CN103069776A - 将内容分发网络(cdn)扩展到移动或有线网络 - Google Patents
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Abstract
内容分发网络（CDN）包括一组边缘服务器和对由CDN提供的内容提供商域有权威的域名服务（DNS）。CDN被扩展到不能或者不支持被全面管理的CDN边缘服务器的一个或多个移动或有线网络。特别地，“扩展器”被部署在移动或有线网络中，优选地作为在CDN的边缘之外但是在CDN的控制之下提供CDN供应的内容的被动的web高速缓存代理者。扩展器也可被用于透明地高速缓存和提供非CDN内容。在扩展器和CDN之间建立信息通道以便于扩展器功能性。
Description
本申请基于2010年6月18日提交的序号61/356,306。
技术领域
本申请一般涉及将内容分发网络（content delivery network,CDN）的功能性扩展到在其中提供基于因特网的管理的CDN服务是不现实的或不可能的诸如移动网络之类的网络。
背景技术
分布式计算机系统是现有技术中众所周知的。一种这样的分布式计算机系统是由服务提供商操作和管理的“内容分发网络”或“CDN”。服务提供商通常代表诸如内容提供商顾客之类的第三方提供内容分发服务。该类型的“分布式系统”通常指通过一个网络或多个网络链接的一群自治计算机，连同被设计以便于各种服务（诸如内容分发或外包（outsourced）站点基础设施的支持之类）的软件、系统、协议和技术。通常，“内容分发”指代表内容提供商对于内容、流媒体和应用的存储、高速缓存、或者传输，包括与其一起使用的诸如DNS查询处理、供应（provisioning）、数据监视和报告、内容定向和个性化、以及商业智能之类的辅助技术。
将因特网内容分发网络（ICDN）扩展到可能位于企业防火墙后面的企业计算环境在现有技术中是已知的。在共同拥有的美国专利No.7,600,025中描述了一个例子。将第三方高速缓存与内容分发网络以诸如在美国专利No.7,010,578（其也是共同拥有的）中描述的方式那样的方式相关联也是已知的。
由于固定或无线移动网络被构建和操作的方式，导致在其中（即，靠近端用户）部署被全面管理的CDN服务器不总是可能的或者现实的。例如，在占主流的3G移动技术即UMTS（通用移动电信系统）的情况下，移动设备经由空气连接到塔台，塔台经由被称作UTRAN（UMTS地面无线电接入网络）的地面网络连接到RNC（无线电网络控制器），RNC通过分组核心网连接到服务节点，服务节点通过网关连接到因特网。典型的移动网络仅有少量的这些因特网网关，这些因特网网关可以距离端用户有几千英里和几十甚至几百毫秒，但是这些网关可能是CDN的被全面管理的服务器能够被部署的仅有位置。在这些位置之外，在分组核心网和UTRAN中，通常不能部署具有到因特网的可公共路由的IP地址和开放端口的设备。
有线网络通常也有不能部署被全面管理的CDN服务器的壁垒。有线网络中的该壁垒一般比移动网络情况下的壁垒更深、更靠近端用户，但是在许多情况下，它仍然代表对于全面实现CDN或其它分布式网络的好处的真正阻碍。还值得注意的是，即使当没有这种技术壁垒时，也经常有文化或商业壁垒。具体地，许多网络运营商高度保护他们的网络并且将不允许被全面管理的设备超越其中的某个壁垒。
发明内容
内容分发网络（CDN）包括一组边缘服务器、以及由CDN提供的对于内容提供商域有权威的域名服务（DNS）。CDN被扩展到不能或不支持被全面管理的CDN边缘服务器的一个或多个移动或有线网络。具体地，“扩展器（Extender）”被部署在移动或有线网络中，优选地作为处在CDN的边缘之外但是在CDN的控制下提供CDN-供应的内容的被动web高速缓存代理者（proxy）。扩展器也可被用于透明地高速缓存和提供非CDN内容。在扩展器和CDN之间建立信息通道以便于扩展器功能性。
在一个实施例中，所述信息通道便于下面的高速缓存方法。该方法当在扩展器处接收到对于内容的请求时开始。然后对于该内容是第一类型的还是第二类型的作出确定，第一类型是适于在内容分发网络（CDN）上分发的内容。如果该内容是第一类型的（CDN内容）并且位于高速缓存中，则扩展器使用信息通道从CDN获得高速缓存处理指示。然后该CDN供给的指示被应用，并且该内容被提供。但是，如果该内容是第二类型的（非CDN内容），则扩展器响应于该请求来透明地高速缓存并且提供该内容，但是使用的不是从CDN（例如，从源服务器）接收的高速缓存处理指示。
以上已经概述了本发明的较切题的特征中的一些。这些特征应当被认为仅是示例性的。可通过以不同的方式应用所公开的发明或者通过修改将被描述的发明而得到许多其它的有益结果。
附图说明
为了更全面地理解本发明及其优点，现在将结合附图进行以下描述，其中：
图1示出了其中可以实现示例性实施例的例示性方面的分布式计算机系统环境的例示性框图；
图2是图1中的内容分发网络中的边缘服务器机器的例示性框图；
图3是示例了如何根据本公开的技术来扩展因特网内容分发网络（CDN）的框图；
图4示例了根据本公开，本文描述的扩展器如何可以与CDN边缘服务器互操作；
图5是用于确定特定域是否属于CDN顾客的名称服务器查找操作；
图6示例了网络内支持的多个扩展器；以及
图7示例了代表性的扩展器架构。
具体实施方式
在例如图1所示的已知系统中，分布式计算机系统100被配置为CDN并且假设具有围绕着因特网分布的一组机器102a-n。通常，这些机器中的大多数是位于因特网的边缘附近（即，在端用户接入网络处或临近端用户接入网络处）的服务器。网络操作命令中心（NOCC）104管理系统中的各种机器的操作。第三方站点，例如web站点106将内容（例如，HTML、嵌入式页面对象、流媒体、软件下载等）的分发卸载到分布式计算机系统100，具体地讲，卸载到“边缘”服务器。通常，内容提供商通过将给定的内容提供商域或子域（例如，通过DNSCNAME）化名为被服务提供商的有权威的域名服务管理的边缘流量域来卸载它们的内容分发。期望得到内容的端用户被引导到分布式计算机系统以更可靠且有效地获得该内容。尽管没有详细地示出，但是，分布式计算机系统还可包括其它基础设施，例如从边缘服务器收集使用情况和其它数据、聚集一个区或一组区上的该数据、并且将该数据传送给其它后端系统110、112、114和116以便于监视、记录、报警、计费、管理、以及其它操作和管理功能的分布式数据收集系统108。分布式网络代理118监视网络以及服务器负载并且向DNS机制115供应网络、流量和负载数据，所述DNS机制115对于由CDN管理的内容域是有权威的。分布式数据运输机制120可被用于向边缘服务器发布控制信息（例如，用于管理内容、便于负载均衡等的元数据）。
在一个实施例中，上面描述的CDN资源被实现为在现有因特网基础设施（第三方网络、协同定位（co-location）设施、服务器、路由器等）上的“覆盖”（overlay）。
如图2所示，给定的机器200包括在支持一个或多个应用206a-n的操作系统内核（例如Linux或变型）204上运行的商用硬件（例如因特尔奔腾处理器）202。为了便于内容分发服务，例如，给定的机器通常运行一组应用，例如HTTP（web）代理者207、名称服务器208、本地监视进程210、分布式数据收集进程212等。对于流媒体，该机器通常包括被支持的媒体格式所要求的一个或多个媒体服务器，比如Windows媒体服务器（WMS）或Flash服务器。
CDN边缘服务器被配置成提供一个或多个扩展的内容分发特征，优选地在域特定、顾客特定的基础上，优选地使用通过用配置系统分发给边缘服务器的配置文件。给定的配置文件优选地是基于XML的，并且包括便于一个或多个高级内容处理特征的一套内容处理规则和指令。该配置文件可经由数据运输机制被分发给CDN边缘服务器。美国专利No.7,111,057示例了用于分发和管理边缘服务器内容控制信息的有用基础设施，并且这个和其它边缘服务器控制信息可由CDN服务提供商自己供应或者由操作源服务器的内容提供商顾客（经由外联网等）供应。用于将该内容控制信息应用于在边缘服务器处接收的内容请求的技术在美国专利No.7,240,100中被描述，该美国专利的公开通过引用被并入本文。根据该公开，客户端请求在被CDN的有权威的DNS识别的边缘服务器处被接收。客户端请求包括HTTP主机报头，所述HTTP主机报头的内容先被检查以便确认（verify）该请求针对的是正被CDN管理的内容（并且由此，如果该内容之前被另一个请求过并且仍然还在边缘服务器高速缓存中，则其在该高速缓存中可能是可用的）。如果该请求针对的是被CDN管理的内容，则XML配置文件中的规则被应用于该请求，并且，针对该客户端请求返回适当的响应。
CDN可包括例如在美国专利No.7,472,178中描述的存储子系统。CDN可操作服务器高速缓存层级（hierarchy）以提供顾客内容的中间高速缓存；在美国专利No.7,376，716中描述了一种这样的高速缓存层级子系统。CDN可在客户端浏览器、边缘服务器和顾客源服务器之间以在美国公布No.20040093419中描述的方式提供安全的内容分发。其中描述的安全的内容分发一方面在客户端和边缘服务器进程之间实施基于SSL的链接，另一方面在边缘服务器进程和源服务器进程之间实施基于SSL的链接。这使得受到SSL保护的网页和/或其组件能够经由边缘服务器被分发。
扩展器
现在以上面这些为背景来描述本公开的主题。根据本公开，CDN“扩展器”是一个软件或设备（例如包括这种软件的装有架子（rack）的装置），该软件或设备（1）能够提供CDN供应的内容，（2）在CDN的控制下这么做，但是（3）不一定是作为CDN的一部分被被全面管理的。下面来解释这些性质。如从图3可以看出的，扩展器300将CDN的分发能力更深地扩展到其中（由于技术或其它原因）不能部署CDN的被全面管理的服务器的网络。该能力可被实现在移动网络中，有线网络中，或者CDN覆盖网络资源和服务不可用或未被实现的任何其它联网环境中。
术语“扩展器”是为了描述性的目的而取的，不应当用它来限制所公开的主题的范围。
一般地，扩展器操作为CDN的边缘之外的被动web高速缓存代理者。通常，扩展器不能直接访问CDN中的顾客配置元数据，并且它通过将请求转发给CDN边缘并且基于从所述边缘接收的响应报头而高速缓存/提供内容来与CDN进行交互。
优选地，扩展器不需要作为CDN的一部分被全面管理，尽管如将要描述的那样，扩展器利用了其中的某些功能性。因此，扩展器不需要具有对于因特网的可公开路由的因特网协议（IP）地址或者开放端口。CDN网络操作命令中心（例如图1中的NOCC 104）不需要监视它。扩展器也不需要在分布式数据收集服务（例如图1中的系统108）中报告。同样地，CDN NOCC 104将不需要为了配置、供应和/或管理而安全接入到扩展器（例如，经由SSH等）。NOCC将不需要对于扩展器安装软件更新，并且，扩展器将不必接收配置数据更新或其它控制数据。它将不必处于CDN映射服务提供的任何映射控制之下。简而言之，扩展器不需要作为服务被管理。而是如将要描述的那样，扩展器是提供给网络运营商的软件或设备，由该网络运营商来管理它和监视它。
尽管不一定作为CDN的一部分被管理或全面管理，扩展器优选地分发所有形式的CDN内容（即，为了由CDNSP在CDN上进行分发而已被内容提供商卸载的内容）。此外，扩展器能够高速缓存和分发可高速缓存的内容，包括按需媒体。它还能够分发不能高速缓存的内容、安全的内容和现场直播的媒体。
为了分发CDN内容，扩展器在CDN的控制下动作。该控制是必需的，因为通常（CDN顾客）期望根据顾客元数据规则而分发的是正确的内容。另外，CDNSP期望为了该内容的分发而向其顾客（例如，内容提供商）收费，即使它是从扩展器的高速缓存被分发的。同样，CDN顾客（内容提供商）期望对于它们的内容的分发进行监视和报告。
为了便于该控制，扩展器优选地与CDN资源（例如，被全面管理和配置的CDN服务器）通信，优选地每个请求都进行，并且优选地使用基于HTTP的应用编程接口（API），有时本文将其称为“信息通道”。特别地，根据本文的技术，无论何时扩展器接收到对于CDN内容的请求，不管它是否已经高速缓存了该内容，优选地，扩展器都向CDN服务器作出HTTP请求。通常被全面管理的CDN服务器然后使用（应用）其元数据规则（对于该内容）并且发回HTTP答复，就它应当如何响应它所接收的请求来指示扩展器。优选地，CDN服务器的HTTP答复还包括当需要时要被分发的数据、以及当被要求时适当的高速缓存-键，该高速缓存-键使得扩展器能够在其本地高速缓存中正确地索引该数据对象。CDN服务器（通常，边缘服务器）还使用该请求中的信息来写日志（例如，用于计费和历史报告），将数据写入数据收集系统108以便实时报告，并且执行任何其它需要的动作。
除了提供CDN顾客内容之外，扩展器还可对于可高速缓存的非CDN顾客内容提供透明的高速缓存。对于透明的高速缓存，通过接收一组端用户的所有HTTP请求，扩展器被内联（in-line）实现。在请求是针对CDN内容的情况下，扩展器使用扩展器API并且像上面描述的那样行动。在非CDN内容的情况下，扩展器像传统的透明高速缓存那样行动。但是，与传统的透明高速缓存不同，除了URI之外，扩展器还可使用信息（例如内容长度和校验和）以唯一地标识和高速缓存数据对象。
图4示出了以该双重方式操作以处理CDN内容和非CDN内容两者的扩展器的代表性操作。该操作作为在处理器中执行的一组程序指令以软件实现。当在扩展器处接收到来自端用户的请求时，该操作在步骤400开始。如上面所述，扩展器位于与CDN覆盖网络不同的网络内或者与该网络相关联，但是，扩展器具有经由扩展器API与CDN交互操作的能力。在步骤402，执行测试以确定该请求是否是针对CDN顾客内容的。用于作出该确定的简单的技术在下面关于图5进行描述，如将要描述的那样。如果步骤402处的测试结果指示该请求是针对CDN顾客内容的，那么例程分支到步骤404。在步骤404，执行测试以确定所请求的内容是否已经存在于扩展器的高速缓存中。如果是，则通过向CDN（并且，具体地是由CDN DNS确定的CDN边缘服务器）发送if-modified-since（IMS）请求，例程在步骤406继续。基于从CDN接收的响应，例程然后在步骤408继续，即，扩展器向请求端用户提供适当的HTTP响应代码和/或内容请求。但是，如果步骤404的测试结果指示被请求的内容不在扩展器高速缓存中（或者，如果内容存在却是陈旧的），则例程分支到步骤410。在该步骤，扩展器向CDN发送HTTP GET请求以取得内容。基于从CDN接收的响应，处理在如前面描述的那样的步骤408继续。
如果步骤402的测试结果指示被请求的内容不是CDN顾客内容，则例程分支到步骤412。在该步骤，执行测试以确定内容是否在扩展器高速缓存中。如果步骤412的测试结果为否，则扩展器向源服务器（有权威的实体）发送GET请求。这是步骤414。基于响应，例程以前面描述的方式在步骤408继续。但是，如果步骤412的测试结果指示内容是可从扩展器的高速缓存被提供而可用的，则在步骤416执行测试以确定内容是否有效。如果是，则在步骤418，向请求的端用户提供内容。如果内容在高速缓存中但不是有效的，则扩展器向源服务器发送IMS以确定内容是否可被生效。这是步骤420。基于响应，例程然后以前面描述的方式在步骤408继续。这完成了处理。
以该方式，扩展器对于非CDN内容用作智能的透明web代理者同时还提供（并且在适当时，高速缓存）CDN顾客内容。处理流程中的步骤402涉及确定与端用户请求相关联的域是否属于CDN顾客。该域可包括在HTTP主机报头中。执行该确定的一种简单却有效的方式是使扩展器对于该域执行DNS查找。通常，对于CDN顾客，规范名（CNAME）的顶级域（TLD）后缀将是属于一组一个或多个CDN边缘流量域的一个名称。通过比较最终CNAME的TLD域与边缘流量域的列表（其应当相对较短，因为这样的名称将很少改变），扩展器能够确定内容是CDN顾客内容还是非CDN顾客内容。图5示出了对于顾客域“….bestbuy.com”的范例DNS查找，结果是返回一个包括与CDN相关联（即，标识CDN）的TLD后缀“akamai.net”的最终CNAME。执行DNS查找的可替换的方法是通过公布扩展器可订阅的边缘流量域的列表而在HTTP报头中传递这样的信息，等等。上述方法（使用DNS查找）是有利的，因为该信息（顾客是否对于CDN采用CNAME方式命名了特定的域）能够在一个DNS存活时间（TTL）内被传播到每个扩展器实例，并且进一步因为来自扩展器的DNS查找还捕获基于内容提供商的地理的策略以便提供流量。
如上所述，扩展器基于它从CDN边缘服务器接收的关于内容和高速缓存控制指示方面的信息来高速缓存并且提供CDN顾客内容。因此，实际上，CDN（具体地，边缘服务器）充当扩展器的“源”服务器。每当扩展器接收到对于CDN顾客（如上面所述的那样通过DNS查找而确定的）的内容的请求，扩展器转发到CDN服务器（由DNS查找所返回的IP中的一个）以取得该内容或者如果该内容已经在高速缓存中，则使其生效（优选地，通过IMS）。默认情况下，该转发的请求甚至对于扩展器的高速缓存中的多个对象同步地进行；可替换地，转发操作可不同步地实施，例如，在与扩展器所在的网络相关联的网络运营商或内容提供商等请求时实施。优选地，为了使得边缘服务器能够精确地记录多少字节被提供给端用户，来自扩展器的转发请求包含指示端用户是否已作出了IMS请求的适当的HTTP报头。当部分对象被提供到端用户时，扩展器可向CDN边缘服务器作出HTTPPOST请求以精确地表明代表内容提供商提供了多少字节。
当CDN边缘服务器对扩展器作出响应时，优选地，它在一个或多个HTTP响应报头中传达一些或所有可用的高速缓存控制信息。所述高速缓存控制信息包括例如存活时间（TTL）截止时间、（当需要时）内容提供商顾客特有的适当的高速缓存-键、对象是否“未存储”（no-store）、高速缓存的对象是否应当被清出（对于清出不需要明确的报头，因为提供HTTP 404会向扩展器发出对象应当从高速缓存被删除的信号）等。如果希望，CDN边缘服务器可用包含应当预先被扩展器取得的对象的列表的报头进行响应。另外，CDN边缘服务器可将特定的元数据标签传达给扩展器以进一步定制其内容处理操作。在又一个可替换的方法中，CDN边缘服务器包括向扩展器给出关于对象的流行度的线索的报头；该信息然后被用于扩展器的高速缓存-更换算法。
优选地，扩展器透明地高速缓存和提供包含（但不限于）用户产生的内容的第三方内容。如果期望，扩展器可被配置为高速缓存仅来自一个目标组的（非CDN）内容提供商的内容。以该方式，扩展器比现成的透明高速缓存提供高得多的高速缓存命中率。为此，扩展器优选地包括基于web的或命令行配置界面，通过该界面，操作者动态地配置应当通过扩展器部署被高速缓存的域的所述列表、子目录、和内容类型/文件扩展。在一个实施例中，该目标透明配置或者由网络运营商或者由CDN手动地产生。该配置可与运营商网络中的扩展器实例相同或不同。
通过使用良好定义的基于HTTP的API，对于CDN，扩展器看起来很像一个普通的浏览器。在一个实施例中，通过使用常规的基于CDN的映射技术（例如在美国专利No.6,108,703和相关专利中描述的基于CDN的映射技术），来自扩展器的（到CDN的）HTTP请求被映射到最近的CDN边缘服务器，尽管这没有被要求。可能有扩展器位于特定的CDN边缘服务器或边缘服务器集群中的其它方式。如果需要，扩展器可以在其与CDN服务器的通信中使用持久连接和其他优化的协议。可以针对某些域或某些类的内容使用持久连接。范例的优化协议可以是其中TCP窗口大小和RTO基于历史数据等被调整的协议。扩展器可以并行于使吞吐量最大化地从多个边缘服务器取得内容。
优选地，扩展器在它们被允许与CDN边缘服务器交互之前被认证和授权。这确保CDN服务器仅向合法的扩展器分发响应。可以为此目的而使用HMAC密钥交换协议。同样，优选地，CDN可以审计扩展器实例，如果被发现是非法的，则撤销证书。为了实现这一点，针对API和用于定义怎么样是合法的扩展器的行为规范来评估测试套件。扩展器证书仅给予通过该测试套件的软件或设备，并且如果之后对于该软件或设备的利用该测试套件的审计失败，则撤销证书。在一个非限制性实施例中，证书采用共享秘密或凭据的形式，使用用于认证和授权的标准机制。证书可以包括用于每个CDN扩展器或扩展器群的标识符。例如，部署在给定网络中的所有扩展器可以为报告的目的而共享共同的标识符。当这些扩展器调用API时，该标识符在CDN中被记录，这于是使得能够例如经由CDN外联网（比如基于web的、安全的顾客入口）进行报告。然后，网络运营商能够访问该入口并且看到显示在其网络中从扩展器分发了多少流量的报告。优选地，通过扩展器提供的所有第三方流量也被报告给CDN（边缘服务器）以使得其能够通过数据收集系统被记录并且之后被处理以便报告。为了减少记录量，数据（关于边缘请求和被提供的字节、源请求和所取得的字节等方面的）被成组地报告,而不是每单次命中（hit）就单独地报告。
优选地，扩展器支持网络特定的协议优化。在许多情况下,与上游段（在扩展器与扩展器被映射到的CDN边缘服务器之间）相比，网络属性（带宽、反应时间和抖动等）在下游段（在扩展器与端用户设备之间）将非常不同。通过在扩展器处终止TCP，不同的TCP参数和不同的优化能够被应用在这两个段之间，由此提高总体吞吐量和效率。
扩展器还可为了内容适应或认证的目的而具有捕获下层网络信息并将其传达到应用层的能力。例如，集成到移动网络的扩展器可看到嵌入在移动通信协议中的下层设备信息。为了获得设备标识和相关信息，扩展器可以访问网络运营者的控制通道。在该情况下，扩展器可以被配置为提取该信息并且将其包括在HTTP API调用中，然后扩展器对于CDN进行HTTP API调用。设备信息现在在HTTP报头中，这样的信息可被在CDN（或在客户的原有基础设施）中被使用以便为目标移动设备做内容适应。
类似地，为了认证，存在于下层移动通信协议中的标识符（例如，SIM标识符）可被提取并且包含在HTTP API调用中回到CDN。该标识符现在在HTTP报头中，此标识符可被用作顾客的认证系统的一部分。这些SIM标识符使认证者（authenticator）变强，并且由此允许简单形式的双重认证。例如，在移动电子银行应用中，用户可以通过具有移动设备加密码而被认证。此外，在HTTP层处的该集成意味着顾客（本例子中为银行）只需要与CDN做单一整合。他们将不需要与每个移动网络运营商分别做整合。
由此，当扩展器前进到CDN边缘服务器时，边缘服务器可确认它正在与合法的扩展器通信，并且该边缘服务器可识别该扩展器所属的运营商。
可以用按比例缩小的方式将扩展器实现为“微型扩展器”。再一次地，这里使用的术语不应当被看作是限制性的。通常，微型扩展器提供基本扩展器功能性的子集，比如识别对于CDN内容的请求和将那些请求转发给附近的CDN边缘服务器。在UMTS网络的情况下，通过这样的机制，CDN相关的请求将不必通过分组核心网到达可能非常远的因特网网关。而是CDN相关的请求可以去近得多的CDN服务器。另外，请求可以包括下层协议参数，如上所述。
一组扩展器可以在集群中彼此位于附近或者位于同一地点，在该情况下，可以在它们上实现负载共享例程。这将允许单个位置具有多个扩展器以便处理另外的负载或者为了失效备援或者是既为了处理另外的负载又为了失效备援。未存储的内容可从集群中的扩展器被取得（例如，在ICP上）。
更一般地，特定的网络实现可以根据运营商期望如何集成到目标网络并且流量如何被重定向而使用一些不同类型的扩展器。简单的集成使用基于DNS的重定向。在该情况下，扩展器仅接收对于CDN内容的请求。它们将不执行透明高速缓存或拾取下层协议参数。另一个可能的集成使用Web高速缓存通信协议（WCCP）来将某些端口上的所有HTTP请求重定向到扩展器。图6提供使用该技术的代表性的实现。在该例子中，扩展器602、604和606与网络内的路由器608相关联。如众所周知的，WCCP是用于将流量引导到透明高速缓存代理者的最常用的方法。它允许一个（WCCPv1）或多个（WCCPv2）路由器使用高速缓存服务器的集群作为本地内容代理者。在高速缓存服务器的集群中，一个服务器被选作首领。该集成能够实现透明高速缓存但是不能实现下层协议参数的拾取。最后，可以通过直接内联在通信路径上的扩展器来完成集成。该集成要求扩展器对于该路径上的协议的专门化。在该情况下，扩展器拾取下层协议参数。该后一种类型的集成对于否则便不可访问的网络内的深入是方便的。
扩展器的每个上述处理优选地以可在一个或多个作为专用机器的处理器中执行的作为一组程序指令的计算机软件被实现。在其上提供本文的主题的代表性的机器可以是运行Linux或Linux变型操作系统和一个或多个应用以执行所描述的功能性的基于Intel奔腾的计算机。上面描述的处理中的一个或多个被实现为用于执行所描述的功能性的计算机程序，即一组计算机指令。图7示出了被实现为安装了架子的硬件设备的代表性的扩展器。扩展器700包括一个或多个处理器702、磁盘存储704、存储器706、操作系统708、透明连接的高速缓存710、应用和插件712、基于web的配置器714和网络I/O支持716。透明连接的高速缓存710可用已知的诸如Apache流量服务器（一种HTTP/1.1兼容的高速缓存代理者服务器）的代理者高速缓存软件（被一个或多个应用712修改或控制来提供本文描述的功能性）实现。高速缓存710可被细分（划分）成用于高速缓存CDN顾客内容的第一部分和用于高速缓存非CDN内容的第二部分。
此外，本文的主题不限于用于任何特定类型的电信网络、协议或技术。仅为了例示性的目的，本公开在以UMTS/GSM网络为代表性的移动服务提供商的联网环境的上下文中来描述本发明。本发明可同样在CDMA联网环境中、或者在其他已知的或以后开发的包括但不限于演进的分组核心网（EPC）、4G/LTE、WLAN（包括WiFi）等的环境中或其上被实现。同样，CDN实施例也是例示性的，因为其它形式的CDN架构（例如，在少量的数据中心中部署大服务器集群的架构，将服务器置于大的对等点处或者其附近的架构等）也可以按照本文描述的方式与移动或有线网络互操作。
在一个示例场景中，扩展器与运营商的核心网基础设施（例如，移动运营商的网关站点，其可包括SGSN、GGSN等）相关联地被实现在UMTS 3G兼容的网络内并且被用来便于将内容（包括CDN内容）分发到移动连接的设备（例如智能型手机或平板电脑）。
如所描述的，优选地，扩展器包括例如能够通过网络运营商实现动态配置管理的基于web的配置界面。该动态配置包括一些选项。一个选项是指定允许高速缓存哪种CDN顾客内容（被指定为内容类型和域的列表）的能力。默认选项是基于来自CDN边缘服务器的高速缓存控制指令而颠覆性地（with overrides）高速缓存所有的CDN顾客内容。另一个选项是指定允许高速缓存哪种第三方内容（被指定为内容类型和域的列表）的能力。默认选项是高速缓存所有的第三方内容。再另一个选项是为CDN顾客内容与第三方内容划分磁盘高速缓存空间，和/或为特定的域或域的集合划分磁盘高速缓存空间。又另一个选项是为CDN顾客内容和第三方透明高速缓存的内容划分扩展器的可用吞吐量以获得期望的吞吐量的水平/百分比。
优选地，网络运营商能够从运营商的扩展器部署确定CDN正在提供多少流量。这些报告是基于被分布式数据系统处理的日志或其它数据的。它们可以包括例如被提供的总的流量、CDN顾客流量与非CDN顾客流量、用于所识别网站的流量、被端用户地理耗费掉的流量、和被扩展器集群或地理耗费掉的流量等。扩展器可以借助于SNMP或者其它网络管理软件或系统来输出这样的数据。
如上面描述的，扩展器实现高速缓存。高速缓存是透明连接（到CDN）的高速缓存，如已经描述的。如果需要，扩展器可以实现高速缓存驱逐率，所述高速缓存驱逐率受到全局流行度（基于由CDN提供的信息）的影响，并且运营商可以使用配置界面来共享在扩展器部署中产生的流行度数据。如果需要，CDN边缘服务器可被编程为向扩展器提供另外的数据，例如网络状况、预测数据、和内容规则等，以关于CDN流量和非CDN流量两者影响扩展器的操作。
如果CDN边缘服务器不向客户端提供响应，则扩展器不向客户端提供响应。优选地，扩展器从其高速缓存提供响应，如果其指向的CDN边缘服务器向客户端提供相同的响应。在上面描述的方法中，当在扩展器中存在高速缓存命中时，扩展器询问CDN边缘服务器；CDN边缘服务器（具体地，其web高速缓存代理者）决定对于该特定请求，扩展器是应当使用高速缓存的内容还是提供从CDN边缘服务器接收的新内容。在该上下文中，决定对于任何给定的请求什么是能够高速缓存的和能够存多长的业务逻辑在CDN边缘服务器中被实现。换句话说，扩展器将该处理委托给CDN。一种可替换的方法是将该业务逻辑中的一些移到扩展器以使得它不需要对于每个请求都联系CDN。在该变型中，扩展器得到关于CDN边缘服务器如何处理某些请求（并且由此自己可接管该功能性）、或者它（从边缘服务器）接收对于自身如何执行这种处理的指令方面的那些不变型的先验知识。在再另一个可替换方法中，扩展器从CDN边缘服务器接收足够的信息以便能够对于客户端请求独立地决定向客户端提供高速缓存的响应是否是安全的。如果扩展器不能确定从其高速缓存对于特定请求进行响应是安全的，则它转发到CDN。该方法可能在当对于CDN边缘服务器已知的信息在边缘服务器将其传达给扩展器之后发生了改变的情形下具有限制。为了解决这个问题，可以强加扩展器使高速缓存的内容重新生效（不管其他考虑）的最小频率。
在一个CDN-扩展器运行场景中，如果CDN边缘服务器能够确定（根据可适于被请求的URL的顾客元数据）响应仅取决于该URL，则边缘服务器优选地在响应报头中向扩展器传递所取得的对象的剩余TTL和可高速缓存性。然后，扩展器知道对于剩余TTL的持续时间来说，高速缓存这样的对象是安全的。但是，如果CDN边缘服务器不能确定响应仅取决于请求URL，则它在响应报头中向扩展器传递该事实，在该情况下，扩展器可能不高速缓存该响应。如果CDN边缘服务器能够确定（例如，根据可适于被请求的URL的顾客元数据）响应由请求URL并且由特定的请求报头字段完全确定，则优选地，边缘服务器在Vary响应报头中列出特定的请求报头字段。其中响应改变的标志出现在安全匹配以外的匹配（状况）（比如，关于主机请求报头的匹配，或者关于URL的匹配）内的CDN边缘服务器中的任何顾客配置优选地使CDN边缘服务器响应于扩展器而设定专门的控制比特。
虽然上面描述了由本发明的一些实施例执行的操作的特定顺序，但应理解，这样的顺序是例示性的，因为可替换的实施例可能以不同的顺序执行操作，组合某些操作，或重叠某些操作等。说明书中提到给定实施例表明所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施例可以不一定包括所述特定的特征、结构或特性。
虽然所公开的主题已经以方法或处理的上下文被描述，但是本公开还涉及用于执行本文的操作的装置。该装置可以为了所需要的目的而专门构建，或者它可包括专用计算机，所述专用计算机被存储在该计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置。这样的计算机程序可被存储在计算机可读存储介质（比如但不限于包含光盘、CD-ROM、磁光盘的任何类型的磁盘、只读存储器（ROM）、随机访问存储器（RAM）、磁卡或光卡）或适于存储电子指令的任何类型的介质中，并且，每个耦接到计算机系统总线。
尽管分散地描述了系统的给定部件，但是本领域普通技术人员将明白，一些功能可以在给定的指令、程序序列、和代码部分等中被组合或共享。
在描述了本发明之后，现在将在下面附上权利要求。
Claims (16)
1.一种装置，包括：
处理器；
高速缓存；
计算机存储器，保存由处理器执行的计算机程序指令以执行方法，所述方法包括：
接收对于内容的请求；
确定所述内容是第一类型的还是第二类型的，所述第一类型是适于在与该装置不同的内容分发网络（CDN）上分发的内容，所述第二类型与所述第一类型不同；
如果所述内容是第一类型的并且位于高速缓存中，则从所述CDN接收高速缓存处理指示；
应用从所述CDN接收的高速缓存处理指示并且根据所述高速缓存处理指示来提供所述内容；以及
如果所述内容是第二类型的，则透明地高速缓存并且响应于请求而提供所述内容。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，接收高速缓存处理指示的步骤包括以下子步骤：
接收标识所述CDN中的边缘资源的信息；
将生效请求引导到标识的边缘资源；以及
接收响应于所述生效请求的所述高速缓存处理指示，所述高速缓存处理指示已通过应用顾客特定的配置数据而在所述边缘资源处被确定。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述高速缓存被分成第一部分和第二部分，所述第一部分用于高速缓存第一类型的内容，所述第二部分用于高速缓存所述第二类型的内容。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，确定内容是否是第一类型的步骤将与请求相关联的域和CDN边缘流量域的列表进行比较。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述与请求相关联的域是规范名（CNAME）的顶级域（TLD）。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，从所述CDN接收的所述高速缓存处理指示是以下之一：存活时间（TTL）截止时间、“不存储”指示、以及表示内容是否应当从高速缓存被清出的数据。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述高速缓存与所述CDN同步地或异步地通信以从所述CDN接收所述高速缓存处理指示。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述方法还包括向所述CDN认证所述高速缓存。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述方法还包括向所述CDN提供数据。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述数据标识从所述高速缓存提供的所述第一类型的数据以及从所述高速缓存提供的所述第二类型的数据。
11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述高速缓存处理指示包括唯一地与和CDN顾客关联的特定域相关联的高速缓存密钥。
12.一种内容分发方法，所述内容分发方法与第三方内容分发网络（CDN）相关联地实施，所述CDN包括一组边缘服务器和对于由所述CDN提供的一个或多个内容提供商域有权威的DNS，所述方法包括：
在与所述CDN不同的网络中部署高速缓存；
在所述高速缓存和至少一个边缘服务器之间建立信息通道；以及
使用所述信息通道来控制与所述内容提供商域相关联的内容如何从所述高速缓存被提供。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述网络是移动网络。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述网络是有线网络。
15.根据权利要求12所述的方法，还包括透明地高速缓存并且从所述高速缓存提供与所述内容提供商域以外的域相关联的内容。
16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述高速缓存将所述内容分发网络扩展到所述网络。
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