CN105847380A - 内容分发网络中的udp加速方法和系统 - Google Patents

Abstract

本提供一种内容分发网络中的UDP加速方法，包括：根据来自客户端的UDP访问请求确定访问请求的目标CDN节点的IP地址；确定客户端到目标CDN节点的最短路径；通过最短路径将UDP访问请求向目标CDN节点发送；相应的还提供一种内容分发网络中的UDP加速系统；本公开实施例方法和系统，在接收到来自客户端的UDP访问请求后确定访问请求的目标CDN节点的IP地址，确定客户端到目标CDN节点的最短路径。综合考虑用户的访问请求的内容和用户到能够提供访问请求内容的最近的节点的最短路径，从而即保证了能够满足用户的访问请求又提供了最优的访问路径给用户，从而提升了为用户提供的服务的质量，保证了用户体验。

Description

内容分发网络中的UDP加速方法和系统

技术领域

本公开涉及互联网技术领域，特别涉及一种内容分发网络中的UDP加速方法和系统。

背景技术

CDN(Content Delivery Network，内容分发网络)是一种通过在网络各处放置节点服务器所构成的在现有的互联网基础之上的一层智能虚拟网络。CDN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，其目的是能够选择离用户相对较近的节点向用户发送用户所需的内容，缓解网络拥挤的状况，提高网站的响应速度。

然而，现有技术中，直接为用户寻求相对较近的缓存有用户所需内容的节点到用户的网络质量往往并不是最好的，即只考虑了能够提供给用户所述内容的节点而没有考虑用户到该节点的最优路径，从而不能够为用户提供最优的服务，影响用户体验。

发明内容

本公开提供一种内容分发网络中的UDP加速方法和系统，以解决上述技术问题。

根据本公开的一个方面，提供了一种内容分发网络中的UDP加速方法，包括：

根据来自客户端的UDP访问请求确定所述访问请求的目标CDN节点的IP地址；

确定所述客户端到所述目标CDN节点的最短路径；

通过所述最短路径将所述UDP访问请求向所述目标CDN节点发送。

根据本公开的另一个方面，提供一种内容分发网络中的UDP加速系统，包括：

IP地址确定模块，用于根据来自客户端的UDP访问请求确定所述访问请求的目标CDN节点的IP地址；

最短路径确定模块，用于确定所述客户端到所述目标CDN节点的最短路径；

访问请求发送模块，用于通过所述最短路径将所述UDP访问请求向所述目标CDN节点发送。

本公开实施例的内容分发网络中的UDP加速方法和系统，在接收到来自客户端的UDP访问请求后确定所述访问请求的目标CDN节点的IP地址，并确定所述客户端到所述目标CDN节点的最短路径，以通过所述最短路径将所述UDP访问请求发送至所述目标CDN节点。综合考虑用户的访问请求的内容和用户到能够提供所述访问请求内容的最近的节点的最短路径，从而即保证了能够满足用户的访问请求又提供了最优的访问路径给用户，从而提升了为用户提供的服务的质量，保证了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开的内容分发网络中的UDP加速方法的一实施例的流程图；

图2为本公开的内容分发网络中的UDP加速方法的另一实施例的流程图；

图3为本公开的内容分发网络中的UDP加速方法的又一实施例的流程图；

图4为本公开的内容分发网络中的UDP加速方法的一实施例的流程图；

图5为本公开的内容分发网络中的UDP加速方法的另一实施例的流程图；

图6为本公开的内容分发网络中的UDP加速方法的又一实施例的流程图；

图7为本公开的容分发网络中的UDP加速系统的一实施例的示意图；

图8为本公开的容分发网络中的UDP加速系统的另一实施例的示意图；

图9为本公开的容分发网络中的UDP加速系统的又一实施例的示意图；

图10为本公开的容分发网络中的UDP加速系统的一实施例的示意图；

图11为本公开的容分发网络中的UDP加速系统的另一实施例的示意图。

具体实施例

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本公开可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

本公开可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本公开，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”，不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

如图1所示，本公开的一实施例的内容分发网络中的UDP加速方法，包括：

S11、根据来自客户端的UDP访问请求确定所述访问请求的目标CDN节点的IP地址；

S12、确定所述客户端到所述目标CDN节点的最短路径；

S13、通过所述最短路径将所述UDP访问请求向所述目标CDN节点发送。

本公开实施例的内容分发网络中的UDP加速方法，在接收到来自客户端的UDP访问请求后确定所述访问请求的目标CDN节点的IP地址，并确定所述客户端到所述目标CDN节点的最短路径，以通过所述最短路径将所述UDP访问请求发送至所述目标CDN节点。综合考虑用户的访问请求的内容和用户到能够提供所述访问请求内容的最近的节点的最短路径，从而即保证了能够满足用户的访问请求又提供了最优的访问路径给用户，从而提升了为用户提供的服务的质量，保证了用户体验。

如图2所示，在本公开的一实施例的内容分发网络中的UDP加速方法中，确定所述客户端到所述目标CDN节点的最短路径包括：

S21、确定所述客户端到所述目标CDN节点的所有可用路径；

S22、确定每条所述可用路径的路径长度；

S23、选出路径长度最短的可用路径作为最短路径。

本实施例中通过确定客户端到目标CDN节点的所有可能的可用路径，并且逐条计算所有可用路径的路径长度，最终从中选择出路径长度最短的最为客户端至目标CDN节点的最短路径，从而为客户端至目标CDN节点确定了最优的访问路径，而不是传统的客户端直接访问目标CDN节点，相比于传统的客户端直接访问CDN节点而言，通过最短路径中的CDN节点来实现间接的访问目标CDN节点的方式保证了客户端与目标CDN节点之间的通信质量，从而最终保证了为用户提供的服务的质量，因为虽然本公开的实施例中可能中间需要间接的通过CDN节点客户端才能够访问到目标CDN节点，但是相比于通过长距离的与目标CDN节点进行通信而言，间接的通过中间CDN节点与目标CDN节点通信的通信质量更好，速度也更快。

在本公开的一实施例的内容分发网络中的UDP加速方法中，确定每条所述可用路径的路径长度包括：

确定每一条所述可用路径中的相邻两节点间的节点间距离，并求和所有所述节点间距离以得到所述路径长度。

本实施例中，通过求得所有可用路径中的相邻两节点间的节点间距离的方法，从而精确到的确定出了可用路径的路径长度，以用于确定客户端至目标CDN节点之间的最短路径。

如图3所示，在本公开的一实施例的内容分发网络中的UDP加速方法中，两节点间的节点间距离由以下步骤确定：

S31、获取第一节点和第二节点之间的数据传输速率、往返时间和丢包率；

S32、根据数据传输速率、往返时间和丢包率度量所述第一节点和第二节点之间的距离，其中，数据传输速率与距离成反比，往返时间、丢包率与距离成正比。

其中第一节点向第二节点发送请求消息可以是实际应用中两个节点间以往的请求与响应的历史数据，也可以是为了度量两个节点间的距离而专门发送的测试请求信息；同样确定第一节点和第二节点之间的数据传输速率、往返时间和丢包率也可以是根据历史数据采集的信息或者是根据测试请求信息确定的。

本实施方式中通过综合考虑两节点间的下载速率、往返时间和丢包率来度量两节点之间的距离(其中下载速率为两个节点之间进行数据传输的速度的衡量，下载速率越大说明两节点之间的距离越近，所以下载速率与两节点之间的距离成反比；往返时间为两节点之间进行一次完整的通信的时间，往返时间越短说明两节点间距离越近；丢包率为两节点之间通信时传输信息的完整性的度量，丢包率越大则表明两节点之间传输信息的越不完整，即两节点间的距离越大)，使得最终确定的两节点之间的距离值更可靠，从而能够为CDN系统进行内容的分发提供更可靠的调度依据，保证对用户的服务质量，从而有助于提升用户体验。

本实施方式中的数据传输速率和往返时间直接进行监测得到；其中，往返时间简单来说就是发送方从发送数据开始，到收到来自接受方的确认信息所经历的时间，其在计算机网络中它是一个重要的性能指标，表示从发送端发送数据开始，到发送端收到来自接收端的确认(接收端收到数据后便立即发送确认)，总共经历的时延，RTT值由三个部分决定：即链路的传播时间、末端系统的处理时间以及路由器的缓存中的排队和处理时间；其中，前面两个部分的值作为一个TCP连接相对固定，路由器的缓存中的排队和处理时间会随着整个网络拥塞程度的变化而变化，所以RTT的变化在一定程度上反映了网络拥塞程度的变化。

丢包率(Loss Tolerance或Packet Loss Rate)是指测试中所丢失数据包数量占所发送数据组的比率，计算方法是:“[(输入报文-输出报文)/输入报文]*100％”，本实施方式中的丢包率为第一节点发送的数据减去第二节点接收到的数据除以第一节点发送的数据乘以百分百。

如图4所示，在本公开的一实施例的内容分发网络中的UDP加速方法中，根据所述数据传输速率、往返时间和丢包率确定所述第一节点和第二节点之间的节点间距离包括：

S41、对所述数据传输速率的倒数、往返时间和丢包率分别赋予第一权重、第二权重、第三权重；

S42、对所述数据传输速率的倒数、往返时间和丢包率进行加权求和，利用求得的和值度量所述第一节点和第二节点之间的距离。

本实施方式中，通过为数据传输速率的倒数、往返时间和丢包率分别赋予第一权重、第二权重、第三权重并进行求和的方式来度量两个节点之间的距离，其中第一权重、第二权重、第三权重可根据需求进行调整，以达到对节点间距离的更加准确可靠的度量，例如当网络环境变化时(如网络运营商对不同地域内的网络环境进行调整)数据传输速率的倒数、往返时间和丢包率对节点间距离的度量的影响所占的比重必然发生变化，这时就可以根据调整第一权重、第二权重、第三权重的方法实现对上述三个因子所占比重的调整，从而更加准确可靠的度量两个节点间的距离。

如图5所示，在本公开的一实施例的内容分发网络中的UDP加速方法中，根据UDP访问请求确定所述访问请求的目标CDN节点的IP地址包括：

S51、解析所述UDP访问请求以确定所述被请求文件信息；

S52、根据CDN节点信息数据库和所述被请求文件信息确定缓存有所述被请求文件的目标CDN节点的IP地址，所述CDN节点信息数据库中至少存储有CDN节点的IP地址和所述CDN节点存储的文件的文件信息。

如图6所示，在本公开的一实施例的内容分发网络中的UDP加速方法中，根据CDN节点信息数据库和所述被请求文件信息确定缓存有所述被请求文件的目标CDN节点的IP地址包括：

S61、查询所述CDN节点信息数据库中存储的与所述被请求文件信息相同的文件信息；

S62、根据查询的所述文件信息确定目标CDN节点的IP地址。

本实施例中的通过CDN节点信息数据库确定了存储有被请求文件的CDN节点，因为CDN节点信息数据库是由全网所有的CDN节点上传本节点的缓存文件信息、存储能力、处理能力、带宽等信息生成的，所以根据该CDN节点信息数据库可以快速准确的在全网确定当前存储有被请求文件的CDN节点，加快了针对用户的UDP访问请求的响应速度，提升了用户体验。

本公开实施例中可以通过硬件处理器(hardware processor)来实现相关功能模块。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作合并，但是本领域技术人员应该知悉，本公开并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本公开，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本公开所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

如图7所示，在本公开的一实施例的内容分发网络中的UDP加速系统，包括：

IP地址确定模块，用于根据来自客户端的UDP访问请求确定所述访问请求的目标CDN节点的IP地址；

最短路径确定模块，用于确定所述客户端到所述目标CDN节点的最短路径；

访问请求发送模块，用于通过所述最短路径将所述UDP访问请求向所述目标CDN节点发送。

本公开实施例的内容分发网络中的UDP加速系统，在接收到来自客户端的UDP访问请求后确定所述访问请求的目标CDN节点的IP地址，并确定所述客户端到所述目标CDN节点的最短路径，以通过所述最短路径将所述UDP访问请求发送至所述目标CDN节点。综合考虑用户的访问请求的内容和用户到能够提供所述访问请求内容的最近的节点的最短路径，从而即保证了能够满足用户的访问请求又提供了最优的访问路径给用户，从而提升了为用户提供的服务的质量，保证了用户体验。

如图8所示，在本公开的一实施例的内容分发网络中的UDP加速系统中，最短路径确定模块包括：

可用路径确定单元，用于确定所述客户端到所述目标CDN节点的所有可用路径；

路径长度计算单元，用于计算每条所述可用路径的路径长度；

最短路径选取单元，用于选出路径长度最短的可用路径作为最短路径。

本实施例中通过确定客户端到目标CDN节点的所有可能的可用路径，并且逐条计算所有可用路径的路径长度，最终从中选择出路径长度最短的最为客户端至目标CDN节点的最短路径，从而为客户端至目标CDN节点确定了最优的访问路径，而不是传统的客户端直接访问目标CDN节点，相比于传统的客户端直接访问CDN节点而言，通过最短路径中的CDN节点来实现间接的访问目标CDN节点的方式保证了客户端与目标CDN节点之间的通信质量，从而最终保证了为用户提供的服务的质量，因为虽然本公开的实施例中可能中间需要间接的通过CDN节点客户端才能够访问到目标CDN节点，但是相比于通过长距离的与目标CDN节点进行通信而言，间接的通过中间CDN节点与目标CDN节点通信的通信质量更好，速度也更快。

如图9所示，在本公开的一实施例的内容分发网络中的UDP加速系统中，路径长度计算单元包括：

节点间距离计算组件，用于计算每一条所述可用路径中的相邻两节点间的节点间距离；

距离求和组件，用于求和所有所述节点间距离以得到所述路径长度。

本实施例中，通过求得所有可用路径中的相邻两节点间的节点间距离的方法，从而精确到的确定出了可用路径的路径长度，以用于确定客户端至目标CDN节点之间的最短路径。

如图10所示，在本公开的一实施例的内容分发网络中的UDP加速系统中，IP地址确定模块包括：

文件信息确定单元，用于解析所述UDP访问请求以确定所述被请求文件信息；

地址确定单元，用于根据CDN节点信息数据库和所述被请求文件信息确定缓存有所述被请求文件的目标CDN节点的IP地址，所述CDN节点信息数据库中至少存储有CDN节点的IP地址和所述CDN节点存储的文件的文件信息。

如图11所示，在本公开的一实施例的内容分发网络中的UDP加速系统中，地址确定单元包括：

查询组件，用于查询所述CDN节点信息数据库中存储的与所述被请求文件信息相同的文件信息；

目标确定组件，用于根据查询的所述文件信息确定目标CDN节点的IP地址。

另一方面，本发明的实施例还提供一种服务器，所述服务器包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于执行所述存储器存储的程序，所述程序使得所述处理器执行本发明的上述实施例中的任意一项内容分发网络中的UDP加速方法。

本实施例中的服务器可以为CDN系统中的调度服务器。

另一方面，本发明的实施例还提供一种服务器，所述服务器布设有本发明的上述实施例中的任意一种内容分发网络中的UDP加速系统。

本实施例中的服务器可以为CDN系统中的调度服务器。

以上所描述的方法实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施例可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开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，本公开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(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种内容分发网络中的UDP加速方法，包括：

根据来自客户端的UDP访问请求确定所述访问请求的目标CDN节点的IP地址；

确定所述客户端到所述目标CDN节点的最短路径；

通过所述最短路径将所述UDP访问请求向所述目标CDN节点发送。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定所述客户端到所述目标CDN节点的最短路径包括：

确定所述客户端到所述目标CDN节点的所有可用路径；

确定每条所述可用路径的路径长度；

选出路径长度最短的可用路径作为最短路径。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述确定每条所述可用路径的路径长度包括：

确定每一条所述可用路径中的相邻两节点间的节点间距离，并求和所有所述节点间距离以得到所述路径长度。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述确定每一条所述可用路径中的相邻两节点间的节点间距离包括：

获取第一节点和第二节点之间的数据传输速率、往返时间和丢包率；

至少根据所述数据传输速率、往返时间和丢包率确定所述第一节点和第二节点之间的节点间距离，其中，所述数据传输速率与所述距离成反比，所述往返时间、所述丢包率与所述距离成正比。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述根据所述数据传输速率、往返时间和丢包率确定所述第一节点和第二节点之间的节点间距离包括：

对所述数据传输速率的倒数、往返时间和丢包率分别赋予第一权重、第二权重、第三权重；

对所述数据传输速率的倒数、往返时间和丢包率进行加权求和，利用求得的和值度量所述第一节点和第二节点之间的距离。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其中，所述根据UDP访问请求确定所述访问请求的目标CDN节点的IP地址包括：

解析所述UDP访问请求以确定所述被请求文件信息；

根据CDN节点信息数据库和所述被请求文件信息确定缓存有所述被请求文件的目标CDN节点的IP地址，所述CDN节点信息数据库中至少存储有CDN节点的IP地址和所述CDN节点存储的文件的文件信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述根据CDN节点信息数据库和所述被请求文件信息确定缓存有所述被请求文件的目标CDN节点的IP地址包括：

查询所述CDN节点信息数据库中存储的与所述被请求文件信息相同的文件信息；

根据查询的所述文件信息确定目标CDN节点的IP地址。

8.一种内容分发网络中的UDP加速系统，包括：

IP地址确定模块，用于根据来自客户端的UDP访问请求确定所述访问请求的目标CDN节点的IP地址；

最短路径确定模块，用于确定所述客户端到所述目标CDN节点的最短路径；

访问请求发送模块，用于通过所述最短路径将所述UDP访问请求向所述目标CDN节点发送。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述最短路径确定模块包括：

可用路径确定单元，用于确定所述客户端到所述目标CDN节点的所有可用路径；

路径长度计算单元，用于计算每条所述可用路径的路径长度；

最短路径选取单元，用于选出路径长度最短的可用路径作为最短路径。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述路径长度计算单元包括：

节点间距离计算组件，用于计算每一条所述可用路径中的相邻两节点间的节点间距离；

距离求和组件，用于求和所有所述节点间距离以得到所述路径长度。