CN104038358B

CN104038358B - 一种内容调度方法及内容调度装置

Info

Publication number: CN104038358B
Application number: CN201310071243.XA
Authority: CN
Inventors: 李奎; 黄平; 陈伟
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2013-03-06
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2019-01-15
Anticipated expiration: 2033-03-06
Also published as: CN104038358A

Abstract

本发明提供了一种内容调度方法及内容调度装置。该方法包括：设置标准阈值；获取当前内容分发系统的系统处理能力值；比较系统处理能力与标准阈值；根据比较结果执行调度操作。通过本发明的实施，在进行内容调度时，根据内容调度系统的系统处理能力值与预设阈值，执行不同的调度操作，兼顾了系统的处理能力，避免了现有技术中盲目的进行内容调度所导致的系统处理能力浪费或过度占用。

Description

一种内容调度方法及内容调度装置

技术领域

本发明涉及CDN（Content Delivery Network，内容分发网络）中的内容调度领域，尤其涉及一种内容调度方法、装置，及内容分发系统。

背景技术

随着网络技术的发展，用户对视音频播放、文件分发等业务质量的要求也越来越高，主流的互联网技术已经无法满足用户的这种需要。为了缓解大量用户点播视音频等业务对互联网的压力，本领域的技术人员提出了CDN技术，在现有的互联网基础之上，通过在网络各处放置节点服务器所构成的一层智能虚拟网络，能够实时地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重新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Internet网络拥挤的状况，提高用户访问时的响应速度。

但CDN服务提供商一直面临着一个问题，即如何在不影响用户体验的情况下，将内容尽可能快速、稳定的调度到离用户最近的服务节点上；技术人员针对这个问题也提出了一些内容调度技术，但这些技术不是涉及到闲时系统处理能力的浪费，就是忙时占用过多的系统处理能力对正常服务造成冲击。

发明内容

本发明提供了一种内容调度方法及内容调度装置，解决了当前CDN内容调度技术中无法根据系统处理能力来进行内容调度的问题。

本发明提供了一种CDN网络中的内容调度方法，在一个实施例中，该方法包括：设置标准阈值；获取当前内容分发系统的系统处理能力值；比较系统处理能力与标准阈值；根据比较结果执行调度操作。

进一步的，上述实施例中的获取当前内容分发系统的系统处理能力的方法具体为：获取当前内容分发系统中CDN节点的处理能力值；获取与CDN节点相关的网络设备的处理能力值；在CDN节点的处理能力值及与CDN节点相关的网络设备的处理能力值之间任取一数值作为系统处理能力值。

进一步的，上述实施例中的内容调度方法在比较系统处理能力值与标准阈值之前，还包括设置调度参数，并根据调度参数修正系统处理能力值的步骤。

同时，本发明也提供了一种内容分发网络中的内容调度装置，在一个实施例中，该装置包括：设置模块、获取模块及处理模块，其中，设置模块用于设置标准阈值，获取模块用于获取当前内容分发系统的系统处理能力值；处理模块用于比较系统处理能力与标准阈值，并根据比较结果执行调度操作。

通过本发明的实施，在进行内容调度时，根据内容调度系统的系统处理能力值与标准阈值，执行不同的调度操作，兼顾了系统处理能力，避免了现有技术中盲目的进行内容调度所导致的系统处理能力浪费或过度占用；进一步的，在该系统的处理能力较小时，增大该系统的内容调度工作量，避免了闲时系统资源的浪费，在该系统的处理能力较大时，减小该系统的内容调度工作量，解决了过度占用系统资源对正常服务造成冲击的问题浪费。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的内容调度方法的示意图；

图2为本发明另一实施例提供的内容调度方法的示意图；

图3为本发明另一实施例提供的内容调度方法的示意图；

图4为本发明一实施例提供的内容调度装置的示意图；

图5为图4中获取模块的一种示意图；

图6为本发明另一实施例提供的内容调度装置的示意图；

图7为本发明一实施例提供的CDN系统的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图的方式对本发明做出进一步的诠释说明。

图1为本发明一实施例提供的内容调度方法的示意图；由图1可知，在该实施例中，本发明提供的内容调度方法包括以下步骤：

S101：设置标准阈值。

设置的标准阈值是指内容分发系统在最佳工作状态下的处理能力值或范围；标准阈值可以是一个取值范围，如【a，b】，标准阈值还可以是一个具体的取值，该取值可以通过经验或理论计算得出，如根据理论得出该内容分发系统的最佳工作值是70%，则将标准阈值设定为70%。

S102：获取当前内容分发系统的系统处理能力值。

获取系统处理能力值的方式可以有多种，如内容分发系统将前次存储的系统处理能力值作为当前的系统处理能力值等；还可以是内容分发系统每次都获取一个新的系统处理能力值，例如，可以是该内容分发系统获取自身的系统处理能力值，并传输到内容调度装置，也可以是内容调度装置获取该内容分发系统的运行参数，并根据获取到的运行参数来获取/计算该内容分发系统的系统处理能力值；

获取系统处理能力值的时机也有多种，例如：仅在该内容分发系统进行内容调度时，内容调度装置获取该内容分发系统的系统处理能力值，或者该内容分发系统获取自身的系统处理能力值，并传输到内容调度装置；也可以是内容调度装置周期性/实时获取该内容分发系统的系统处理能力值，或者该内容分发系统周期性/实时获取自身的系统处理能力值，并传输到内容调度装置。

S103：比较系统处理能力值与标准阈值。

当标准阈值是一个取值范围，如【a，b】，此时，比较系统处理能力与标准阈值的方式可以是判断系统处理能力值是否小于a/大于b；标准阈值还可以是一个具体的取值，该取值可以通过经验或理论计算得出，如根据理论得出该内容分发系统的最佳工作值是70%，则将标准阈值设定为70%，此时，比较系统处理能力与标准阈值的方式可以是判断系统处理能力值是否小于（70%-X）/大于（70%+X），此处X的取值可以是0，还可以是一个能保证系统良好运行的百分比，如5%等。

S104：根据比较结果执行调度操作。

步骤S102中的比较结果有三种情况，即：系统处理能力大于/等于/小于标准阈值，这三种比较结果对于不同的调度操作，具体的为：

当系统处理能力值大于标准阈值b或（70%+X）时，认为该内容分发系统已经超出了最佳的工作范围，就需要减少该系统的内容调度工作量，此时执行减小内容调度工作量的调度操作，如将该系统需要进行调度的内容转交到其他系统来进行内容调度，或者一段时间之内不增加新的内容调度任务等方式来减小该系统的内容调度工作量；

当系统处理能力值小于标准阈值a或（70%-X）时，认为该内容分发系统没有达到最佳的工作范围，就可以增加该系统的内容调度工作量，此时执行增大内容调度工作量的调度操作，如将该其他系统需要进行调度的内容转交到该系统来进行内容调度，或者一段时间之内将调度任务增加到该系统等方式来适当的增加该系统的内容调度工作量；

当系统处理能力值等于标准阈值时，即处理【a，b】或【（70%-X），（70%+X）】之间时，认为该内容分发系统处于最佳的工作范围，此时执行保持内容调度工作量的调度操作，对该系统的内容调度任务不做调整，以保证该系统的最佳工作状态。

图2为本发明另一实施例提供的内容调度方法的示意图；由图2可知，在该实施例中，图1所示实施例提供的内容调度方法中的步骤S102“获取当前内容分发系统的系统处理能力值”的具体包括以下步骤：

S201：获取当前内容分发系统中CDN节点的处理能力值。

获取该内容分发系统中CDN节点的处理能力值的方式可以是该CDN节点主动根据自身的运行参数计算其自身的处理能力值，并上传到内容调度装置；或者内容调度装置获取该CDN节点的运行参数，并根据获取到的运行参数来计算该CDN节点的处理能力值。

计算CDN节点处理能力值的方式可以是该CDN节点自身/内容调度装置根据该CDN节点的CPU/内存/网络带宽的使用情况、当前并发用户数等运行参数来计算，例如根据CDN节点的当前并发用户数来计算该CDN节点的处理能力值的方式为：

CDN节点的处理能力值H₁=当前并发用户数n/最大并发用户数N；

这样计算出来的CDN节点的处理能力值H₁是一个百分比数值，可以直观的反应该CDN节点的处理能力。

可以预见的是，也可以根据其他的运行参数或其他方式来计算该CDN节点的处理能力值H₁，具体的计算方式不再赘述。

S202：获取与CDN节点相关的网络设备的处理能力值。

与CDN节点相关的网络设备具体的可以是该内容分发系统中的网络设备，如在该内容分发系统是CDN节点i通过多个路由器和/或交换机与CDN节点i’连接，则与CDN节点i相关的网络设备就是至这个系统中的所有路由器和/或交换机，因为这两个CDN节点是通过这些路由器和/或交换机依次连接才能进行通信的，那么，这两个CDN节点的通信效果必然还会受到这些网络设备的处理能力的影响。

获取与该CDN节点相关的网络设备的处理能力值的方式可以是这些网络设备主动根据自身的运行参数计算其自身的处理能力值，并上传到内容调度装置；或者内容调度装置获取这些网络设备的运行参数，并根据获取到的运行参数来计算这些网络设备的处理能力值。

计算网络设备处理能力值的方式可以是网络设备自身/内容调度装置根据这些网络设备的CPU/内存/网络带宽的使用情况等运行参数来计算，例如根据网络设备的网络带宽使用情况来计算网络设备的处理能力值的方式为：

网络设备的处理能力值H₂=当前使用的网络带宽m/最大可用网络带宽M；

这样计算出来的网络设备的处理能力值H₂是一个百分比数值，可以直观的反应出这些网络设备的处理能力。

可以预见的是，也可以根据其他的运行参数或其他方式来计算网络设备的处理能力值H₂，具体的计算方式不再赘述。

S203：在CDN节点的处理能力值及与CDN节点相关的网络设备的处理能力值之间任选一数值作为系统处理能力值。

选择系统处理能力值H的方式可以是求平均数运算、取最大值运算、取最小值运算、在区间任意取值等发送；本发明的最佳实施例中，是采用取最大值的方式来计算系统处理能力值H的，例如：

当该内容分发系统中仅包括CDN节点和一个网络设备时，假设CDN节点的处理能力值为H₁，网络设备的处理能力值为H₂，那么，计算该内容分发系统的系统处理能力值H的方式为H=Max（H₁，H₂）；

当该内容分发系统中包括CDN节点和两个及以上网络设备时，假设CDN节点的处理能力值为H₁，网络设备的处理能力值分别为H（1）₂、H（2）₂、……、H（n）₂，那么，计算该内容分发系统的系统处理能力值H的方式为H=Max（H₁，H（1）₂，H（2）₂，……，H（n）₂）。

可以预见的是，图2所示实施例中该可以仅根据步骤S201或步骤S202的计算结果来计算当前内容分发系统的系统处理能力值，如将步骤S201获取到的CDN节点的处理能力值为H₁作为系统处理能力值H，还可以将步骤S202获取到的至少一个网络设备的处理能力值为H₂中的最大一个值作为系统处理能力值H，至于其他的计算方式，本文不再赘述。

图3为本发明另一实施例提供的内容调度方法的示意图；由图3可知，在该实施例中，图1所示实施例提供的内容调度方法在步骤S102之后、步骤S102之前，还包括了以下步骤：

S301：设置调度参数。

由于传输内容的性质不同，其对内容调度系统的要求也不尽相同，如传输音频比传输视频消耗的内存小，那么，传输不同的数据时，对内容分发系统的消耗也不尽相同，基于此，本发明提供了设置调度参数的步骤，该调度参数用于修正系统处理能力值，以避免数据性质不同对内容分发系统的影响。

S302：根据调度参数修正系统处理能力值。

由于传输内容的性质不同，其对内容调度系统的要求也不尽相同，如传输音频比传输视频消耗的内存小，那么，传输不同的数据时，该内容分发系统的最佳工作状态值也不尽相同，基于此，本发明提供了调度参数来修正步骤S102获取到的系统处理能力值，使其能更准确的反应该内容调度系统的处理情况。

对系统处理能力值进行修正之后，执行步骤S103，此时步骤S103具体为：将修正后的系统处理能力值与标准阈值进行比较；可以预见的是，该调度参数的作用也可以通过针对不同数据设置不同的标准阈值来实现。

图4为本发明一实施例提供的内容调度装置的示意图；由图4可知，在该实施例中，本发明提供的内容调度装置4包括设置模块41、获取模块42及处理模块43，其中，

设置模块41用于在用户的控制下设置标准阈值，具体的可以是向用户提供一操作显示界面，提示用户设置标准阈值等；

获取模块42用于获取当前内容分发系统的系统处理能力值，具体的获取方式已在上文详细说明，不再赘述；

处理模块43用于比较获取模块42计算得到的系统处理能力与用户通过设置模块41设置的标准阈值，并根据比较结果执行相应的调度操作。

图5为图4中获取模块的一种示意图；由图5可知，在该实施例中，图4所示实施例中的获取模块42包括第一获取子模块421、第二获取子模块422及选取子模块423，其中，

第一获取子模块421用于获取当前内容分发系统中CDN节点的处理能力值，具体的可以是：第一获取子模块421通过网络设备能力查询接口与CDN节点连接，向这些CDN节点发送能力查询指令，接收CDN节点返回的CPU/内存/网络/当前并发用户数等信息，计算CDN节点的处理能力值，并传输到选取子模块423供其使用，其他的具体的获取方式已在上文详细说明，不再赘述；

第二获取子模块422用于获取与CDN节点相关的网络设备的处理能力值；具体的可以是：第二获取子模块422通过网络设备能力查询接口与交换机、路由器等网络设备连接，向这些网络设备发送设备处理能力值查询指令，接收这些网络设备反馈的当前处理能力，如CPU/内存/网络带宽等使用情况等信息，计算网络设备的处理能力值，并传输到选取子模块423供其使用，其他的具体的获取方式已在上文详细说明，不再赘述；

选取子模块423用于在第一获取子模块421获取到的CDN节点的处理能力值及第二获取子模块422获取到的与CDN节点相关的网络设备的处理能力值之间任取一数值作为系统处理能力值；具体的，选取子模块423用于将CDN节点的处理能力值、及与CDN节点相关的网络设备的处理能力值进行比较，选择其中的最大值作为系统处理能力值。

图6为本发明另一实施例提供的内容调度装置的示意图；由图6可知，在该实施例中，图4所示实施例中的内容调度装置4还包括修正模块44；此时，

设置模块41还用于在用户的控制下设置调度参数，具体的可以是向用户提供一GUI界面，提示用户设置调度参数等；

修正模块44用于根据设置模块41设置的调度参数修正系统处理能力值，并输出修正后的系统处理能力值到处理模块43。

进一步的，图4所示实施例中的处理模块43包括比较子模块及执行子模块，其中，

比较子模块用于比较系统处理能力值与标准阈值的大小，并将比较结果传输到执行子模块；

执行子模块用于根据比较子模块的比较结果执行相应的调度操作，如：当比较子模块的比较结果为系统处理能力值小于标准阈值时，执行增大内容调度工作量的调度操作；当比较子模块的比较结果为系统处理能力值大于标准阈值时，执行减小内容调度工作量的调度操作；当比较子模块的比较结果为系统处理能力值等于标准阈值时，执行不改变内容调度工作量的调度操作。

在图4至图6所示实施例中的内容调度装置4中，是获取模块42来获取CDN节点的处理能力值、网络设备的处理能力值、及内容分发系统的系统处理能力值的，可以预见的是，在本发明的其他实施例中，获取模块42还可以直接将获取CDN节点的运行参数及网络设备的运行参数传输到处理模块43，处理模块43根据获取模块42传输的获取CDN节点的运行参数及网络设备的运行参数计算得到CDN节点的处理能力值、网络设备的处理能力值、及内容分发系统的系统处理能力值、并将计算结果与标准阈值进行比较，此时具体的计算方式参见图2所示实施例，这里不再赘述。

为了将本发明运用到实际生活中，本发明也提供了一种CDN系统，该CDN系统包括至少一个本发明提供的内容调度装置4，现结合图7进行说明。图7为本发明一实施例提供的CDN系统的示意图；由图7可知，在该实施例中，本发明提供的CDN系统包括一个本发明提供的内容调度装置4，及4个CDN节点、分别记为CDN节点71、CDN节点72、CDN节点73、CDN节点74，并设定CDN节点71为内容获取方，CDN节点72、CDN节点73、CDN节点74为内容提供方，现结合图7说明本发明的运用实例：

在现有技术中，为了将内容尽快的传输到CDN节点71，采用的手段是将离CDN节点71最近的CDN节点72选择为内容提供方，CDN节点71从CDN节点72获取所有需要获取的内容；

本发明则是利用内容调度装置4来计算CDN节点71与CDN节点72组成的内容分发系统1的系统处理能力值H（系统1），根据CDN节点71需要获取的内容属性，如内容是音频文件，计算得到内容分发系统1的最佳工作范围为65%到75%，假设内容调度装置4计算得到的H_{（系统1）}为80%，具体计算方式参照上文，不再赘述，由于H_{（系统1）}大于75%，此时，就需要减小内容分发系统1的内容调度工作量了；在这种情况下，内容调度装置4分别计算CDN节点71与CDN节点73组成的内容分发系统2的系统处理能力值H_{（系统2）}，CDN节点71与CDN节点74组成的内容分发系统3的系统处理能力值H_{（系统3）}，判断这些内容分发系统是否可以进行额外的内容调度；

现在假设为H_{（系统2）}70%、H_{（系统3）}为30%，那么，本发明提供的内容调度技术则会保持内容分发系统2的内容调度工作量不变，而将内容分发系统1的一部分内容调度工作量交由内容分发系统3来进行调度；此时，就可以达到减少内容分发系统1的工作量、增加内容分发系统3的工作量、保持内容分发系统2的工作量不变的效果，起到了合理利用处于闲时的内容分发系统3的系统处理能力、避免占用过多的忙时的内容分发系统1的系统处理能力会对正常服务造成的冲击。

综上可知，通过本发明的实施，至少存在以下有益效果：

在进行内容调度时，根据内容调度系统的系统处理能力值与标准阈值，执行不同的调度操作，兼顾了系统的处理能力，避免了现有技术中盲目的进行内容调度所导致的系统处理能力浪费或过度占用；

进一步的，在该系统的处理能力较小时，增大该系统的内容调度工作量，避免了闲时系统资源的浪费，在该系统的处理能力较大时，减小该系统的内容调度工作量，解决了过度占用系统资源对正常服务造成冲击的问题浪费；

进一步的，通过增加调度参数来兼顾多种数据传输的最优化值，使得CDN节点可以尽快的接收到需要向用户播放的数据。

以上仅是本发明的具体实施方式而已，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任意简单修改、等同变化或修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种内容分发网络中的内容调度方法，其特征在于，包括：

设置标准阈值；所述标准阈值为内容分发系统的处理能力值或范围；

获取当前内容分发系统中CDN节点的处理能力值；所述CDN节点的处理能力值根据该CDN节点的CPU/内存/网络带宽的使用情况、当前并发用户数计算得到；

获取与所述CDN节点相关的网络设备的处理能力值；所述网络设备的处理能力值根据该网络设备的CPU/内存/网络带宽的使用情况计算得到；

在所述CDN节点的处理能力值及与所述CDN节点相关的网络设备的处理能力值之间任取一数值作为系统处理能力值；

比较所述系统处理能力值与所述标准阈值；

若所述比较结果为所述系统处理能力值小于所述标准阈值，则对所述当前内容分发系统执行增大内容调度工作量的调度操作；

若所述比较结果为所述系统处理能力值大于所述标准阈值，则对所述当前内容分发系统执行减小内容调度工作量的调度操作。

2.如权利要求1所述的内容调度方法，其特征在于，在所述CDN节点的处理能力值及与所述CDN节点相关的网络设备的处理能力值之间任取一数值作为所述系统处理能力值的方法具体为：取所述CDN节点的处理能力值及与所述CDN节点相关的网络设备的处理能力值中的最大值作为所述系统处理能力值。

3.如权利要求1或2所述的内容调度方法，其特征在于，在比较所述系统处理能力值与标准阈值之前，还包括：设置调度参数，并根据所述调度参数修正所述系统处理能力值的步骤。

4.一种内容分发网络中的内容调度装置，其特征在于，包括：设置模块、获取模块及处理模块，所述获取模块包括第一获取子模块、第二获取子模块及选取子模块，其中，

所述设置模块用于设置标准阈值；所述标准阈值为内容分发系统的处理能力值或范围；

所述第一获取子模块用于获取当前内容分发系统中CDN节点的处理能力值；所述CDN节点的处理能力值根据该CDN节点的CPU/内存/网络带宽的使用情况、当前并发用户数计算得到；

所述第二获取子模块用于获取与所述CDN节点相关的网络设备的处理能力值；所述网络设备的处理能力值根据该网络设备的CPU/内存/网络带宽的使用情况计算得到；

所述选取子模块用于在所述CDN节点的处理能力值及与所述CDN节点相关的网络设备的处理能力值之间任选一数值作为所述系统处理能力值；

所述处理模块用于比较所述系统处理能力与所述标准阈值，根据比较结果对内容调度工作量执行调度操作；

其中：所述处理模块包括比较子模块及执行子模块，所述比较子模块用于比较所述系统处理能力值与所述标准阈值的大小；所述执行子模块用于根据所述比较子模块的比较结果执行调度操作；具体的为：当所述比较结果为所述系统处理能力值小于所述标准阈值时，执行增大内容调度工作量的调度操作；当所述比较结果为所述系统处理能力值大于所述标准阈值时，执行减小内容调度工作量的调度操作。

5.如权利要求4所述的内容调度装置，其特征在于，所述选取子模块用于选取所述CDN节点的处理能力值及与所述CDN节点相关的网络设备的处理能力值中的最大值作为所述系统处理能力值。

6.如权利要求4或5所述的内容调度装置，其特征在于，所述设置模块还用于设置调度参数；所述内容调度装置还包括修正模块，所述修正模块用于根据所述调度参数修正所述系统处理能力值，并输出修正后的系统处理能力值到所述处理模块进行处理。