CN102917042B

CN102917042B - 一种实现基于cdn和网络融合的互联网业务的方法及装置

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Publication number: CN102917042B
Application number: CN201210387147.1A
Authority: CN
Inventors: 黄孙亮; 陈建业; 范成法; 李宏飚
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2012-10-12
Filing date: 2012-10-12
Publication date: 2017-11-24
Anticipated expiration: 2032-10-12
Also published as: CN102917042A; WO2014056402A1

Abstract

本发明公开一种实现基于CDN和网络融合的互联网业务的方法及装置，本发明的方法包括：根据用户端发起的域名系统DNS解析请求，获得并向用户端返回DNS解析结果，其中所述DNS解析结果含有为发起DNS解析请求的用户端提供服务的融合设备CDN内容分发节点的服务地址；用户端利用所获得的融合设备CDN内容分发节点的服务地址，发起应用访问请求，与作为融合设备CDN内容分发节点的融合设备CDN部件建立应用链接；在用户端与融合设备CDN部件建立应用链接之后，融合设备CDN部件根据用户端的内容请求向用户端分发相应内容。本发明可以有效保障互联网业务的服务质量，优化网络带宽，减少骨干网带宽的消耗，降低网络投资成本。

Description

一种实现基于CDN和网络融合的互联网业务的方法及装置

技术领域

本发明涉及通信网络和内容分发网络CDN(Content Delivery Network)，更确切地说，涉及一种实现基于CDN和网络融合的互联网业务的方法及装置。

背景技术

互联网业务发展迅速，尤其是视频业务的发展，使得业务提供商需要大量的CDN服务，以提升互联网业务的服务质量；带来了CDN的大规模发展；但由于目前的CDN系统无法感知和控制网络的带宽和质量，因而无法真正保障互联网业务的用户体验。

互联网业务的服务质量保障，需要从内容和网络两个方面来保障，需要CDN和网络设备同时对用户的互联网应用实施保障。而目前的技术方案只能达到部分的效果，CDN只能提供应用层面的保障，网络只能提供网络层的带宽和质量保障。因而，急需要一种新型态的设备和新的技术方案来实现对互联网业务的质量保障。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现基于CDN和网络融合的互联网业务的方法，通过把CDN和网络设备融合在一起来实现互联网业务。

本发明的另一目的是提供一种实现上述方法的装置。

根据本发明第一方面，本发明的一种实现基于内容分发网络CDN和网络融合的互联网业务的方法包括如下步骤：

根据用户端发起的域名系统DNS解析请求，获得并向用户端返回DNS解析结果，其中所述DNS解析结果含有为发起DNS解析请求的用户端提供服务的融合设备CDN内容分发节点的服务地址；

用户端利用所获得的融合设备CDN内容分发节点的服务地址，发起应用访问请求，与作为融合设备CDN内容分发节点的融合设备CDN部件建立应用链接；

在用户端与融合设备CDN部件建立应用链接之后，融合设备CDN部件根据用户端的内容请求向用户端分发相应内容。

优选地，所述融合设备还包括网络部件，其中所述网络部件用于向用户端提供网络接入和承载服务，所述CDN部件还用于维护与用户端之间的应用链接。

优选地，所述的获得并向用户端返回DNS解析结果包括：本地DNS解析服务器根据收到的用户DNS解析请求，查询本地缓存记录，并将查询到的对应缓存记录作为解析结果直接返回给用户端。

优选地，所述的获得并向用户端返回DNS解析结果还包括：若本地DNS解析服务器未查询到对应的缓存结果，则通过向ISP授权的DNS服务器发起DNS解析请求，获得CDN中心管理系统的DNS信息；本地DNS解析服务器通过利用CDN中心管理系统的DNS信息向CDN中心管理系统的DNS服务器发起DNS解析请求，获得含有所述融合设备CDN内容分发节点的服务地址的解析结果，然后将其返回给用户端。

优选地，所述的通过向ISP授权的DNS服务器发起DNS解析请求包括：本地DNS解析服务器通过向根DNS服务器发送查询请求，获得ISP的授权DNS服务器信息，以便本地DNS解析服务器利用该ISP的授权DNS服务器信息，向该ISP的授权DNS服务器发起DNS解析请求。

优选地，所述的融合设备CDN部件根据用户端的内容请求向用户端分发相应内容包括；融合设备CDN部件查询本地缓存，若查找到相应内容，则将本地缓存的相应内容分发给用户端。

优选地，所述的融合设备CDN部件根据用户端的内容请求向用户端分发相应内容还包括：若未查找到相应内容，则融合设备CDN部件通过向源应用服务器或者上级CDN节点或中心CDN节点发送内容请求，获取相应内容；融合设备CDN部件对所获取的相应内容进行缓存后，分发给用户端。

根据本发明第二方面，本发明的一种实现基于CDN和网络融合的互联网业务的装置包括：

DNS解析网络设备，用于根据用户端发起的DNS解析请求，获得并返回DNS解析结果，其中所述DNS解析结果含有为发起DNS解析请求的用户端提供服务的融合设备CDN内容分发节点的服务地址；

融合设备的CDN部件，用于在用户端利用所获得的融合设备CDN内容分发节点的服务地址发起应用访问请求后，作为融合设备CDN内容分发节点与用户端建立应用链接，再根据用户端的内容请求向用户端分发相应内容。

优选地，所述融合设备的网络部件与CDN部件之间设有内部信令交互接口，以便网络部件向CDN部件上报用户地址池的信息，CDN部件向网络部件申请用户网络加速、接收和执行反馈信息、用户状态查询及反馈的信息。

另一方面，本发明的把CDN和网络设备融合包括以下内容：

把CDN系统的内容分发节点和网络设备进行融合，作为网络设备的部件，CDN部件和网络部件是松耦合关系；

融合设备CDN部件和外置独立CDN节点等同，可以和外部独立CDN节点在同层次进行交互，集群，协同；也可和外部独立CDN节点形成多级结构，满足不同场景下的组网和业务服务需求；

CDN的中心管理系统保留集中部署，统一对各融合设备CDN部件进行管理，监控(也可对外部CDN节点进行管理)；另外，CDN系统的GSLB，DNS解析等部件也和中心管理系统统一部署；另外，该系统也可和融合设备的网管系统统一融合和部署；

CDN部件对用户提供CDN服务，并维护用户的内容服务状态；

网络部件对用户提供网络接入和承载服务，并维护用户的网络服务状态；

CDN部件增加和网络部件之间交互的内部接口；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，触发向网络部件申请或撤销相应的网络加速和保障策略，同时也可根据用户的应用状态申请或撤销相应的内容加速和保障策略；从而可以从应用服务和网络服务两方面同时实施保障，提升用户体验。

相对于现有技术，本发明的技术效果是，通过融合设备以及在此设备上实现的互联网业务承载，可以有效保障互联网业务的服务质量，提高用户体验；同时，可以优化网络带宽，减少骨干网带宽的消耗，降低网络投资成本。

附图说明

图1为本发明的CDN和网络融合设备的系统组网图；

图2为本发明的CDN和网络融合设备的内部结构图；

图3为本发明的实现基于CDN和网络融合的互联网业务的方法的示意图；

图4为本发明的实现基于CDN和网络融合的互联网业务的装置的示意图；

图5为本发明的实现基于CDN和网络融合的互联网业务的第一实施例流程图；

图6为本发明的实现基于CDN和网络融合的互联网业务的第二实施例的流程图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的CDN(内容分发网络)和网络融合的系统和设备以及基于此CDN和网络融合设备的互联网业务实现方法进行详细说明。

图1显示了本发明，CDN和网络融合设备的系统组网图。从系统上看CDN和网络融合设备可分布式部署，但需要有一个中心管理系统实施统一的管理和调度，实施统一的内容管理，业务监控，网络管理，DNS的解析以及资源的调度和负载均衡等；

融合设备中的CDN部件，等同于一个CDN节点，可以和外置的CDN节点进行交互，协同，组网，组成集群系统，也可形成多级CDN组网结构，满足不同场景的需求；

CDN的中心管理系统采用集中部署的方式，与DNS服务器，资源调度和负载均衡系统(GSLB)统一部署，实现对本区域CDN和网络融合设备中的CDN部件，以及外置的CDN节点进行管理和维护，业务适配，以及资源的调度；可以作为独立的系统部署，也可以和融合设备的网管系统进行融合，作为网管系统的组成部分，与网管系统统一部署。

融合设备，融合了CDN功能和网络功能，采用CDN部件为作为内容分发节点，为用户提供内容分发服务；采用网络部件为用户提供网络接入和承载服务。

CDN部件和CDN的中心管理系统建立管理通道和业务通道，采用管理通道实现网络的日常维护管理，设备的监控等；采用业务通道实现内容的下发，业务信息的交互等；

从组网上看，CDN可以和网络上的核心路由器，业务路由器(BRAS/SR)，交换机，PDSN/GGSN等设备进行融合。由于BRAS/SR，PDSN/GGSN是互联网用户的业务控制点，拥有用户的网络状态信息，推荐CDN设备和BRAS/SR，PDSN/GGSN设备融合，从而实现CDN用户状态和网络用户状态的协同，通过用户状态的协同可以实现基于用户的应用内容和网络质量的双重保障，从而提高用户体验。

图2显示了本发明，CDN和网络融合设备的大体内部结构图。在本发明中，CDN和网络融合的新型设备融合了CDN的内容分发节点和网络设备，采用松耦合的方式进行融合，CDN部件采用独立的CDN业务处理板型态，网络部件也采用独立的网络业务处理板形态；从而大大降低融合的复杂度，同时也提高了系统的扩展性和灵活度。可根据具体的业务需要扩充网络部件或CDN部件。

CDN部件为用户提供应用内容分发服务，在提供服务的同时为用户维持有相应的内容状态机，记录用户内容服务的状态，便于实现基于用户的精细化运营。CDN部件可针对用户实施内容加速和保障策略。

网络部件为用户提供网络接入和承载服务，在提供服务的同时为用户维持有相应的网络状态机，记录用户的网络服务状态，便于实现基于用户的精细化运营。网络部件可针对用户实施网络加速和保障策略。

为实现CDN部件和网络部件的协同，增加CDN部件和网络部件之间的内部信令交互接口；交互的信息包括：网络部件向CDN部件上报用户地址池，CDN部件向网络部件申请用户网络加速及接收执行反馈信息，用户的状态查询及反馈等；状态信息的协同和服务策略的调整，能更好地保障用户体验。

图3显示了本发明的一种实现基于图1和图2所示的CDN和网络融合的互联网业务的方法，如图3所示，包括：

步骤A：DNS解析网络设备根据用户端发起的DNS(域名系统)解析请求，获得并向用户端返回DNS解析结果，其中所述DNS解析结果含有为发起DNS解析请求的用户端提供服务的融合设备CDN内容分发节点的服务地址；

步骤B：用户端利用所获得的融合设备CDN内容分发节点的服务地址，发起应用访问请求，与作为融合设备CDN内容分发节点的融合设备CDN部件建立应用链接；

步骤C：在用户端与融合设备CDN部件建立应用链接之后，融合设备CDN部件根据用户端的内容请求向用户端分发相应内容。

上述的DNS解析网络设备可以包括本地DNS解析服务器、上级DNS解析服务器、根DNS解析服务器、ISP授权DNS解析服务器、CDN中心DNS解析服务器。上述的融合设备包括图2所示的网络部件和CDN部件，网络部件用于向用户端提供网络接入和承载服务，所述CDN部件还用于维护与用户端之间的应用链接。

步骤A中的获得并向用户端返回DNS解析结果的操作包括：本地DNS解析服务器根据收到的用户DNS解析请求，查询本地缓存记录，并将查询到的对应缓存记录作为解析结果直接返回给用户端。

步骤A中的获得并向用户端返回DNS解析结果的操作还包括：若本地DNS解析服务器未查询到对应的缓存结果，则通过向ISP授权的DNS服务器发起DNS解析请求，获得CDN中心管理系统的DNS信息；接着，本地DNS解析服务器通过利用CDN中心管理系统的DNS信息向CDN中心管理系统的DNS服务器发起DNS解析请求，获得含有所述融合设备CDN内容分发节点的服务地址的解析结果，然后将其返回给用户端。

其中，通过向ISP授权的DNS服务器发起DNS解析请求的操作包括：本地DNS解析服务器通过向根DNS服务器发送查询请求，获得ISP的授权DNS服务器信息，以便本地DNS解析服务器利用该ISP的授权DNS服务器信息，向该ISP的授权DNS服务器发起DNS解析请求。

其中，融合设备CDN部件根据用户端的内容请求向用户端分发相应内容的操作包括；融合设备CDN部件查询本地缓存，若查找到相应内容，则将本地缓存的相应内容分发给用户端。

融合设备CDN部件根据用户端的内容请求向用户端分发相应内容还包括：若未查找到相应内容，则融合设备CDN部件通过向源应用服务器发送内容请求，或者通过向上级CDN节点或中心节点发送内容请求，获取相应内容；融合设备CDN部件对所获取的相应内容进行缓存后，分发给用户端。

图4显示了本发明的一种实现基于CDN和网络融合的互联网业务的装置，如图4所示，包括：

融合设备的CDN部件，用于在用户端利用所获得的融合设备CDN内容分发节点的服务地址发起应用访问请求后，作为融合设备CDN内容分发节点与用户端建立应用链接，然后根据用户端的内容请求向用户端分发相应内容。

如图4所示，本发明的装置还可以包括CDN中心管理系统，用于在用户端发起DNS解析请求期间，提供含有所述融合设备CDN内容分发节点的服务地址的解析结果。

如上所述，融合设备包括网络部件和CDN部件，网络部件用于向用户端提供网络接入和承载服务，CDN部件还用于维护与用户端之间的应用链接。其中，在融合设备的网络部件与CDN部件之间设有内部信令交互接口，以便网络部件向CDN部件上报用户地址池的信息，CDN部件向网络部件申请用户网络加速、接收和执行反馈信息、用户状态查询及反馈的信息。

下面结合图5和图6所示的本发明的基于CDN和网络融合的互联网业务实现的两个实施例，对本发明作进一步说明。

图5显示了本发明基于CDN和网络融合的互联网业务实现的第一实施例的处理流程。在这个实施例中，涉及的系统主要包括：用户客户端，CDN和网络融合设备，本地DNS解析服务器(可以选择在融合设备开启DNS服务器)，CDN中心系统的DNS服务器和全局负载均衡系统(以下简称CDN的DNS/GSLB)，DNS根服务器，ISP授权DNS服务器，应用服务器。

业务实现步骤如下：

1、用户需要访问互联网应用，发起DNS解析请求；

2、本地DNS解析服务器收到用户的DNS解析请求，查询本地缓存，如有对应的缓存记录，则直接给用户返回；如没有对应的缓存记录，则向上一级DNS服务器请求，直至DNS根服务器；

3、DNS根服务器收到查询请求，进行数据库查询，找到对应的ISP授权DNS服务器信息，向本地DNS解析服务器返回该ISP的授权DNS服务器信息；

4、本地DNS解析服务器收到DNS根服务器的反馈信息，根据信息里面的ISP授权DNS服务器信息，向该ISP授权DNS服务器发起DNS查询请求；

5、ISP的授权DNS服务器收到DNS查询请求，由于该ISP采用了CDN服务，根据调度策略决定此次应用采用CDN提供服务，根据设定的调度策略，向本地DNS解析服务器返回对应CDN的DNS服务器信息；

6、本地DNS解析服务器收到ISP授权DNS服务器返回的消息，根据里面的CDN系统的DNS服务器信息，向CDN系统的DNS服务器发送查询请求；

7、CDN的DNS/GSLB收到DNS查询请求，根据用户信息，及相应的调度策略，确定为该用户提供服务的CDN内容分发节点(此节点为融合设备所控制的CDN节点)，向本地DNS解析服务器返回该CDN内容分发节点的服务地址信息；

8、本地DNS解析服务器得到DNS解析结果，向用户客户端反馈查询结果信息，信息中包括了提供服务的CDN内容分发节点的服务地址，该CDN服务点和服务地址在融合设备上，是融合设备的CDN对外服务地址；

9、用户客户端获得应用服务地址，发起应用访问请求，和融合设备CDN服务地址建立应用链接，并请求相应的服务内容；

10、融合设备的CDN部件与用户客户端建立应用链接，接收内容访问请求；根据用户的内容请求，查询本地缓存，如有对应的缓存则直接向用户进行内容分发；如无对应的缓存则需要先向源站获取；

11、源站的应用服务器，收到融合设备的CDN内容请求，返回请求对应的内容；

12、融合设备的CDN部件收到源站应用服务器返回的内容，根据策略做本地缓存，并向用户分发；

根据用户的应用情况，融合设备的CDN部件维持和用户间的应用链接，持续提供内容分发服务；

13、用户应用访问结束，关闭链接，融合设备的CDN部件关闭和用户

的应用链接，清除用户内容状态，释放相应的资源。

图6显示了本发明基于CDN和网络融合的互联网业务实现的第二实施例的处理流程。

该实施例针对CDN服务提供者需要对内容进行更好的控制和审核的场景，CDN服务提供者采用CDN中心节点全面存储ISP的内容，并实时更新和审核发布。该实施例的具体步骤如下：

1、用户需要访问互联网应用，发起DNS解析请求；

10、融合设备的CDN部件与用户客户端建立应用链接，接收内容访问请求；根据用户的内容请求，查询本地缓存，如有对应的缓存则直接向用户进行内容分发；如无对应的缓存则需要先向上级CDN节点/CDN中心节点进行获取；

11、上级CDN节点/CDN中心节点收到融合设备的CDN内容请求，返回请求对应的内容；

12、融合设备的CDN部件收到上级CDN节点/CDN中心节点返回的内容，根据策略做本地缓存，并向用户分发；

13、用户应用访问结束，关闭链接，融合设备的CDN部件关闭和用户的应用链接，清除用户内容状态，释放相应的资源。

以上基于CDN和网络融合的互联网业务实现方法的特点主要体现在，基于CDN和网络融合设备来实现，通过把CDN内容分发功能和网络服务功能的融合，把同一个用户的网络连接和应用层链接都放在了网络设备上，更好进行协同，更容易实现互联网业务的服务质量保障。

本发明把网络设备和CDN设备融合到了一起，成为一种新型态的设备，并采用松耦合的融合方式，更容易于部署和扩展。在CDN部件和网络部件分别维护用户的内容状态机和网络状态机，并增加了CDN部件和网络部件间的内部交互接口，实现状态的协同，具备了基于用户的精细化运营和服务保障的基础。并在此基础上，提供了互联网业务的实现方法，基于CDN和网络融合设备承载互联网应用，互联网应用的应用层链接和网络层连接均在融合设备上，可实现更好的协同和配合，可为互联网应用提供高质量的服务保障。

具体地说，本发明的实现基于CDN和网络融合的互联网业务的装置具有如下特点：

1)本发明的网络融合设备融合了网络和CDN功能，其网络部件和CDN部件松耦合，实现了设备层面的融合。

2)网络部件和CDN部件都有自己的用户状态机，两者的状态机相互独立。

3)网络部件和CDN部件分别维护有用户的网络状态机和内容状态机，便于实现基于用户的精细化运营和服务保障。

4)网络部件和CDN部件之间通过内部系统接口和消息接口进行交互，使得网络能力和CDN内容服务能力具备了协同的能力。

5)CDN部件由统一的CDN中心管理器进行管理，该CDN中心管理器可独立设置，也可纳入本发明的融合设备的网管系统，作为网管系统的一个组成部分；

6)系统的GSLB，DNS和CDN中心管理系统整合，统一部署，可以采用集中部署的方式。

7)互联网业务实现方法是基于CDN和网络融合的新型态设备的。由CDN和网络融合设备与用户建立应用链接，提供服务。

8)互联网业务实现方法基于CDN和网络融合设备，使得用户的网络连接和应用层链接都在网络设备上，更容易实现应用和网络的协同，更好保障互联网业务的服务质量；

9)融合设备的CDN部件可与外部独立的CDN节点进行交互，组网，组成集群，组成多级CDN结构等，以满足不同场景的CDN组网需求。

尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种实现基于内容分发网络CDN和网络融合的互联网业务的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述融合设备还包括网络部件，其中所述网络部件用于向用户端提供网络接入和承载服务，所述CDN部件还用于维护与用户端之间的应用链接。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的获得并向用户端返回DNS解析结果包括：

本地DNS解析服务器根据收到的用户DNS解析请求，查询本地缓存记录，并将查询到的对应缓存记录作为解析结果直接返回给用户端。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的获得并向用户端返回DNS解析结果还包括：

若本地DNS解析服务器未查询到对应的缓存结果，则通过向ISP授权的DNS服务器发起DNS解析请求，获得CDN中心管理系统的DNS信息；

本地DNS解析服务器通过利用CDN中心管理系统的DNS信息向CDN中心管理系统的DNS服务器发起DNS解析请求，获得含有所述融合设备CDN内容分发节点的服务地址的解析结果，然后将其返回给用户端。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的通过向ISP授权的DNS服务器发起DNS解析请求包括：

本地DNS解析服务器通过向根DNS服务器发送查询请求，获得ISP的授权DNS服务器信息，以便本地DNS解析服务器利用该ISP的授权DNS服务器信息，向该ISP的授权DNS服务器发起DNS解析请求。

6.根据权利要求3或4或5所述的方法，其特征在于，所述的融合设备CDN部件根据用户端的内容请求向用户端分发相应内容包括；

融合设备CDN部件查询本地缓存，若查找到相应内容，则将本地缓存的相应内容分发给用户端。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的融合设备CDN部件根据用户端的内容请求向用户端分发相应内容还包括

若未查找到相应内容，则融合设备CDN部件通过向源应用服务器或者上级CDN节点或中心CDN节点发送内容请求，获取相应内容；

融合设备CDN部件对所获取的相应内容进行缓存后，分发给用户端。

8.一种实现基于CDN和网络融合的互联网业务的装置，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述融合设备还包括网络部件，其中所述网络部件用于向用户端提供网络接入和承载服务，所述CDN部件还用于维护与用户端之间的应用链接。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述融合设备的网络部件与CDN部件之间设有内部信令交互接口，以便网络部件向CDN部件上报用户地址池的信息，CDN部件向网络部件申请用户网络加速、接收和执行反馈信息、用户状态查询及反馈的信息。