CN105323290A - 一种基于用户流量分布特征的内容调度方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于用户流量分布特征的内容调度方法，该方法包括：域名系统DNS服务器筛选出客户机输入的有效域名解析请求；按照调度规则对所述有效域名解析请求进行调度决策；并将调度结果下发给客户机；本发明还提供了一种对应于上述内容调度方法的内容调度装置，包括：筛选模块、调度决策模块和下发模块。

Description

一种基于用户流量分布特征的内容调度方法和装置

技术领域

本发明涉及数据通信领域，尤其涉及一种基于用户流量分布特征的内容调度方法和装置。

背景技术

目前互联网的流量激增，导致网络拥塞程度和拥塞风险不断攀升。互联网内容资源调度方式仍然高度依赖网络内容服务商(ICP，InternetContentProvider)，如超文本传输协议(HTTP，HypertextTransferProtocol)浏览或域名系统(DNS，DomainNameSystem)调度、HTTP大文件调度等，但是这些调度无法从成本和用户体验出发，完成对内容资源的有效调度，也无法及时了解ICP调度是否合理。

而且现有的DNS调度仅根据地址查询请求的源IP地址，将域名解析到最近的业务服务器的IP地址上，但是，当用户流量短时间内激增或业务服务器失效时，DNS调度仍然会根据地址查询请求的IP地址，将域名解析到已经失效的业务服务器的IP地址上，这将导致这部分用户无法访问该业务，对用户使用和用户体验具有很大的不良影响。

发明内容

为解决上述提供的问题，本发明主要提供一种基于用户流量分布特征的内容调度方法和装置，改进了DNS调度决策系统中的调度策略，从客户机的角度实现内容调度，提高了对互联网内容资源调度的有效性。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于用户流量分布特征的内容调度方法，该方法包括：

域名系统DNS服务器筛选出客户机输入的有效域名解析请求；按照调度规则对所述有效域名解析请求进行调度决策；并将调度结果下发给客户机。

其中，所述DNS服务器按照调度规则对所述有效域名解析请求进行调度决策包括：根据客户机属性查询业务服务器；对所述业务服务器进行流量探测；根据探测结果确定最终调度值；选择最小的最终调度值对应的业务服务器。

其中，所述根据客户机属相查询业务服务器为：DNS服务器根据输入有效域名解析请求的客户机的属性查询目前可访问的业务服务器。

其中，所述对业务服务器进行流量探测为：探测目前可访问的业务服务器进行DNS解析所需时间T1，建立传输控制协议TCP连接所需时间T2，响应第一字节所需时间T3，返回剩余字节所需时间T4。

其中，所述根据探测结果确定调度值为：根据四个探测结果T1、T2、T3和T4确定调度值的加权值为调度值。

其中，所述选择最小的最终调度值对应的业务服务器为：比较业务服务器的最终调度值，选择最小的最终调度值对应的业务服务器。

其中，所述将调度结果下发给客户机为：DNS服务器将根据调度规则选择的业务服务器的IP地址发送给客户机。

一种基于用户流量分布特征的内容调度装置，该装置包括：筛选模块、调度决策模块和下发模块；其中，

筛选模块，用于筛选出客户机输入的有效域名解析请求；

调度决策模块，用于按照调度规则对所述有效域名解析请求进行调度决策；

下发模块，用于将调度结果下发给客户机。

其中，所述调度决策模块包括：查询子模块、流量探测子模块、调度值确定子模块和选择子模块；其中，

查询子模块，用于根据客户机属性查询业务服务器；

流量探测子模块，用于对有效域名解析请求进行流量探测；

调度值确定子模块，用于根据探测结果确定最终调度值；

选择子模块，用于选择最小的最终调度值对应的业务服务器。

其中，所述查询子模块，具体用于根据输入有效域名解析请求的客户机的属性查询目前可访问的业务服务器。

其中，所述流量探测子模块，具体用于探测目前可访问的业务服务器进行DNS解析所需时间T1，建立传输控制协议TCP连接所需时间T2，响应第一字节所需时间T3，返回剩余字节所需时间T4。

其中，所述调度值确定子模块，具体用于根据四个探测结果T1、T2、T3和T4确定调度值的加权值为调度值。

其中，所述选择子模块，具体用于比较业务服务器的最终调度值，选择最小的最终调度值对应的业务服务器。

其中，所述下发模块，具体用于将根据调度规则选择的业务服务器的IP地址发送给客户机。

本发明提供的一种基于用户流量分布特征的内容调度方法和装置，域名系统DNS服务器筛选出客户机输入的有效域名解析请求；按照调度规则对所述有效域名解析请求进行调度决策；并将调度结果下发给客户机；如此，DNS服务器按照调度规则对客户机的域名解析请求进行调度决策，从客户机的角度实现有效调度，避免将失效的业务服务器的IP地址给客户机，大大提高了内容调度的有效性，增强了用户体验。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于用户流量分布特征的内容调度方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的步骤102中的具体执行步骤流程图；

图3为本发明实施例提供的基于用户流量分布特征的内容调度装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的调度决策模块的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的调度系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例中，DNS服务器筛选出客户机输入的有效域名解析请求；按照调度规则对所述有效域名解析请求进行调度决策；并将调度结果下发给客户机。

下面通过附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

基于用户流量分布特的内容调度方法的流程如图1所示，该方法主要包括以下步骤：

步骤101：DNS服务器筛选出客户机输入的有效域名解析请求；

具体的，客户机输入域名解析请求有可能是无效的，需要DNS服务器对域名解析请求进行筛选，对无效的域名不进行解析操作，只对有效域名解析请求进行解析操作。

其中，DNS服务器对域名解析请求进行筛选，可以通过ping命令来实现，即DNS服务器发出ping命令，如果收到业务服务器的响应，则表明对应域名有效；如果未收到业务服务器的响应，则表明对应域名无效。

步骤102：DNS服务器按照调度规则对所述有效域名解析请求进行调度决策；

具体的，步骤102包括以下步骤，流程如图2所示：

步骤A：根据客户机属性查询业务服务器；

具体的，根据在步骤101中输入了有效域名解析请求的客户机的属性(如IP地址来源)查询目前可访问的业务服务器；目前可访问的业务服务器可能有多个；由于客户机与业务服务器是不存在对应关系的，因此，只考虑客户机的当前属性、如客户机的域名解析请求，从而得到目前可访问的业务服务器；

步骤B：对业务服务器进行流量探测；

具体的，对步骤A中查询到的目前可访问的业务服务器进行流量探测，所述流量探测分为四个部分，且均为时间探测，具体为：业务服务器进行DNS解析所需时间T1，建立传输控制协议(TCP)连接所需时间T2，响应第一字节所需时间T3，返回剩余字节所需时间T4，具体可以通过探针来实现流量探测；

步骤C：根据探测结果确定最终调度值；

具体的，各项探测时间和调度值如表1所示，其中，探测结果为步骤B中探测到的时间T1、T2、T3、T4，经过归一化计算得到调度值S1、S2、S3、S4，权重为专家经验模型值，如，W1、W2、W3、W4可以分别是10％、20％、40％、30％，四个权重值的和为1，在不同的应用场合中，专家经验模型得到的权重值也可能不同；根据所述调度值和其对应的权重得到最终调度值S，为：

S＝S1×W1+S2×W2+S3×W3+S4×W4；

	探测结果	调度值	权重
				DNS解析	T1(单位时间)	S1	W1
TCP建连	T2(单位时间)	S2	W2
				第一字节	T3(单位时间)	S3	W3
剩余字节	L/T4(单位kb/s)	S4	W4

表1

表1中，L为剩余字节长度。

本步骤还可以包括：预先设置调度值的阈值，当调度值超过所述阈值时，判定该业务不可用，进而判定该业务服务器无法访问；调度值的阈值可根据归一化值的最大值来进行设置，如归一化值的最大值为1，则调度值的阈值可设置为0.6。

步骤D：选择最小的最终调度值对应的业务服务器；

具体的，将步骤C中得到的各个业务服务器的最终调度值进行比较，选择最小的一个，将最小的最终调度值对应的业务服务器作为客户机当前要访问的业务服务器。

步骤103：DNS服务器将调度结果下发给客户机；

具体的，将客户机分配到步骤102中按照调度规则选择出的业务服务器中，将选中的业务服务器的IP地址发送给客户机；客户机得到所述IP地址后，就可以访问相应的业务服务器。

图3所示为基于用户流量分布特征的内容调度装置的结构示意图，该装置包括：筛选模块30、调度决策模块31和下发模块32；其中，

筛选模块30，用于筛选出客户机输入的有效域名解析请求；

调度决策模块31，用于按照调度规则对所述有效域名解析请求进行调度决策；

下发模块32，用于将调度结果下发给客户机；

如图4所示，所述调度决策模块31具体包括以下子模块：查询子模块40、流量探测子模块41、调度值确定子模块42和选择子模块43；其中，

所述查询子模块40，具体用于根据输入有效域名解析请求的客户机的属性(如IP地址来源)查询目前可访问的业务服务器；目前可访问的业务服务器可能有多个；

所述流量探测子模块41，具体用于探测上述查询出的目前可访问的业务服务器进行DNS解析所需时间T1，建立传输控制协议TCP连接所需时间T2，响应第一字节所需时间T3，返回剩余字节所需时间T4；

所述调度值确定子模块42，具体用于根据上述的四个探测结果T1、T2、T3和T4确定调度值的加权值为调度值S1、S2、S3、S4，根据所述调度值和其对应的权重得到最终调度值S，为：

S＝S1×W1+S2×W2+S3×W3+S4×W4；

所述选择子模块43，具体用于将根据调度规则选择的业务服务器的IP地址发送给客户机；客户机接收到所述IP地址后，就可以访问该业务服务器了。

以上所述查询子模块40、调度值确定子模块42和选择子模块43均由CPU、FPGA等实现，流量探测子模块41可由探针来实现。

图5所示为整个调度系统结构示意图，包括：客户机50、DNS服务器51、业务服务器52；其中，它们的交互过程如下：

客户机50向DNS服务器51输入域名解析请求列表，DNS服务器51从所述域名列表中筛选出有效域名解析请求，因为客户机50输入的列表中可能含有无效的域名解析请求；DNS服务器51中按照调度规则对有效域名解析请求进行调度决策，具体为：根据客户机50的属性(如IP地址来源)查询到目前可访问的业务服务器52(可以是多个)，对所述查询到的业务服务器52进行流量探测，探测内容为DNS解析所需时间T1，建立TCP连接所需时间T2，响应第一字节所需时间T3，返回剩余字节所需时间T4；再根据探测结果T1、T2、T3、T4分别得到调度值S1、S2、S3、S4，再由调度值和其对应的权重确定它们的加权，即为最终调度值；选择最小的最终调度值所对应的业务服务器作为客户机访问业务服务器，将该业务服务器的IP地址下发给客户机50；客户机50按照所述IP地址对选中的业务服务器进行访问。

本发明实施例所描述的基于用户流量分布特征的内容调度方法如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质上实施的计算机程序产品的形式，所述存储介质包括但不限于U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等。

本发明实施例中，DNS服务器筛选出客户机输入的有效域名解析请求，按照调度规则对所述有效域名解析请求进行调度决策；并将调度结果下发给客户机；在客户访问业务时，DNS服务器根据上述方法实现了业务服务器的智能选择，避免了将用户分配到已经失效的业务服务器上的问题，对用户体验和内容调度的有效性都具有很大的提升。

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，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种基于用户流量分布特征的内容调度方法，其特征在于，该方法包括：

域名系统DNS服务器筛选出客户机输入的有效域名解析请求；按照调度规则对所述有效域名解析请求进行调度决策；并将调度结果下发给客户机。

2.根据权利要求1所述的内容调度方法，其特征在于，所述DNS服务器按照调度规则对所述有效域名解析请求进行调度决策包括：根据客户机属性查询业务服务器；对所述业务服务器进行流量探测；根据探测结果确定最终调度值；选择最小的最终调度值对应的业务服务器。

3.根据权利要求2所述的内容调度方法，其特征在于，所述根据客户机属相查询业务服务器为：DNS服务器根据输入有效域名解析请求的客户机的属性查询目前可访问的业务服务器。

4.根据权利要求2所述的内容调度方法，其特征在于，所述对业务服务器进行流量探测为：探测目前可访问的业务服务器进行DNS解析所需时间T1，建立传输控制协议TCP连接所需时间T2，响应第一字节所需时间T3，返回剩余字节所需时间T4。

5.根据权利要求4所述的内容调度方法，其特征在于，所述根据探测结果确定调度值为：根据四个探测结果T1、T2、T3和T4确定调度值的加权值为调度值。

6.根据权利要求5所述的内容调度方法，其特征在于，所述选择最小的最终调度值对应的业务服务器为：比较业务服务器的最终调度值，选择最小的最终调度值对应的业务服务器。

7.根据权利要求1至6任一所述的内容调度方法，其特征在于，所述将调度结果下发给客户机为：DNS服务器将根据调度规则选择的业务服务器的IP地址发送给客户机。

8.一种基于用户流量分布特征的内容调度装置，其特征在于，该装置包括：筛选模块、调度决策模块和下发模块；其中，

筛选模块，用于筛选出客户机输入的有效域名解析请求；

调度决策模块，用于按照调度规则对所述有效域名解析请求进行调度决策；

下发模块，用于将调度结果下发给客户机。

9.根据权利要求8所述的内容调度装置，其特征在于，所述调度决策模块包括：查询子模块、流量探测子模块、调度值确定子模块和选择子模块；其中，

查询子模块，用于根据客户机属性查询业务服务器；

流量探测子模块，用于对有效域名解析请求进行流量探测；

调度值确定子模块，用于根据探测结果确定最终调度值；

选择子模块，用于选择最小的最终调度值对应的业务服务器。

10.根据权利要求9所述的内容调度装置，其特征在于，所述查询子模块，具体用于根据输入有效域名解析请求的客户机的属性查询目前可访问的业务服务器。

11.根据权利要求9所述的内容调度装置，其特征在于，所述流量探测子模块，具体用于探测目前可访问的业务服务器进行DNS解析所需时间T1，建立传输控制协议TCP连接所需时间T2，响应第一字节所需时间T3，返回剩余字节所需时间T4。

12.根据权利要求11所述内容调度装置，其特征在于，所述调度值确定子模块，具体用于根据四个探测结果T1、T2、T3和T4确定调度值的加权值为调度值。

13.根据权利要求12所述的内容调度装置，其特征在于，所述选择子模块，具体用于比较业务服务器的最终调度值，选择最小的最终调度值对应的业务服务器。

14.根据权利要求8至13任一所述的内容调度装置，其特征在于，所述下发模块，具体用于将根据调度规则选择的业务服务器的IP地址发送给客户机。