CN103516606B - 一种cdn路由实现方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种CDN路由实现方法和系统，由内容路由器收到用户的内容请求消息，所述请求消息中包含Content ID和内容源初始域ID；所述内容路由器在本自治域中匹配所述Content ID，如果匹配上，则优先在本自治域中获取内容；否则，转发所述内容请求消息至内容边际路由器，内容边际路由器根据所述内容源初始域ID，将所述内容请求消息转发至内容初始域边际路由器；所述内容初始域边际路由器通过所述Content ID在本自治域中找到目标内容。本发明实现CDN路由的技术可以解决CCN/NDN网络中的边际路由器BGP路由表过大的问题。

Description

一种CDN路由实现方法和系统
技术领域
本发明涉及通信领域，具体涉及一种内容分发网络(Content Delivery Network，CDN)路由实现方法和系统。
背景技术
目前，互联网流量中90％以上的流量都是网页数据、文件共享、视频类的可重复内容，这些流量采用缓存、转发的模式更为高效，而现有的IP网络支持的是端到端的传输模型，在现有互联网流量特征下是低效的。
进几年，学术界开始研究将互联网改造为以内容传输为中心的缓存转发模式，比如将主机之间通信的基本原语从原来IP的连接-发送/接收报文的形式改为无连接的内容/数据读取/订阅，网络设备设置内容缓存，并解析主机发出的内容读取请求，如果命中本地缓存则立即返回结果，否则继续在网络中路由。
在内容中心网络(Content Centric Network，CCN)或者数据命名网络(NamedData Networking，NDN)中，每个内容切片有唯一的命名，采用统一资源标识(UniformResource Identifier，URI)的格式，CCNx开源项目中将CCNx作为URI方案，并考虑切片的版本、切片和摘要签名。比如一个内容源切片的标识可以为CCNx:a.example.com/video/a.wmv/v1/s3/EFCD 1234AB....，其中最后的一串数字表示切片的摘要签名，倒数第二个s3表示第3个切片，v1标识版本为1。
当上述标识转换到内容切片协议中时，为了方便路由设备的处理，采用长度值(Length-Value)的方式进行编码。仍以上述URI为例，报文传输格式如表1所示：
6 13：a.example.com 5：video 5：a.wmv 2：v1 2：s3 32：EFCD1234AB...
表1
其中每个字段的第一个字节表示字段长度，后续为标识段的内容。
CCN/NDN命名采用分层的方式来汇聚路由表，但这种方式存在问题：根据统计，目前互联网中，顶层域名已达到N＝2x10^8，采用现有的CCN/NDN命名路由技术，会加大CCN/NDN的边际网关路由器路由表的压力。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种CDN路由实现方法和系统，以解决CCN/NDN网络中的边际路由器(BR)路由表过大的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种内容分发网络CDN路由实现方法，该方法包括：
内容路由器收到用户的内容请求消息，所述请求消息中包含内容标识Content ID和内容源初始域ID；
所述内容路由器在本自治域中匹配所述Content ID，如果匹配上，则优先在本自治域中获取内容；否则，转发所述内容请求消息至内容边际路由器，内容边际路由器根据所述内容源初始域ID，将所述内容请求消息转发至内容初始域边际路由器；所述内容初始域边际路由器通过所述Content ID在本自治域中找到目标内容。
所述Content ID用于域内路由，所述内容源初始域ID用于域间路由。
该方法还包括：用户获取目标内容列表；以及，所述内容初始域边际路由器将找到的目标内容返回给用户。
该方法还包括：内容路由器在上电时，从邻接内容路由器获取内容路由表信息。
该方法还包括：内容路由器在本地内容发生变更时，通知邻接内容路由器更新内容路由表。
该方法还包括：内容源所在的域发生变更，内容目录服务器更新相对应的ContentID与新内容源初始域名CPD。
一种CDN路由实现系统，该系统包括内容路由器、内容边际路由器、内容初始域边际路由器；其中，
所述内容路由器，用于接收用户的内容请求消息，所述请求消息中包含ContentID和内容源初始域ID；以及在本自治域中匹配所述Content ID，如果匹配上，则优先在本自治域中获取内容；否则，转发所述内容请求消息至内容边际路由器；
所述内容边际路由器，用于根据所述内容源初始域ID，将所述内容请求消息转发至内容初始域边际路由器；
所述内容初始域边际路由器，用于通过所述Content ID在本自治域中找到目标内容。
所述Content ID用于域内路由，所述内容源初始域ID用于域间路由。
所述用户还用于获取目标内容列表；
所述内容初始域边际路由器还用于将找到的目标内容返回给用户。
所述内容路由器，还用于在上电时，从邻接内容路由器获取内容路由表信息。
所述内容路由器，还用于在本地内容发生变更时，通知邻接内容路由器更新内容路由表。
该系统还包括内容目录服务器，用于在所述内容源所在的域发生变更时，更新相对应的Content ID与新CPD。
本发明实现CDN路由的技术可以解决CCN/NDN网络中的边际路由器BGP路由表过大的问题。
附图说明
图1为本发明实施例的用户节点获取目标内容列表的流程图；
图2为本发明实施例的内容路由器(CR)从邻接CR获取内容路由表信息的流程图；
图3为本发明实施例的CR更新内容路由表信息的流程图；
图4为本发明实施例获取内容的原理示意图；
图5为本发明实施例一的CDN路由流程图；
图6为本发明实施例二的CDN路由流程图；
图7为本发明实施例三的CDN路由流程图；
图8为本发明实施例的内容目录服务器感知内容源所在域发生变更的流程图；
图9为本发明实施例实现CDN路由的流程简图。
具体实施方式
为了解决内容分发网络边际路由器路由表过大的问题，可以应用以下的内容分发网络跨自治域(Autonomous System，AS)(以下将自治域简称为域)路由技术：
内容路由器接收用户的内容请求消息，所述请求消息中包含内容标识(ContentID)和内容源初始域ID；
所述内容路由器在本域中匹配所述Content ID，如果匹配上，则优先在本域中获取内容；否则，所述内容路由器将所述内容请求消息转发至内容边际路由器，由内容边际路由器根据所述内容源初始域ID，将所述内容请求消息转发至内容初始域边际路由器；所述内容初始域边际路由器通过所述Content ID在本域中找到内容，将该目标内容返回给用户。
参见图1，图1中，用户节点通过业务HTTP请求向内容目录服务器获取目标内容列表，内容目录服务器返回内容ID以及内容源初始域名(CPD)，其中CPD可以与现实社会区域紧密结合，如内容源www.sina.com.cn/video/a.avi所在域为中国江苏省南京市，则内容描述为WWW.sina.com.cn/video/a.avi@china.jiangsu.nanjing，其中WWW.sina.com.cn/video/a.avi为Content ID，china.jiangsu.nanjing为CPD，图1所示流程包括以下步骤：
步骤101.用户节点通过HTTP协议，向内容服务器发送HTTP业务请求，本实施例以HTTP GET原语为例，如用户通过HTTP GET原语向内容目录服务器获取www.sina.com.cn网页内容，内容目录服务器可以是www.sina.com.cn网站的网络服务器，或者是互联网搜索引擎；
步骤102.内容目录服务器返回应答消息，应答消息中携带www.sina.com.cn网页所包含的内容列表，该列表由Content ID+CPD组成。
参见图2，图2中描述了CR1上电时获取本域中Content ID内容路由表信息的方法，图2所示流程包括以下步骤：
步骤201.CR1上电；
步骤202-203.CR1根据配置，向周围邻接节点发送获取内容路由表信息请求；
步骤204-205.邻接节点返回所知的内容路由表；
步骤206.CR1收到邻接节点返回的内容路由表，据此构建自身的内容路由表。
参见图3，图3中，CR本地缓存的内容发生变更，因此通知其他邻接节点更新内容路由表；图3所示流程包括以下步骤
步骤301.CR1发现本地缓存的内容发生变更；
步骤302-305.考虑到频繁的内容变更对网络性能的影响，CR1根据本地内容变更策略，按一定的频度(比如可以按照30分钟)更新，比如CR每30分钟向周围节点更新自身缓存内容的变更信息；或者按照一定的策略进行更新，如仅更新访问频率前10名的内容。
参见图4，图4中，当收到Interest(兴趣)消息时，如果CR判断用户所需的内容在本域中没有匹配，则转发Interest消息至该域的边际路由器(BR)，BR根据CPD将Interest消息转发给内容源域的BR，由内容源域的BR根据Content ID找到内容源，以据此最终获取内容；
另外，途径域的BR也可以根据Interest消息中的Content ID判断本域中是否存在目标内容，如果存在，也可以直接返回目标内容。
参见图5，图5所示的跨域路由流程包括以下步骤：
步骤501.CR1收到来自用户的内容请求消息Interest消息，消息中携带用户请求内容的Content ID和CPD；
步骤502.CR1在内容路由表中匹配Content ID，发现本域没有缓存用户所请求的内容；
步骤503.CR1将Interest消息直接转发给本域的BR1；
步骤504.BR1在路由表中匹配CPD，发现CPD对应AS2的BR2；
步骤505.BR1将Interest消息转发给BR2；
步骤506.BR2收到Interest消息，在本域的内容路由表中匹配Content ID，最终找到内容源，并向内容源转发Interest消息；
步骤507-508.内容源收到Interest消息，通过反路径传递目标内容给内容请求用户；
参见图6，图6中，途径域发现用户请求的内容在本域已经缓存，则执行如下步骤：
步骤601-603同501-503；
步骤604.BR1根据CPD，转发Interest消息给中间域AS2的BR2；
步骤605.BR1转发Interest消息给BR2；
步骤606.BR2根据Content ID发现在本域已经缓存用户所需的内容；
步骤607.BR2向内容缓存节点转发Interest消息；
步骤608-609.内容缓存节点最终按反路径将用户所需的内容返回给用户。
参见图7，图7中，CR收到用户的内容请求消息，发现用户请求的内容在本域已经缓存，则执行以下步骤；
步骤701同步骤601；
步骤702.CR1在内容路由表中匹配Content ID，发现本域中已经缓存有用户请求的内容；
步骤703.CR1转发Interest消息给内容缓存节点；
步骤704-705.内容缓存节点最终按反路径将用户所请求的内容返回给用户。
参见图8，图8所示的内容目录服务器感知内容源CPD变更的流程包括以下步骤：
步骤801.内容源发现所在的域发生了变更，如内容源跨域迁移；
步骤802.内容源向内容目录服务器发送变更CPD请求消息，消息中携带所需变更的内容的Content ID以及新CPD；
步骤803.保存Content ID与新CPD的对应关系；
步骤804.返回应答消息。
在实际应用时，还可以通过人工修改配置的方式设置内容源的变更。
结合以上描述可见，本发明实现CDN路由的操作思路可以表示如图9所示的流程，该流程包括以下步骤：
步骤910：内容路由器收到用户的内容请求消息，所述请求消息中包含Content ID和内容源初始域ID。
步骤920：所述内容路由器在本自治域中匹配所述Content ID，如果匹配上，则优先在本自治域中获取内容；否则，转发所述内容请求消息至内容边际路由器，内容边际路由器根据所述内容源初始域ID，将所述内容请求消息转发至内容初始域边际路由器；所述内容初始域边际路由器通过所述Content ID在本自治域中找到目标内容。
综上所述可见，无论是方法还是系统，本发明实现CDN路由的技术可以解决CCN/NDN网络中的边际路由器BGP路由表过大的问题。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种内容分发网络CDN路由实现方法，其特征在于，该方法包括：
内容路由器收到用户的内容请求消息，所述请求消息中包含内容标识Content ID和内容源初始域ID；其中，所述Content ID用于域内路由，所述内容源初始域ID用于域间路由；
所述内容路由器在本自治域中匹配所述Content ID，如果匹配上，则优先在本自治域中获取内容；否则，转发所述内容请求消息至内容边际路由器，内容边际路由器根据所述内容源初始域ID，将所述内容请求消息转发至内容初始域边际路由器；所述内容初始域边际路由器通过所述Content ID在本自治域中找到目标内容；
当内容路由器在本地缓存的内容发生变更时，通知邻接内容路由器更新内容路由表；
当内容源所在的域发生变更时，内容目录服务器更新相对应的Content ID与新内容源初始域名CPD；其中，CPD与现实社会区域紧密结合。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：用户获取目标内容列表；以及，所述内容初始域边际路由器将找到的目标内容返回给用户。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：内容路由器在上电时，从邻接内容路由器获取内容路由表信息。
4.一种CDN路由实现系统，其特征在于，该系统包括内容路由器、内容边际路由器、内容初始域边际路由器及内容目录服务器；其中，
所述内容路由器，用于接收用户的内容请求消息，所述请求消息中包含内容标识Content ID和内容源初始域ID；其中，所述Content ID用于域内路由，所述内容源初始域ID用于域间路由；
以及，用于在本自治域中匹配所述Content ID，如果匹配上，则优先在本自治域中获取内容；否则，转发所述内容请求消息至内容边际路由器；
以及，用于在本地缓存的内容发生变更时，通知邻接内容路由器更新内容路由表；
所述内容边际路由器，用于根据所述内容源初始域ID，将所述内容请求消息转发至内容初始域边际路由器；
所述内容初始域边际路由器，用于通过所述Content ID在本自治域中找到目标内容；
所述内容目录服务器，用于在所述内容源所在的域发生变更时，更新相对应的ContentID与新内容源初始域名CPD；其中，CPD与现实社会区域紧密结合。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，
所述用户还用于获取目标内容列表；
所述内容初始域边际路由器还用于将找到的目标内容返回给用户。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述内容路由器，还用于在上电时，从邻接内容路由器获取内容路由表信息。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9979644B2 (en) 2014-07-13 2018-05-22 Cisco Technology, Inc. Linking to content using information centric networking
CN104270456B (zh) * 2014-10-14 2018-03-30 中国科学院计算技术研究所 基于内容标识的互联网缓存应答系统及其方法
US9241174B1 (en) 2014-11-18 2016-01-19 Concurrent Computer Corporation Demand-based edge caching video content system and methods
CN105704171B (zh) * 2014-11-25 2020-07-28 北京奇虎科技有限公司 实现cdn访问的系统和方法
CN106487837B (zh) * 2015-08-27 2019-08-06 北京大学深圳研究生院 向网络中发送和从网络中获取目标数据的方法和装置
US9791027B2 (en) 2015-09-08 2017-10-17 Reikor Corporation Apparatus utilizing planetary gearset coupled to a constant torsion spring
WO2017214808A1 (zh) * 2016-06-13 2017-12-21 深圳天珑无线科技有限公司 一种分布式网络的路由方法、节点及系统
WO2017214811A1 (zh) * 2016-06-13 2017-12-21 深圳天珑无线科技有限公司 分布式网络的消息处理方法及节点
WO2017214817A1 (zh) * 2016-06-13 2017-12-21 深圳天珑无线科技有限公司 分布式网络的消息处理方法及节点
CN106817261B (zh) * 2017-02-06 2019-09-06 北京邮电大学 一种用于ndn网络的路由信息更新方法、装置及系统
CN106973037B (zh) * 2017-02-16 2018-09-04 咪咕视讯科技有限公司 一种控制数据传输的方法及系统
CN109561355B (zh) * 2017-09-27 2020-07-17 中国科学院声学研究所 一种ccn/ndn内容注册、内容位置解析和内容路由的系统及方法
CN111934897A (zh) * 2019-05-13 2020-11-13 深圳市茁壮网络股份有限公司 一种数据请求处理方法及系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101252590A (zh) * 2008-03-31 2008-08-27 蓝汛网络科技（北京）有限公司 一种流媒体内容分发方法、系统及装置
CN102143199A (zh) * 2010-10-19 2011-08-03 华为技术有限公司 获取内容的方法、节点及内容网络

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7613768B2 (en) * 2003-05-19 2009-11-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and system for managing a streaming media service
JP2006072715A (ja) * 2004-09-02 2006-03-16 Hitachi Ltd コンテンツ配信システムおよびコンテンツ配信方法
CN100484069C (zh) * 2007-05-21 2009-04-29 华为技术有限公司 一种文件数据分发方法及相关设备
CN102203758A (zh) * 2008-09-19 2011-09-28 杰出网络公司 内容传递网络流服务器片段分发
US9426213B2 (en) * 2008-11-11 2016-08-23 At&T Intellectual Property Ii, L.P. Hybrid unicast/anycast content distribution network system
CN101540775B (zh) * 2009-04-30 2012-05-23 华为技术有限公司 内容分发方法、装置与内容分发网络系统
CN101764757B (zh) * 2010-01-20 2012-04-25 华为技术有限公司 内容访问方法、装置和系统
CN102143211A (zh) * 2010-12-31 2011-08-03 华为技术有限公司 媒体内容的处理方法、设备和系统
CN102420857A (zh) * 2011-11-18 2012-04-18 北京蓝汛通信技术有限责任公司 操作指令传送和处理方法、传送和缓存服务器及存储系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101252590A (zh) * 2008-03-31 2008-08-27 蓝汛网络科技（北京）有限公司 一种流媒体内容分发方法、系统及装置
CN102143199A (zh) * 2010-10-19 2011-08-03 华为技术有限公司 获取内容的方法、节点及内容网络

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WO2014000558A1 (zh) 2014-01-03
CN103516606A (zh) 2014-01-15

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