CN105897581A - Cdn网络中的媒体文件回源路径的确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种CDN网络中的媒体文件回源路径确定方法及装置。所述方法包括从边缘节点层、中转结点层以及源站节点层选定有限个边缘结点、中转结点以及源站节点，并确定用户到所述各个边缘节点的第一路径段的路径值，确定所述各个边缘节点到所述各个中转节点的第二路径段的路径值以及确定所述各个中转节点到所述各个源站节点的第三路径段的路径值，并依据所述各段路径值确定距离所述用户最短的经过边缘节点和中转节点到达源站节点的回源路径，通过采用所述方法，综合考虑了CDN全网节点实时的网络情况，提高了回源路径的准确度，降低了数据传输延迟，提升了用户使用体验。

Description

CDN网络中的媒体文件回源路径的确定方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及网络多媒体技术领域，尤其涉及一种CDN网络中的媒体文件回源路径确定方法及装置。

背景技术

CDN的全称是Content Delivery Network，即内容分发网络。其目的是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构，将网站的内容发布到最接近用户的网络"边缘"，使用户可以就近取得所需的内容，解决Internet网络拥塞状况，提高用户访问网站的响应速度。从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等原因，解决用户访问网站的响应速度慢的根本原因。

CDN技术分为动态加速和静态加速两种技术，目前普遍使用的多是静态加速，即在网络的边缘部署CDN节点，当有用户请求某项服务时，CDN系统通过调度，即全局负载均衡(Global Server Load Balance，GSLB)策略将用户定向到距它最近的一个边缘节点，该节点负责处理用户的请求。如果用户请求的内容在该节点上有缓存且有效，将缓存的内容发给该用户，否则，该节点会代理用户向其他节点或者源站服务器发起回源请求，调度寻找回源路径，根据回源路径取得用户请求的内容再转发给用户，完成这次请求的处理。

传统上调度寻找回源路径的作法一般是单纯地基于静态的地理位置，如按照城市-地区-运营商构成的元组，依据其公共前缀进行比对，前缀相同表示越接近，从而形成了一个相对顺序。基本上而言，整条路径上不知道长短。例如，基于地理位置的三条元组，北京-朝阳-联通，北京-天通苑-联通，北京-天通苑-京口网络，根据这三者之间的公共前缀，判断前两条是比较近的，后两条是比较远的。这种方法没有实际路径长短的计算，两个节点之间没有以权重为基本因子来计算最短路径，其是一维的，没有考虑任意两个点之间的最短路径，只是通过简单排序得出来的。这种基于静态的地理位置寻找回源路径的方法，由于策略比较简单，实际情况可能不完全准确或准确性不高，导致数据传输延迟，其最终的结果仍然存在负载失衡的情况，影响用户使用体验。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种CDN网络中的媒体文件回源路径确定方法及装置。

本发明实施例一方面提供一种CDN网络中的媒体文件回源路径确定方法，所述CDN网络包括两两相邻的边缘节点层、中转节点层、源站节点层，所述方法包括：

从边缘节点层中选择i个边缘节点E1～Ei，从中转节点层中选择j个中转节点T1～Tj，从源站节点层中选择k个源站节点S1～Sk；

确定用户到所述i个边缘节点E1～Ei的各个第一路径段的路径值L1～Li；

确定自所述i个边缘节点E1～Ei到所述j个中转节点T1～Tj的各个第二路径段的路径值d11～d1j,d21～d2j，…di1～dij；

确定自所述j个中转节点T1～Tj到所述k个源站节点S1～Sk的各个第三路径段的路径值D11～D1k,D21～D2k，…Dj1～Djk；

根据所述各个第一路径段的路径值L1～Li、所述各个第二路径段的路径值d11～d1j,d21～d2j，…di1～dij、所述各个第三路径段的路径值D11～D1k,D21～D2k，…Dj1～Djk，确定距离所述用户最短的经过边缘节点和中转节点到达源站节点的回源路径。

本发明实施例另一方面提供一种CDN网络中的媒体文件回源路径确定装置，包括：

节点选择单元，用于从边缘节点层中选择i个边缘节点E1～Ei，从中转节点层中选择j个中转节点T1～Tj，从源站节点层中选择k个源站节点S1～Sk)

路径处理单元，用于确定用户到所述i个边缘节点E1～Ei的各个第一路径段的路径值L1～Li，确定自所述i个边缘节点E1～Ei到所述j个中转节点T1～Tj的各个第二路径段的路径值d11～d1j,d21～d2j，…di1～dij以及确定自所述j个中转节点T1～Tj到所述k个源站节点S1～Sk的各个第三路径段的路径值D11～D1k,D21～D2k，…Dj1～Djk；

回源路径确定单元，用于据所述各个第一路径段的路径值L1～Li、所述各个第二路径段的路径值d11～d1j,d21～d2j，…di1～dij、所述各个第三路径段的路径值D11～D1k,D21～D2k，…Dj1～Djk，确定距离所述用户最短的经过边缘节点和中转节点到达源站节点的回源路径。

本发明实施例提供的CDN网络中的媒体文件回源路径确定方法及装置，通过所述方法得到回源的最短路径，综合考虑了CDN全网节点实时的网络情况，提高了回源路径的准确度，降低了数据传输延迟，能够获得比较好的负载效果，不会出现长时间的节点失衡的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例，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为本发明CDN网络布局逻辑结构示意图；

图2为本发明CDN网络中的媒体文件回源路径确定方法实施例流程图；

图3为本发明CDN网络中的媒体文件回源路径确定装置实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

CDN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。参照图1所示的CDN网络布局逻辑结构图，CDN分层网络包括多层网络节点，如源站、边缘节点、中转节点，其中源站是用户请求的实际文件存储的服务器，源站可能对应多个文件源站节点，边缘是为用户提供服务的普通节点，边缘有多个，中转节点位于边缘和文件源站之间，是与文件源站绑定的一个网络节点，一个源站可以绑定一个中转节点，也可以绑定多个中转节点。当进行回源操作时，从边缘节点到源站节点经由中转节点形成的回源路径会有多种可能，所以，为了提高数据传输效率，需要从多条回源路径中选择一条准确度更高的传输延迟较小的回源路径。

基于以上结构的CDN网络，在本发明的实施例中，提供了一种CDN网络中的媒体文件回源路径确定方法，所述方法通过HTTP测速实时获得各相邻节点之间的网络传输速度，并依据实时的网络传输速度作为路径值的度量基准，从多条的回源路径中选择一条最短路径作为回源路径，以便尽可能的降低数据传输延迟。图2示出了所述方法具体流程示意图，其包括如下步骤：

S101，确定回源操作可能经过的多层有限节点，所述CDN网络包括两两相邻的边缘节点层、中转节点层、源站节点层，主要包括：

从边缘节点层中选择i个边缘节点E1～Ei，从中转节点层中选择j个中转节点T1～Tj，从源站节点层中选择k个源站节点S1～Sk；

S102，确定第一路径段的路径值，所述第一路径段为用户到所述i个边缘节点E1～Ei的各个径段，表示为L1～Li，并把路径值记录下来；

S103，确定第二路径段的路径值，所述第二路径段为自所述i个边缘节点E1～Ei到所述j个中转节点T1～Tj的各个路径，表示为d11～d1j,d21～d2j，…di1～dij，并把路径值记录下来；

S104，确定第三路径段的路径值，所述第三路径段为自所述j个中转节点T1～Tj到所述k个源站节点S1～Sk的各个路径，表示为D11～D1k,D21～D2k，…Dj1～Djk，并把路径值记录下来；

其中所述路径值不是节点之间的实际距离的长短，而表示预先设定的节点之间表示路径长短的某种度量参数的权值。应该注意的是，路径值可以通过任意希望的参数来度量，如依靠基本的网络技术，可以确定节点之间的网络状况的任意参数，如网络传输速度、响应时间等。在本发明的一个实施例中，路径值的度量涉及在CDN相邻层节点之间的网络传输速度，其可以表示为：

d＝k/v,其中d表示路径值，k系统常量，v表示网络传输速度，其基于HTTP测速得到。

以确定第二路径段的路径值为例，假定基于HTTP测速获得从i个边缘节点E1～Ei到j个中转节点T1～Tj的各个网络传输速度，表示为v11～v1j,v21～v2j，…vi1～vij，则相应第二路径段的各个路径值可表示为：k/v11～k/v1j,k/v21～k/v2j，…k/vi1～k/vij。

S105，确定最短回源路径，根据所述各个第一路径段的路径值L1～Li、所述各个第二路径段的路径值d11～d1j,d21～d2j，…di1～dij以及所述各个第三路径段的路径值D11～D1k,D21～D2k，…Dj1～Djk，按照第一路径段到第三路径段的顺序进行逐级累加，每一次累加确定一个最小路径值和，假定U表示用户,则：

用户经由边缘节点到中转节点的路径值和表示为:

d(U,T)＝min(L1～Li)+dij；

用户经由边缘节点、中转节点到达源站节点的路径值和表示为：

d(U,S)＝min(d(U,T))+Djk

取其最小值即min(d(U,S))即为最短回源路径,并记录经过的相应边缘结点E，中转结点T以及源站节点S,，作为最终的回源地址。

其中，步骤S101中所述确定多层有限节点具体过程如下：

根据历史回源路径选择数据，选择边缘节点层中对于用户网络传输速度较快i个边缘节点E1～Ei；

使用边缘节点层确定的i个边缘节点E1～Ei，查询源站节点层确定源站节点层的k个源站节点S1～Sk；

根据确定的源站节点层的k个源站节点S1～Sk，查询每个源站节点可能经过的j个中转节点T1～Tj。

上述与图2所示的实施例有关的方法，参照图3，可以根据本发明的装置予以实施。

一种CDN网络中的媒体文件回源路径确定装置，包括：

节点选择单元，用于从边缘节点层中选择i个边缘节点E1～Ei，从中转节点层中选择j个中转节点T1～Tj，从源站节点层中选择k个源站节点S1～Sk；

路径处理单元，用于确定用户到所述i个边缘节点E1～Ei的各个第一路径段的路径值L1～Li，确定自所述i个边缘节点E1～Ei到所述j个中转节点T1～Tj的各个第二路径段的路径值d11～d1j,d21～d2j，…di1～dij，以及确定自所述j个中转节点T1～Tj到所述k个源站节点S1～Sk的各个第三路径段的路径值D11～D1k,D21～D2k，…Dj1～Djk；

回源路径确定单元，用于据所述各个第一路径段的路径值L1～Li、所述各个第二路径段的路径值d11～d1j,d21～d2j，…di1～dij、所述各个第三路径段的路径值D11～D1k,D21～D2k，…Dj1～Djk，确定距离所述用户最短的经过边缘节点和中转节点到达源站节点的回源路径。

其中所述节点选择单元包括：

边缘节点选择模块，用于根据历史回源路径选择数据，选择所述边缘节点层中对于所述用户网络传输速度较快的i个边缘节点E1～Ei；

中转节点选择模块，用于从中转节点层中选择所述i个边缘节点E1～Ei可能经过的j个中转节点T1～Tj；

源站节点选择模块，用于从源站节点层中选择所述j个中转节点T1～Tj可能经过的k个源站节点S1～Sk。

其中所述路径处理单元包括：

采集模块，用于采集相邻的节点层中的节点之间的网络传输速度的信息；

度量模块，用于根据所述采集模块采集到的信息来度量所述第一路径段的路径值、所述第二路径段的路径值、所述第三路径段的路径值。

其中所述采集模块用于与HTTP测速单元关联，接收所述HTTP测速单元的网络传输速度的测速结果。

以上所描述的装置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。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式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。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种CDN网络中的媒体文件回源路径确定方法，所述CDN网络包括两两相邻的边缘节点层、中转节点层、源站节点层，所述方法包括：

从边缘节点层中选择i个边缘节点，从中转节点层中选择j个中转节点，从源站节点层中选择k个源站节点；

确定用户到所述第i个边缘节点的各个第一路径段的路径值；

确定自所述第i个边缘节点到所述第j个中转节点的各个第二路径段的路径值；

确定自所述第j个中转节点到所述第k个源站节点的各个第三路径段的路径值；

根据所述各个第一路径段的路径值、所述各个第二路径段的路径值、所述各个第三路径段的路径值，确定距离所述用户最短的经过边缘节点和中转节点到达源站节点的回源路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一路径段的路径值、所述第二路径段的路径值、所述第三路径段的路径值均基于相邻的节点层中的节点之间的网络传输速度来度量，所述路径值与所述网络传输速度的值成反比例。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述网络传输速度利用HTTP测速而获得。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，从边缘节点层中选择i个边缘节点，从中转节点层中选择j个中转节点，从源站节点层中选择k个源站节点，包括：

根据历史回源路径选择数据，选择所述边缘节点层中对于所述用户网络传输速度较快的i个边缘节点；

从中转节点层中选择所述i个边缘节点可能经过的j个中转节点；

从源站节点层中选择所述j个中转节点可能经过的k个源站节点。

5.一种CDN网络中的媒体文件回源路径确定装置，包括：

节点选择单元，用于从边缘节点层中选择i个边缘节点，从中转节点层中选择j个中转节点，从源站节点层中选择k个源站节点；

路径处理单元，用于确定用户到所述第i个边缘节点的各个第一路径段的路径值，确定自所述第i个边缘节点到所述第j个中转节点的各个第二路径段的路径值，以及确定自所述第j个中转节点到所述第k个源站节点的各个第三路径段的路径值；

回源路径确定单元，用于根据所述各个第一路径段的路径值、所述各个第二路径段的路径值、所述各个第三路径段的路径值，确定距离所述用户最短的经过边缘节点和中转节点到达源站节点的回源路径。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述路径处理单元包括：

采集模块，用于采集相邻的节点层中的节点之间的网络传输速度的信息；

度量模块，用于根据所述采集模块采集到的信息来度量所述第一路径段的路径值、所述第二路径段的路径值、所述第三路径段的路径值。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述采集模块用于与HTTP测速单元关联，接收所述HTTP测速单元的网络传输速度的测速结果。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述节点选择单元包括：

边缘节点选择模块，用于根据历史回源路径选择数据，选择所述边缘节点层中对于所述用户网络传输速度较快的i个边缘节点；

中转节点选择模块，用于从中转节点层中选择所述i个边缘节点可能经过的j个中转节点；

源站节点选择模块，用于从源站节点层中选择所述j个中转节点可能经过的k个源站节点。