互联网基础之上的一层智能的叠加网络，能够实时的根据网络流量和各节点的连接、负载状况以及到用户的距离和响应时间等综合信息，将用户的请求导向离用户最近的服务节点上。其目的是使用户可就近取得所需内容，解决网络拥挤的状况，提高用户访问应用的响应速度。

本实施例业务控制设备将CDN系统的内容分发节点与网络设备进行融合，作为业务控制设备的CDN部件，网络设备作为业务控制设备的网络部件，由此，使得该业务控制设备既能提供网络服务能力，也能提供CDN服务能力，同时能够高效地通过业务控制设备内部交互原语，实现CDN部件和网络部件两者的有效联动和信息共享，提升服务提供和保障能力。

业务控制设备中的CDN部件维护用户内容状态机，并有相应的控制接口和网络部件交互；网络部件维护用户网络状态机，并有相应的控制接口和CDN部件交互，此外，网络部件还有AAA客户端的功能等等。

具体地，当用户接入网络后，网络部件维持用户的网络状态。之后，在用户访问应用系统获取应用服务时，用户被重定向到CDN系统；CDN系统根据调度策略指定相应的CDN节点设备提供服务，同时CDN部件维护用户状态。一般情况下，CDN系统都有自己的管理系统的GSLB系统，ISP采用的CDN服务的情况下，直接把用户的请求重定向到CDN系统的GSLB，GSLB根据用户所在位置，根据自己的策略指定CDN服务节点，即本实施例中业务控制设备的CDN部件。

其中，应用系统可以是web应用以及视频应用等。

在本实施例中，在CDN部件与网络部件中均增加有各自的用户状态机，两者的状态机相互独立，具体在CDN部件中增加内容状态机，管理用户的链接状态和网络上传/下载状态等；在网络部件中增加网络状态机，维护用户的网络状态。

同时在CDN部件上增加和网络部件之间的交互内部接口；CDN部件可基于自身维护的用户状态信息，根据用户应用状态的变化，即根据用户的内容使用状态，触发向网络部件发出相应的网络策略请求，也可根据用户的内容使用状态申请或撤销相应的内容加速策略，获取新的策略信息或恢复用户的业务策略。

其中，用户的内容使用状态包括用户资源使用情况、下载的开启和完成状态、用户链接状态等。

步骤S102，根据所述用户的内容使用状态及预先协商机制对用户进行应用策略和/或网络策略控制。

如前所述，业务控制设备的CDN部件在用户访问应用后维护用户的内容使用状态，CDN部件可以根据该内容使用状态及预先协商机制申请相应的内容加速和质量保障策略，也可以根据用户的内容使用状态，触发向网络部件发出相应的网络加速和质量保障策略请求。

根据用户的属性、访问的URL，CDN与应用系统之间可以预先制定相应的协商机制，在协商机制中商定哪些用户、哪些URL需要加速，然后通过策略的形式事先下发到CDN部件，在判断是否对用户进行内容或网络加速及质量保障策略时，CDN部件可以根据事先协商好的策略，比如根据用户的属性、用户访问的URL判断，判断用户是内容加速和质量保障、网络加速和质量保障，或者是网络与内容双重加速和质量保障；根据判断结果及用户的内容使用状态为用户申请相应的加速和质量保障策略。

因此，CDN部件根据和应用系统协商的策略决定是否对用户进行内容加速，如果是则为用户进行内容加速和质量保障；否则，不为该用户进行内容加速和质量保障；用户内容加速失败的原因可以是由于系统的资源不足而导致。其中，内容加速最多的实现方式是CDN部件自身根据既定的策略进行判断，需要内容加速的则进行加速；当然，网络部件判断用户应用下载速率过慢也可以触发向CDN部件发起内容加速和保障请求。

网络部件在收到CDN部件发来的网络加速和质量保障策略请求后，根据CDN部件的请求消息，检查相应的用户状态，并基于用户向策略控制系统申请网络加速和质量保障策略。

具体地，CDN部件根据事先协商的策略（比如用户是否为会员）及用户的内容使用状态（比如用户的应用是否已得到网络加速和质量保障），并通过业务控制设备的内部接口向网络部件发起针对该用户的网络加速和质量保障请求；所述网络部件根据所述用户的网络加速和质量保障请求检查用户的网络连接状态，比如：检查用户的网络状态是否正常，或者说用户是否已经掉线等；若所述用户的网络连接状态正确，则向策略控制系统申请针对该用户的网络加速和质量保障策略；

当申请成功后，策略控制系统向网络部件下发针对该用户的网络加速和质量保障策略。

具体地，如图2所示，上述步骤S101可以包括：

步骤S1011，在用户访问应用，以及应用系统将用户重定向业务控制设备的CDN部件后，所述CDN部件与用户建立应用链接，为用户提供相应的CDN业务服务；

用户在接入网络后，需要访问应用服务时，向应用系统发送应用访问请求。其中，应用系统可以是web应用以及视频应用等。

应用系统接收到用户的应用访问请求后，将用户重定向到CDN系统，CDN系统通过相应的策略确定将用户分配到相应的业务控制设备的CDN部件。

；

步骤S1012，由CDN部件为用户创建内容状态机，维护用户的内容使用状态。

业务控制设备的CDN部件为用户提供CDN业务服务，用户访问相应的应用，业务控制设备的CDN部件为用户创建内容状态机，维护用户内容状态。

其中，针对采用P2SP方式提供内容加速服务的情况下，存在多个服务器，多个Peer为用户提供链接和下载服务的情况下，CDN部件所在的该业务控制设备作为维护用户内容状态机和网络状态机的主节点，负责维护用户状态，其他服务节点只负责提供内容，不维护用户状态。

如图3所示，上述步骤S102中根据内容使用状态为用户申请内容加速和质量保障策略的步骤包括：

步骤S1021，通过所述CDN部件根据预先协商好的策略为用户申请内容加速和质量保障请求或接收用户的内容加速和质量保障请求；

在具体判断是否进行内容加速和质量保障时，根据事先定好的策略，用户属性、URL，在CDN部件内部直接申请；或者还可以根据用户发送的内容加速和质量保障请求来判断。

步骤S1022，根据用户的内容使用状态、CDN系统自身资源情况，判断是否接纳所述用户的内容加速和质量保障请求；若是，则进入步骤S1023；否则，进入步骤S1024；

步骤S1023，为用户进行内容加速和质量保障；

步骤S1024，判定该用户的内容加速和质量保障请求失败。

具体地，业务控制设备的CDN部件根据用户的内容加速和质量保障请求为该用户申请内容加速服务，具体的内容加速方式，可根据CDN系统的具体实现来决定；针对不同的链接方式、下载方式，可有不同的方案，比如，下载方式可能是Http、FTP、P2SP等；具体实现时，可结合CDN系统与P2SP技术的优势，提供内容的加速；通过CDN系统和P2P的结合，可以使得内容源更可控，也更可靠，同时还可以利用P2SP的特点，实现多点到一点的传送，实现多个内容源向用户传送，充分保证用户内容源的可靠性，并可提升用户的下载速率；此外，也可以提供类似的分等级服务，为高等级用户提供更多、更好的内容源节点，提供更高的下载速度。

如图4所示，上述步骤S102中根据内容使用状态为用户申请网络加速和质量保障策略的步骤包括：

步骤S1025，所述CDN部件根据用户的内容使用状态，并通过所述业务控制设备的内部接口向网络部件发起针对该用户的网络加速和质量保障请求；

步骤S1026，所述网络部件根据所述用户的网络加速和质量保障请求检查用户的网络连接状态；若所述用户的网络连接状态正确，则向策略控制系统申请针对该用户的网络加速和质量保障策略；

步骤S1027，当申请成功后，所述网络部件执行所述策略控制系统下发的针对该用户的网络加速及质量保障策略。

具体地，为保障网络传输的速度和质量，由CDN部件通过设备内部接口向网络部件发起针对该用户的网络加速和质量保障请求。

网络部件收到CDN部件发来的基于用户的网络加速和质量保障请求，检查用户状态，包括检查用户的网络连接状态是否正确，如果检查不到网络连接，则做出错处理；如果用户状态正确，则基于用户向策略控制系统申请针对该用户的网络加速和质量保障策略。

策略控制系统收到网络加速请求，检查用户的在线状态和策略信息，向业务控制设备下发针对该用户的网络加速和质量保障策略。

针对接入网是否对用户线路进行速率限制，分为以下两种情况：

一种情况是接入网针对用户线路进行了速率限制，这种情况需要网络业务控制设备通过ANCP协议提升用户的接入带宽；

另外一种情况是接入网没有针对用户进行速率限制，这种情况只需依靠接入网部署的QoS保障策略即可；网络部件的用户策略执行结果，通过设备内部接口通知CDN部件，使得CDN部件触发相应的用户内容状态机迁移。

此外，业务控制设备根据网络策略实施的结果，还需向策略控制系统反馈执行成功或失败消息。

由此，通过网络的加速和质量保障，使得用户的体验得到极大提升。

需要说明的是，上述图3所示的对用户的内容加速和质量保障策略控制以及图4所示的对用户的网络加速和质量保障策略控制可以根据实际情况单独实施，也可以同时实施，即可以仅为用户申请内容加速和质量保障策略，或者仅为用户申请网络加速和质量保障策略；或者为用户同时申请内容加速和质量保障策略和网络加速和质量保障策略，以实现用户内容与网络融合保障。

在为用户同时申请内容加速和质量保障策略和网络加速和质量保障策略时，可以分先后顺序申请，也可以同时申请。此种情形下，用户可得到内容和网络的联合加速和质量保障，使得用户的体验得到极大提升。

在用户业务使用完成后，CDN系统会得到用户的完成消息（通过业务链接的关闭或其他相关的消息获取）。

此外，在进一步的实施过程中，当用户应用连接中断或者用户完成应用时，业务控制设备可以撤销用户的内容加速和质量保障策略和用户的网络加速及质量保障策略。

具体地，用户应用完成消息会触发CDN部件撤销对该用户的内容加速策略，释放相应的CDN系统资源；同时也会触发CDN部件向网络部件发送撤销该用户的网络加速和保障策略的请求；网络部件收到CDN部件发来的基于用户的撤销网络加速和保障策略的请求时，检查用户状态，如果出错，则做出错处理；如果用户状态正确，则基于用户向策略控制系统请求撤销该用户的网络加速和质量保障策略。

策略控制系统收到撤销用户的网络加速和保障策略的消息，检查用户在线状态和策略状态，向业务控制设备下发指令，撤销该用户的网络加速和保障策略；接入网的策略撤销，由业务控制设备通过ANCP完成。网络部件的用户策略执行结果，通过设备内部接口通知CDN部件，使得CDN部件触发相应的用户内容状态机迁移。

业务控制设备根据策略执行的结果，向策略控制系统反馈相应的信息。

CDN部件完成策略撤销后，关闭用户的内容状态机，释放相应的资源。

针对计费方面，可由CDN部件根据用户的状态，在线情况以及下载的内容、下载的时间、下载的流量等生成相应的计费记录，并可通过相应的接口传送给计费系统。也可以通过内部接口和网络部件交互，再统一通过网络部件的计费接口，向计费系统反馈。

本实施例将网络设备和CDN设备融合在一起，同时保持了网络部件和CDN部件的相对独立性，形成松耦合的融合；为了实现内容和网络的交互和联动，增加了网络部件和CDN部件之间交互的内部接口和信令，能高效地实现内容和网络质量的保障，提升用户体验。此外，在具体的部署上也更为简单，并能降低部署和维护成本。内部接口实现网络功能和CDN服务功能的整合更为方便和高效，可靠性也更高。

如图5所示，本发明另一实施例提出一种CDN与网络融合的业务控制方法，在上述实施例的基础上，在上述步骤S101之前还包括：

步骤S103，所述业务控制设备的网络部件接收用户发起的网络接入请求；

步骤S104，通过网络状态机维持用户的网络状态，并通过AAA认证系统对用户的网络接入请求进行认证；

步骤S105，当认证通过后，为用户分配初始网络资源。

本实施例与上述实施例的区别在于，本实施例还包括用户访问应用之前，用户接入网络进行AAA认证的过程。

具体地，用户在接入网络时，向业务控制设备发起网络接入请求。

业务控制设备收到用户的网络接入请求后，网络部件维持用户网络状态，并向AAA认证系统发起用户接入请求。

在认证前阶段，业务控制设备需要先验证用户的接入线路以及业务控制设备的资源情况，通过业务接纳控制模块进行电路会话数、单板会话数等的检查，确定业务控制设备是否处理该接入请求。

在认证前阶段，用户获得一定的的网络资源，比如：PPPoE接入方式；会建立PPP链接；IPoE接入可以获得IP地址等；并在设备中开始维护用户的网络状态，根据用户的接入信息可以对用户进行一定的归属和区分，进行初步的管理；之后用户根据相应的配置要求，请求认证。

AAA认证系统对用户进行认证，认证通过后，则向业务控制设备发送用户认证通过消息，以及相应的用户初始网络策略。

在认证后阶段，用户通过了AAA系统认证，为合法用户，可获得更多的系统资源，可获得相应的网络策略和权限，进行业务使用；在该阶段，根据授权的不同，也可以分为多个状态，比如：访问受限，正常访问，高优先级保障等。

需要说明的是，后续网络关闭，需要根据不同的事件触发，执行用户的网络状态机关闭，释放相应的资源；触发的事件可能是用户的正常下线请求，用户的异常掉线检测结果等。

业务控制设备收到认证通过消息，触发用户网络状态迁移，并为用户分配相应的IP地址和应用相应的网络策略；向AAA认证系统发送用户上线计费包，通知AAA系统用户已经开始使用网络服务，开始计费。

其中，为了在策略控制系统维护用户的在线状态和策略信息，业务控制设备在向AAA系统发送上线包时，也需要同时发送同样的一份信息到策略控制系统；策略控制系统收到用户上线信息之后，维持用户的在线状态以及用户当前的网络策略状态，通过此种方式，策略控制系统也获得了用户的IP地址和其所属的业务控制设备地址的对应关系。

本实施例通过上述方案，实现了用户的网络接入安全认证。

还需要说明的是，在业务控制设备中，网络部件和CDN部件的内部交互发生在认证后阶段，通过内部定义的接口和信令原语完成。

网络部件收到CDN部件发来的针对用户的网络加速和保障策略请求时，需要检查自身用户的网络状态机，如发现用户不存在，或用户不属于认证后状态，则做出错处理；如用户处于认证后阶段，则可向策略控制系统请求加速和质量保障策略，根据策略控制系统下发的策略，使得该用户进入网络高优先级保障状态。

同理，在用户业务使用完成后，网络部件收到CDN部件发来的针对用户的网络策略撤销消息，也需进行用户状态检查，若不属于认证后状态则做出错处理，若属于认证后状态，则向策略控制系统申请撤销网络策略，根据策略控制系统下发的指令，撤销用户网络加速和质量保障策略，并通过内部接口向CDN部件反馈，触发用户内容状态机迁移。

此外，用户在内容加速和质量保障请求或网络加速和保障请求失败后，还可以在维持原状态的情况下，启动相应的计时等待机制，一定间隔后再次发起请求。

本实施例将网络设备和CDN设备整合到一起，使网络系统和CDN系统作为该系统设备的部件存在，实现了设备层面的融合；并采用松耦合的融合方式， 保持着用户的网络状态和内容状态的相对独立，更容易于部署和扩展。在CDN部件中维护有用户内容状态机，便于实现基于用户的内容使用进行管理控制，计费和运营。同时也增加了CDN部件与网络部件之间的设备内部交互接口，使得该系统可实现基于用户业务状态触发的、针对特定用户、特定内容，在特定时间段内的网络保障和内容保障，满足用户在文件下载、视频观看等应用场景中对网络带宽、网络质量以及内容传送速率等方面的高要求；而且基于CDN部件的用户状态机，可区分高等级用户和普通用户，在内容加速和保障策略、网络加速和保障策略上，可基于不同的用户实施差异化的服务；由此有效提升用户体验。

如图6所示，本发明一实施例提出一种CDN与网络融合的业务控制设备，包括：状态维护模块601以及控制模块602，其中：

状态维护模块601，用于在用户访问应用后，维护用户的内容使用状态；

控制模块602，用于根据所述内容使用状态及预先协商机制对用户进行应用策略和/或网络策略控制。

本实施例将CDN系统与网络设备融合形成业务控制设备，CDN的基本思路是尽可能避开互联网上有可能影响数据传输速度和稳定性的瓶颈和环节，使内容传输的更快、更稳定。CDN为通过在网络各处放置节点服务器所构成的在现有的互联网基础之上的一层智能叠加网络，能够实时的根据网络流量和各节点的连接、负载状况以及到用户的距离和响应时间等综合信息，将用户的请求导向离用户最近的服务节点上。其目的是使用户可就近取得所需内容，解决网络拥挤的状况，提高用户访问网站的响应速度。

本实施例业务控制设备将CDN系统的内容分发节点与网络设备进行融合，作为业务控制设备的CDN部件，网络设备作为业务控制设备的网络部件，由此，使得该业务控制设备既能提供网络服务能力，也能提供CDN服务能力，同时能够高效地通过业务控制设备内部交互原语，实现CDN部件和网络部件两者的有效联动和信息共享，提升服务提供和保障能力。

业务控制设备中的CDN部件维护用户内容状态机，并有相应的控制接口和网络部件交互；网络部件维护用户网络状态机，并有相应的控制接口和CDN部件交互，此外，网络部件还有AAA客户端的功能等等。

具体地，当用户接入网络后，网络部件维持用户的网络状态。之后，在用户访问应用系统获取应用服务时，用户被重定向到CDN系统；CDN系统根据调度策略指定相应的CDN节点设备提供服务，同时CDN部件维护用户状态。一般情况下，CDN系统都有自己的管理系统的GSLB系统，ISP采用的CDN服务的情况下，直接把用户的请求重定向到CDN系统的GSLB，GSLB根据用户所在位置，根据自己的策略指定CDN服务节点，即本实施例中业务控制设备的CDN部件。

其中，应用系统可以是web应用以及视频应用等。

在本实施例中，在CDN部件与网络部件中均增加有各自的用户状态机，两者的状态机相互独立，具体在CDN部件中增加内容状态机，管理用户的链接状态和网络上传/下载状态等；在网络部件中增加网络状态机，维护用户的网络状态。

同时在CDN部件上增加和网络部件之间的交互内部接口；CDN部件可基于自身维护的用户状态信息，根据用户应用状态的变化，即根据用户的内容使用状态，触发向网络部件发出相应的网络策略请求，也可根据用户的应用状态申请或撤销相应的内容加速策略，获取新的策略信息或恢复用户的业务策略。

其中，用户使用内容的状态包括用户资源使用情况、下载的开启和完成状态、用户链接状态等

业务控制设备的状态维护模块601通过CDN部件在用户访问应用后维护用户的内容使用状态，控制模块602可以根据该内容使用状态申请相应的内容加速和质量保障策略，也可以根据用户的内容使用状态，触发向网络部件发出相应的网络加速和质量保障策略请求。

根据用户的属性、访问的URL，CDN与应用系统之间可以预先制定相应的协商机制，在协商机制中商定哪些用户、哪些URL需要加速，然后通过策略的形式事先下发到CDN部件，在判断是否对用户进行内容或网络加速及质量保障策略时，CDN部件可以根据事先协商好的策略，比如根据用户的属性、用户访问的URL判断，判断用户是内容加速和质量保障、网络加速和质量保障，或者是网络与内容双重加速和质量保障；根据判断结果及用户的内容使用状态为用户申请相应的加速和质量保障策略。

因此，CDN部件根据和应用系统协商的策略决定是否对用户进行内容加速；如果是则为用户进行内容加速和质量保障；否则，不为该用户进行内容加速和质量保障；用户内容加速失败的原因可以是由于系统的资源不足而导致。其中，内容加速最多的实现方式是CDN部件自身根据既定的策略进行判断，需要内容加速的则进行加速；当然，网络部件判断用户应用下载速率过慢也可以触发向CDN部件发起内容加速和保障请求。

网络部件在收到CDN部件发来的网络加速和质量保障策略请求后，根据CDN部件的请求消息，检查相应的用户状态，并基于用户向策略控制系统申请网络加速和质量保障策略。

具体地，CDN部件根据事先协商的策略（比如用户是否为会员）及用户的内容使用状态（比如用户的应用是否已得到网络加速和质量保障），并通过业务控制设备的内部接口向网络部件发起针对该用户的网络加速和质量保障请求；所述网络部件根据所述用户的网络加速和质量保障请求检查用户的网络连接状态，比如：检查用户的网络状态是否正常，或者说用户是否已经掉线等；若所述用户的网络连接状态正确，则向策略控制系统申请针对该用户的网络加速和质量保障策略；

当申请成功后，策略控制系统向网络部件下发针对该用户的网络加速和质量保障策略。

具体地，如图7所示，所述状态维护模块601包括：链接建立单元6011以及状态维护单元6012，其中：

链接建立单元6011，用于用于在用户访问应用系统，以及应用系统将用户重定向业务控制设备的CDN部件后，建立所述CDN部件与用户之间的应用链接，为用户提供相应的CDN业务服务；

状态维护单元6012，用于通过CDN部件为用户创建内容状态机，维护用户的内容使用状态。

具体地，用户在接入网络后，需要访问应用服务时，向应用系统发送应用访问请求。其中，应用系统可以是web应用以及视频应用等。

应用系统接收到用户的应用访问请求后，将用户重定向到CDN系统，CDN系统通过相应的策略确定将用户分配到相应的业务控制设备的CDN部件。

业务控制设备的CDN部件为用户提供CDN业务服务，用户访问相应的应用，业务控制设备的CDN部件为用户创建内容状态机，维护用户内容状态。

其中，针对采用P2SP方式提供内容加速服务的情况下，存在多个服务器，多个Peer为用户提供链接和下载服务的情况下，CDN部件所在的该业务控制设备作为维护用户内容状态机和网络状态机的主节点，负责维护用户状态，其他服务节点只负责提供内容，不维护用户状态。

如图8a所示，所述控制模块602包括：

判断单元60，用于根据事先协商好的策略，判断用户是内容加速和质量保障、网络加速和质量保障，或者是网络与内容双重加速和质量保障；

在具体判断是否进行内容加速和质量保障时，根据事先定好的策略，用户属性、URL，在CDN部件内部直接申请；或者还可以根据用户发送的内容加速和质量保障请求来判断。

操作单元61，用于根据判断结果及用户的内容使用状态为用户申请相应的加速和质量保障策略。

如图8b所示，所述操作单元61包括：

接收单元6021、判断操作单元6022以及撤销单元6023，其中：

接收单元6021，用于通过所述CDN部件根据预先协商好的策略为用户申请内容加速和质量保障请求或接收用户的内容加速和质量保障请求；

判断操作单元6022，用于根据用户的内容使用状态、CDN系统自身资源情况，判断是否接纳所述用户的内容加速和质量保障请求；若是，则为用户进行内容加速和保障；否则，该用户的内容加速和质量保障请求失败。

进一步地，所述接收单元6021，还用于通过所述CDN部件根据用户的内容使用状态向网络部件发起针对该用户的网络加速和质量保障请求；

所述判断操作单元6022，还用于通过所述网络部件根据所述用户的网络加速和质量保障请求检查用户的网络连接状态；若所述用户的网络连接正确，则向策略控制系统申请针对该用户的网络加速和质量保障策略，否则，丢弃该用户的网络加速和质量保障请求；当申请成功后，通过所述网络部件执行所述策略控制系统下发的针对该用户的网络加速及质量保障策略。

所述撤销单元6023，用于当用户应用连接中断或者用户完成应用时，撤销用户的内容加速和保障策略和/或用户的网络加速及质量保障策略。

在本实施例中，业务控制设备的CDN部件根据用户的内容加速和质量保障请求为该用户申请内容加速服务，具体的内容加速方式，可根据CDN系统的具体实现来决定；针对不同的链接方式、下载方式，可有不同的方案，比如，下载方式可能是Http、FTP、P2SP等；具体实现时，可结合CDN系统与P2SP技术的优势，提供内容的加速；通过CDN系统和P2P的结合，可以使得内容源更可控，也更可靠，同时还可以利用P2SP的特点，实现多点到一点的传送，实现多个内容源向用户传送，充分保证用户内容源的可靠性，并可提升用户的下载速率；此外，也可以提供类似的分等级服务，为高等级用户提供更多、更好的内容源节点，提供更高的下载速度。

为保障网络传输的速度和质量，由CDN部件通过设备内部接口向网络部件发起针对该用户的网络加速和质量保障请求。

网络部件收到CDN部件发来的基于用户的网络加速和质量保障请求，检查用户状态，包括检查用户的网络连接状态是否正确，如果检查不到网络连接，则做出错处理；如果用户状态正确，则基于用户向策略控制系统申请针对该用户的网络加速和质量保障策略。

策略控制系统收到网络加速请求，检查用户的在线状态和策略信息，向业务控制设备下发针对该用户的网络加速和质量保障策略。

针对接入网是否对用户线路进行速率限制，分为以下两种情况：

一种情况是接入网针对用户线路进行了速率限制，这种情况需要网络业务控制设备通过ANCP协议提升用户的接入带宽；

另外一种情况是接入网没有针对用户进行速率限制，这种情况只需依靠接入网部署的QoS保障策略即可；网络部件的用户策略执行结果，通过设备内部接口通知CDN部件，使得CDN部件触发相应的用户内容状态机迁移。

此外，业务控制设备根据网络策略实施的结果，还需向策略控制系统反馈执行成功或失败消息。

由此，通过网络的加速和质量保障，使得用户的体验得到极大提升。

需要说明的是，上述对用户的内容加速和质量保障策略控制以及对用户的网络加速和质量保障策略控制可以根据实际情况单独实施，也可以同时实施，即可以仅为用户申请内容加速和质量保障策略，或者仅为用户申请网络加速和质量保障策略；或者为用户同时申请内容加速和质量保障策略和网络加速和质量保障策略，以实现用户内容与网络融合保障。

在为用户同时申请内容加速和质量保障策略和网络加速和质量保障策略时，可以分先后顺序申请，也可以同时申请。此种情形下，用户可得到内容和网络的联合加速和质量保障，使得用户的体验得到极大提升。

在用户业务使用完成后，CDN系统会得到用户的完成消息（通过业务链接的关闭或其他相关的消息获取）。

此外，在进一步的实施过程中，当用户应用连接中断或者用户完成应用时，业务控制设备可以撤销用户的内容加速和质量保障策略和用户的网络加速及质量保障策略。

具体地，用户应用完成消息会触发CDN部件撤销对该用户的内容加速策略，释放相应的CDN系统资源；同时也会触发CDN部件向网络部件发送撤销该用户的网络加速和保障策略的请求；网络部件收到CDN部件发来的基于用户的撤销网络加速和保障策略的请求时，检查用户状态，如果出错，则做出错处理；如果用户状态正确，则基于用户向策略控制系统请求撤销该用户的网络加速和质量保障策略。

策略控制系统收到撤销用户的网络加速和保障策略的消息，检查用户在线状态和策略状态，向业务控制设备下发指令，撤销该用户的网络加速和保障策略；接入网的策略撤销，由业务控制设备通过ANCP完成。网络部件的用户策略执行结果，通过设备内部接口通知CDN部件，使得CDN部件触发相应的用户内容状态机迁移。

业务控制设备根据策略执行的结果，向策略控制系统反馈相应的信息。

CDN部件完成策略撤销后，关闭用户的内容状态机，释放相应的资源。

针对计费方面，可由CDN部件根据用户的状态，在线情况以及下载的内容、下载的时间、下载的流量等生成相应的计费记录，并可通过相应的接口传送给计费系统。也可以通过内部接口和网络部件交互，再统一通过网络部件的计费接口，向计费系统反馈。

本实施例将网络设备和CDN设备融合在一起，同时保持了网络部件和CDN部件的相对独立性，形成松耦合的融合；为了实现内容和网络的交互和联动，增加了网络部件和CDN部件之间交互的内部接口和信令，能高效地实现内容和网络质量的保障，提升用户体验。此外，在具体的部署上也更为简单，并能降低部署和维护成本。内部接口实现网络功能和CDN服务功能的整合更为方便和高效，可靠性也更高。

如图9所示，本发明另一实施例提出一种CDN与网络融合的业务控制设备，在上述实施例的基础上，还包括：

接收模块603，用于通过业务控制设备的网络部件接收用户发起的网络接入请求；

认证模块604，用于通过网络状态机维持用户的网络状态，并通过AAA认证系统对用户的网络接入请求进行认证；当认证通过后，为用户分配初始网络资源。

本实施例与上述实施例的区别在于，本实施例还包括用户接入网络进行AAA认证的过程。

具体地，用户在接入网络时，向业务控制设备发起网络接入请求。

业务控制设备收到用户的网络接入请求后，网络部件维持用户网络状态，并向AAA认证系统发起用户接入请求。

在认证前阶段，业务控制设备需要先验证用户的接入线路以及业务控制设备的资源情况，通过业务接纳控制模块进行电路会话数、单板会话数等的检查，确定业务控制设备是否处理该接入请求。

在认证前阶段，用户获得一定的的网络资源，比如：PPPoE接入方式；会建立PPP链接；IPoE接入可以获得IP地址等；并在设备中开始维护用户的网络状态，根据用户的接入信息可以对用户进行一定的归属和区分，进行初步的管理；之后用户根据相应的配置要求，请求认证。

AAA认证系统对用户进行认证，认证通过后，则向业务控制设备发送用户认证通过消息，以及相应的用户初始网络策略。

在认证后阶段，用户通过了AAA系统认证，为合法用户，可获得更多的系统资源，可获得相应的网络策略和权限，进行业务使用；在该阶段，根据授权的不同，也可以分为多个状态，比如：访问受限，正常访问，高优先级保障等。

需要说明的是，后续网络关闭，需要根据不同的事件触发，执行用户的网络状态机关闭，释放相应的资源；触发的事件可能是用户的正常下线请求，用户的异常掉线检测结果等。

业务控制设备收到认证通过消息，触发用户网络状态迁移，并为用户分配相应的IP地址和应用相应的网络策略；向AAA认证系统发送用户上线计费包，通知AAA系统用户已经开始使用网络服务，开始计费。

其中，为了在策略控制系统维护用户的在线状态和策略信息，业务控制设备在向AAA系统发送上线包时，也需要同时发送同样的一份信息到策略控制系统；策略控制系统收到用户上线信息之后，维持用户的在线状态以及用户当前的网络策略状态，通过此种方式，策略控制系统也获得了用户的IP地址和其所属的业务控制设备地址的对应关系。

本实施例通过上述方案，实现了用户的网络接入安全认证。

还需要说明的是，在业务控制设备中，网络部件和CDN部件的内部交互发生在认证后阶段，通过内部定义的接口和信令原语完成。

网络部件收到CDN部件发来的针对用户的网络加速和保障策略请求时，需要检查自身用户的网络状态机，如发现用户不存在，或用户不属于认证后状态，则做出错处理；如用户处于认证后阶段，则可向策略控制系统请求加速和质量保障策略，根据策略控制系统下发的策略，使得该用户进入网络高优先级保障状态。

同理，在用户业务使用完成后，网络部件收到CDN部件发来的针对用户的网络策略撤销消息，也需进行用户状态检查，若不属于认证后状态则做出错处理，若属于认证后状态，则向策略控制系统申请撤销网络策略，根据策略控制系统下发的指令，撤销用户网络加速和质量保障策略，并通过内部接口向CDN部件反馈，触发用户内容状态机迁移。

此外，用户在内容加速和质量保障请求或网络加速和保障请求失败后，还可以在维持原状态的情况下，启动相应的计时等待机制，一定间隔后再次发起请求。

本实施例将网络设备和CDN设备整合到一起，使网络系统和CDN系统作为该系统设备的部件存在，实现了设备层面的融合；并采用松耦合的融合方式， 保持着用户的网络状态和内容状态的相对独立，更容易于部署和扩展。在CDN部件中维护有用户内容状态机，便于实现基于用户的内容使用进行管理控制，计费和运营。同时也增加了CDN部件与网络部件之间的设备内部交互接口，使得该系统可实现基于用户业务状态触发的、针对特定用户、特定内容，在特定时间段内的网络保障和内容保障，满足用户在文件下载、视频观看等应用场景中对网络带宽、网络质量以及内容传送速率等方面的高要求；而且基于CDN部件的用户状态机，可区分高等级用户和普通用户，在内容加速和保障策略、网络加速和保障策略上，可基于不同的用户实施差异化的服务；由此有效提升用户体验。

为此本发明把CDN和通信网络设备进行融合，并对CDN系统进行增强，增加了相应的用户状态机，实现基于用户的内容使用状态的精细化管理、控制和运营，同时基于用户的内容使用状态触发相应的内容和网络保障策略；为了使得CDN部件和网络部件的有效协同和联动，在设备的内容实现相应的内部通信协议和接口，满足CDN部件和网络部件的交互需求。使用CDN部件实现对用户应用使用进行感知和控制，使用网络部件对用户的网络使用进行感知和控制，从而使得整个系统实现对用户的应用和网络协同控制、管理和运营，有效提升用户业务体验。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种CDN与网络融合的业务控制方法，其特征在于，包括：

业务控制设备在用户访问应用后，维护用户的内容使用状态；

根据所述用户的内容使用状态及预先协商机制对用户进行应用策略和/或网络策略控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在用户访问应用之前还包括：

所述业务控制设备的网络部件接收用户发起的网络接入请求；

通过网络状态机维持用户的网络状态，并通过AAA认证系统对用户的网络接入请求进行认证；

当认证通过后，为用户分配初始网络资源。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述业务控制设备在用户访问应用后，维护用户的内容使用状态的步骤包括：

在用户访问应用，以及应用系统将用户重定向到业务控制设备的CDN部件后，所述CDN部件与用户建立应用链接，为用户提供相应的CDN业务服务；

由CDN部件为用户创建内容状态机，维护用户的内容使用状态。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据用户的内容使用状态及预先协商机制对用户进行应用策略和/或网络策略控制的步骤包括：

根据事先协商好的策略，判断用户是内容加速和质量保障、网络加速和质量保障，或者是网络与内容双重加速和质量保障；

根据判断结果及用户的内容使用状态为用户申请相应的加速和质量保障策略。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据用户的内容使用状态为用户申请内容加速和质量保障策略的步骤包括：

通过所述CDN部件根据预先协商好的策略为用户申请内容加速和质量保障请求或接收用户的内容加速和质量保障请求；

根据用户的内容使用状态、CDN系统自身资源情况，判断是否接纳所述用户的内容加速和质量保障请求；

若是，则为用户进行内容加速和质量保障；否则，该用户的内容加速和质量保障请求失败。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述根据用户的内容使用状态为用户申请网络加速和质量保障策略的步骤包括：

所述CDN部件根据用户的内容使用状态，并通过所述业务控制设备的内部接口向网络部件发起针对该用户的网络加速和质量保障请求；

所述网络部件根据所述用户的网络加速和质量保障请求检查用户的网络连接状态；若所述用户的网络连接状态正确，则向策略控制系统申请针对该用户的网络加速和质量保障策略；否则，丢弃该用户的网络加速和质量保障请求；

当申请成功后，所述网络部件执行所述策略控制系统下发的针对该用户的网络加速及质量保障策略。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据用户的内容使用状态及预先协商机制对用户进行应用策略和/或网络策略控制的步骤进一步包括：

当用户应用连接中断或者用户完成应用时，撤销用户的内容加速和质量保障策略和/或用户的网络加速及质量保障策略。

8.一种CDN与网络融合的业务控制设备，其特征在于，包括：

状态维护模块，用于在用户访问应用后，通过业务控制设备的CDN部件维护用户的内容使用状态；

控制模块，用于根据所述内容使用状态及预先协商机制对用户进行应用策略和/或网络策略控制。

9.根据权利要求8所述的业务控制设备，其特征在于，还包括：

接收模块，用于通过业务控制设备的网络部件接收用户发起的网络接入请求；

认证模块，用于通过网络状态机维持用户的网络状态，并通过AAA认证系统对用户的网络接入请求进行认证；当认证通过后，为用户分配初始网络资源。

10.根据权利要求8所述的业务控制设备，其特征在于，所述状态维护模块包括：

链接建立单元，用于在用户访问应用，以及应用系统将用户重定向业务控制设备的CDN部件后，建立所述CDN部件与用户之间的应用链接，为用户提供相应的CDN业务服务；

状态维护单元，用于通过所述CDN部件为用户创建内容状态机，维护用户的内容使用状态。

11.根据权利要求8、9或10所述的业务控制设备，其特征在于，所述控制模块包括：

判断单元，用于根据事先协商好的策略，判断用户是内容加速和质量保障、网络加速和质量保障，或者是网络与内容双重加速和质量保障；

操作单元，用于根据判断结果及用户的内容使用状态为用户申请相应的加速和质量保障策略。

12.根据权利要求11所述的业务控制设备，其特征在于，所述操作单元包括：

接收单元，用于通过所述CDN部件根据预先协商好的策略为用户申请内容加速和质量保障请求或接收用户的内容加速和质量保障请求；

判断操作单元，用于根据用户的内容使用状态、CDN系统自身资源情况，判断是否接纳所述用户的内容加速和质量保障请求；若是，则为用户进行内容加速和保障；否则，该用户的内容加速和质量保障请求失败。

13.根据权利要求12所述的业务控制设备，其特征在于，

所述接收单元，还用于通过所述CDN部件根据用户的内容使用状态向网络部件发起针对该用户的网络加速和质量保障请求；

所述判断操作单元，还用于通过所述网络部件根据所述用户的网络加速和质量保障请求检查用户的网络连接状态；若所述用户的网络连接状态正确，则向策略控制系统申请针对该用户的网络加速和质量保障策略，否则，丢弃该用户的网络加速和质量保障请求；当申请成功后，通过所述网络部件执行所述策略控制系统下发的针对该用户的网络加速及质量保障策略。

14.根据权利要求11所述的业务控制设备，其特征在于，所述控制模块还包括：

撤销单元，用于当用户应用连接中断或者用户完成应用时，撤销用户的内容加速和保障策略和/或用户的网络加速及质量保障策略。

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