CN106686034B - Cdn调度增强方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种CDN调度增强方法、装置及系统，该方法包括：应用层流量优化端点ALTO EndPoint服务器获取终端根据接收到的数据质量情况上报的网络问题信息；ALTO EndPoint服务器解析网络问题信息，确定出现网络问题的网络链路；ALTO EndPoint服务器将出现网络问题的网络链路信息上报给应用层流量优化ALTO服务器，使得ALTO服务器更新网络链路情况，以便内容分发网络CDN调度服务器根据ALTO服务器中的当前网络链路情况选择网络链路。本发明的方法、装置及系统，通过设置ALTO Endpoint收集客户端的质量情况，大大减小了ALTO服务器的计算量，使ALTO服务器能计算出实时网络的故障点，通过客户端与ALTO的结合，使ALTO描绘的网络链路质量表更准确，在调度时回避相关网络线路的问题。

Description

CDN调度增强方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及三网融合技术领域，尤其涉及一种CDN调度增强方法、装置及系统。

背景技术

如何把用户的访问请求调度到最合适的CDN(Content Delivery Network，内容分发网络)节点是CDN的关键技术，目前，调度技术主要是就近调度的原则，主要考虑服务器的地理位置、服务器富余能力等因素，把用户的服务调度到离其最近(网络距离最近)、服务能力还有富余的节点。

CDN技术虽然已经经过多年的发展，但现有就近调度技术在对网络因素的考虑还不完善，主要在问题在于，网络负载、网络质量是一个不断变化的过程，难以实时更新让CDN了解。另外，由于用户终端的范围很广，每个用户到服务器的位置可能都有不同，也难以为每个用户定制最佳的网络路径。

ALTO(Application Layer Traffic Optimization，应用层流量优化)技术的产生就是为了让CDN能考虑更多的网络因素而制订的，ALTO标准2010提出后，近年逐步开始应用，但也发现了一些问题。现有技术中一种用于内容分发网络的应用层流量优化增强的方案是在网络中增加ALTO服务器收集网络拓扑，并在GSLB、CDN POP(point of presence)上增加ALTO客户端；但是GSLB(Global Server Load Balance，全局服务负载均衡)通过ALTO协议去查询网络拓扑，只能查到网络是否中断。

因此，有必要提出一种CDN调度增强方法以解决现有技术中的上述技术问题。

发明内容

本公开要解决的一个技术问题是如何提供一种CDN网络增强方法，通过客户端与ALTO的结合，使ALTO描绘的网络链路质量表更准确，大大减小了ALTO服务器的计算量，使ALTO服务器能计算出实时网络的故障点，以在调度时可以有效回避有问题的网络线路。

本公开提供一种CDN调度增强方法，包括：应用层流量优化端点ALTO EndPoint服务器获取终端根据接收到的数据质量情况上报的网络问题信息；ALTO EndPoint服务器解析网络问题信息，确定出现网络问题的网络链路；ALTO EndPoint服务器将出现网络问题的网络链路信息上报给应用层流量优化ALTO服务器，使得ALTO服务器更新网络链路情况，以便内容分发网络CDN调度服务器根据ALTO服务器中的当前网络链路情况选择网络链路。

进一步地，获取终端根据接收到的数据质量情况上报的网络问题信息，包括：终端实施网络质量监控，确定接收到的数据质量信息；当数据质量低于第一阀值时，向应用层流量优化端点ALTO EndPoint服务器上报网络问题信息，网络问题信息包括ALTO EndPoint服务器ID、目标服务器、延迟以及丢包率信息。

进一步地，获取终端通过上报的网络问题信息之后包括：ALTO EndPoint服务器将网络问题信息记录在数据库中，并记录当前时间。

进一步地，解析网络问题信息确定出现网络问题的网络链路包括：ALTO EndPoint服务器根据各个终端上报的网络问题信息以及最小一致性故障集合算法SCFS确定出现网络问题的网络链路，其中网络问题包括延时过大、网络抖动较大、出现丢包、线路拥塞；若发现某一网络链路出现网络问题后，将网络链路的Cost值加大。

进一步地，内容分发网络CDN调度服务器根据ALTO服务器中的当前网络链路情况选择网络链路包括：CDN调度服务器在接收到新的调度请求后，向ALTO服务器发送网络链路情况调取请求；ALTO服务器将根据终端以及ALTO EndPoint服务器获取的当前网络链路情况发送给CDN调度服务器；CDN调度服务器检查各网络链路的cost值，根据全局负载均衡算法GSLB查询最优网络链路路径；CDN调度服务器基于最优网络链路路径建立网络连接。

本发明还提供一种CDN调度增强装置，包括：获取模块，用于获取终端根据接收到的数据质量情况上报的网络问题信息；解析模块，用于解析网络问题信息，确定出现网络问题的网络链路；上报模块，用于将出现网络问题的网络链路信息上报给应用层流量优化ALTO服务器，使得ALTO服务器更新网络链路情况，以便内容分发网络CDN调度服务器根据ALTO服务器中的当前网络链路情况选择网络链路。

进一步地，该装置还包括记录模块，用于获取模块述获取终端通过上报的网络问题信息之后，将网络问题信息记录在数据库中，并记录当前时间。

进一步地，解析模块用于根据各个终端上报的网络问题信息以及最小一致性故障集合算法SCFS确定出现网络问题的网络链路，其中网络问题包括延时过大、网络抖动较大、出现丢包、线路拥塞；若发现某一网络链路出现网络问题后，上报模块，用于将网络问题上报给ALTO服务器以便将出现网络问题的网络链路的Cost值加大。

本发明还提供一种CDN调度增强系统，包括：终端质量监控网元，用于检测接收到数据的质量情况，若发现数据质量出现问题则触发上报网络问题；包括上述CDN调度增强装置的应用层流量优化端点ALTO EndPoint服务器，用于获取终端通过上报的网络问题信息，解析网络问题信息，确定出现网络问题的网络链路；应用层流量优化ALTO服务器，用于接收ALTO EndPoint服务器上报的出现网络问题的网络链路信息，更新网络链路情况；内容分发网络CDN调度服务器，用于根据ALTO服务器中的当前网络链路情况选择网络链路。

进一步地，终端质量监控网元用于实施网络质量监控，确定接收到的数据质量信息；当数据质量低于第一阀值时，向应用层流量优化端点ALTO EndPoint服务器上报网络问题信息，网络问题信息包括ALTO EndPoint服务器ID、目标服务器、延迟以及丢包率信息。

进一步地，ALTO服务器用于接收ALTO EndPoint服务器根据ALTO EndPoint服务器根据各个终端上报的网络问题信息以及最小一致性故障集合算法SCFS确定出现网络问题的网络链路，将出现网络问题的网络链路的Cost值加大。

进一步地，CDN调度服务器用于在接收到新的调度请求后，向ALTO服务器发送网络链路情况调取请求；ALTO服务器用于将根据终端以及ALTO EndPoint服务器获取当前网络链路情况发送给CDN调度服务器；CDN调度服务器用于检查各网络链路的cost值，根据全局负载均衡算法GSLB查询最优网络链路路径；CDN调度服务器用于基于最优网络链路路径建立网络连接。

本发明提供的CDN调度增强方法、装置及系统，在ALTO Endpoint收集客户端的上报的网络质量情况，通过客户端与ALTO的结合，使ALTO描绘的网络链路质量表更准确，大大减小了ALTO服务器的计算量，使ALTO服务器能计算出实时网络的故障点，在调度时可以回避有问题的网络线路。

附图说明

图1示出本发明一个实施例的CDN调度增强方法的流程图。

图2示出本发明一个实施例的CDN调度技术的示意图。

图3示出本发明一个实施例的CDN调度系统的结构示意图。

图4示出本发明一个实施例的质量上报流程的示意图。

图5示出本发明一个实施例的根据终端质量信息进行CDN调度增强流程的示意图。

图6示出本发明一个实施例的一种CDN调度增强装置的结构框图。

图7示出本发明一个实施例的一种CDN调度增强系统的结构框图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。

图1示出本发明一个实施例的CDN调度增强方法的流程图。如图1所示，该方法主要包括：

步骤100，ALTO EndPoint(Application Layer Traffic OptimizationEndPoint，应用层流量优化端点)服务器获取终端根据接收到的数据质量情况上报的网络问题信息。

在一个实施例中，获取终端根据接收到的数据质量情况上报的网络问题信息，包括：在终端中实施网络质量监控，确定终端的接收到的数据质量信息；当数据质量低于第一阀值时，向应用层流量优化端点ALTO EndPoint服务器上报网络问题信息，网络问题信息包括ALTO EndPoint服务器ID、目标服务器、延迟以及丢包率信息。

步骤102，ALTO EndPoint服务器解析网络问题信息，确定出现网络问题的网络链路。

在一个实施例中，ALTO EndPoint服务器将网络问题信息记录在数据库中，并记录当前时间。

在一个实施例中，ALTO EndPoint服务器根据各个终端上报的网络问题信息以及最小一致性故障集合算法SCFS确定出现网络问题的网络链路，其中网络问题包括延时过大、网络抖动较大、出现丢包、线路拥塞；若发现某一网络链路出现问题后，将网络链路的Cost值加大。

在一个实施例中，网络链路的Cost值的数量值一段一般是小于100的，Cost值加大到十万级就可认为是无穷大，说明网络是不可达的。

具体地，ALTO EndPoint服务器接收到多个ALTO客户端上报的网络问题后，根据客户端的位置与CDN位置进行比较，计算出哪段网络出现问题。

步骤104，ALTO EndPoint服务器将出现网络问题的网络链路信息上报给应用层流量优化ALTO服务器，使得ALTO服务器更新网络链路情况，以便内容分发网络CDN调度服务器根据ALTO服务器中的当前网络链路情况选择网络链路。

在一个实施例中，内容分发网络CDN调度服务器在接收到新的调度请求后，向ALTO服务器发送网络链路情况调取请求；ALTO服务器将当前的网络链路情况发送给CDN调度服务器；CDN调度服务器检查各网络链路的cost值，根据全局负载均衡算法GSLB查询最优网络链路路径，选择POP服务器节点；CDN调度服务器基于最优网络链路路径与POP服务器节点建立网络连接。

本发明上述实施例提供的CDN调度增强方法，在ALTO Endpoint收集客户端的上报的网络质量情况，通过客户端与ALTO的结合，使ALTO描绘的网络链路质量表更准确，大大减小了ALTO服务器的计算量，使ALTO服务器能计算出实时网络的故障点，在调度时可以回避有问题的网络线路。

图2示出本发明一个实施例的CDN调度技术的示意图，如图2所示，本发明实施例可以应用于电信运营商的宽带接入用户，电信运营商接入网的主要特点是用户一般使用PPPoE接入至接入服务器，由该接入服务器作为网关再连接至Internet。电信运营商系统中接入在同一接入网关下的用户到CDN的调度服务器GSLB 26、各个POP点的路径是相同的，只是用户家庭到接入网关这一段不同，目前一个接入网关25可接入的用户达几十万甚至百万。

图3示出本发明一个实施例的CDN调度系统的结构示意图。如图3所示，本发明在网络系统需增加ALTO Endpoint、终端质量监控功能以及CDN GSLB客户端。

在用户终端中集成终端质量监控功能模块，该功能模块监测客户接收数据的质量，当出现质量问题时，由该模块向ALTO EndPoint服务器上报。ALTO EndPoint服务器挂接于SR(Service Router)接入服务器旁，当它接收到用户上报的信息时，将在其数据库中新增该信息，并记录当前时间。

在一个实施例中，参照图2、3，CDN调度服务器GSLB判断,用户的DNS IP地址或终端的IP地址，根据用户的地理位置及配置好的策略把用户调度到指定的POP节点。当POP节点出现故障时，CDN GSLB接收到新的服务请求时，会把该请求调度到健康的节点。

CDN GSLB判断一个节点或服务器是否健康，一般可由CDN POP主动向GSLB汇报自己的健康情况；GSLB也可主动通过PING等手段探测网络情况。相对应现有技术中服务器知道自身的服务能力是否充足并不了解网络情况的状况，增加终端质量监控可以及时获得当前网络中的网络问题以及出现网络的位置，主动上报出现问题的网络链路到ALTO服务器可以实时更新当前的网络情况，不需要ALTO服务器或调度服务器实时检测当前的网络链路问题。本发明实施例提供的CDN调度增强方式，在SR旁设置ALTO Endpoint收集客户端的质量情况，大大减小了ALTO服务器的计算工作量，使ALTO服务器能计算出实时网络的故障点；通过客户端与ALTO的结合，使ALTO描绘的网络链路质量表更准确，使得调度服务器既能获得当前网络的问题，又能知晓自身的服务能力是否充足，这样可以根据当前的实际网络情况以及自身服务能力进行调度，可以大大增强调度服务器的调度效果，增强调度效率、优化网络链路、提供用户体验。

图4示出本发明一个实施例的质量上报流程的示意图。如图4所示，该方法包括：

步骤401，客户终端向ALTO Endpoint服务器上报网络质量问题，具体地可以通过HTTP协议中的HTTP POST消息上报质量问题。

具体地，终端质量监控模块收集终端的质量信息，当质量低于某个阀值时，它将向ALTO EndPoint服务器上报信息，上报信息如下：

USER IP	Target Server	Delay	Packet Lost
				10.10.0.1	20.1.1.1	1000ms	1％

步骤402，确定出现问题的网络链路，并通过HTTP Post消息向ALTO服务器上报网络链路问题，该网络链路问题上报消息可以为“HTTP Post/Delay＝＊＊＊,Packet Lost＝＊＊＊”。

具体地，ALTO EndPoint服务器接收到多个ALTO客户端上报的网络问题后，根据客户端的位置与CDN位置进行比较，计算出哪段网络出现问题。

步骤403，ALTO服务器在收到网络链路问题报告后，返回确认消息，消息为“HTTP200OK”。

在一个实施例中，对于同一Target Server的信息，ALTO Endpoint服务器在指定时间内如1分钟只上报一次。在指定的时间内例如60S或30S，当另一用户也上报了到同一Target Server的故障信息时，ALTO EndPoint服务器在记录该信息的同时，将向ALTO服务器报告网络问题，上报的信息如下：

ALTO Endpoint ID	Target Server	Delay	Packet Lost
				PID	20.1.1.1	1000ms	1％

图5示出本发明一个实施例的根据终端质量信息进行CDN调度增强流程的示意图，如图5所示，该流程包括：

步骤501，向CDN调度服务器GSLB发送调度请求。

步骤502，CDN调度服务器在接收到新的调度请求后，向ALTO服务器发送网络链路情况调取请求，该链路情况调取请求可以是“HTTP Get/Subnet＝＊＊＊”。

步骤503，ALTO服务器将当前的网络链路情况发送给CDN调度服务器，该响应消息可以是“HTTP 200OK Target1Cost＝＊＊＊，Target2cost＝＊＊＊，Target3Cost＝＊＊＊”。

S504，CDN调度服务器检查各网络链路的cost值，根据全局负载均衡算法GSLB查询最优网络链路路径，例如选择“Target1”作为目标链路及节点。

在一个实施例中，CDN在接收到用户请求时，CDN GSLB除了检查各CDN POP点的服务器资源情况外，还需要对用户到CDN POP点的链路Cost值进行检查。CDN GSLB将选择Cost值、POP服务器资源情况综合作出判断。

在一个具体地实施方式中，如有A、B、C三个服务器，其Cost值分别为CostA、CostB、CostC，资源能力为PopCapacityA、PopCapacityB、PopCapacityC。具体地，可以先判断CostA、CostB、CostC是否均小于100000(故障阀值)，然后判断PopCapacityA、PopCapacityB、PopCapacityC是否均大于某个值，如100(还可以接收100个用户请求)；再选择CostA、CostB、CostC中最小值的节点，把用户调度到该节点；如果CostA、CostB、CostC值相同再选择PopCapacityA、PopCapacityB、PopCapacityC最大的节点。

步骤505，CDN调度服务器基于最优网络链路路径如“Target 1”所确定的路径及POP节点建立网络连接。

本发明上述实施例的CDN调度增强方法，通过ALTO EndPoint服务器中实施链路故障定位计算功能，在ALTO服务器增加安全模块确定故障网络链路，可以防止洪泛的产生。

图6示出本发明一个实施例的一种CDN调度增强装置的结构框图，如图6所示，该装置600包括：获取模块601，用于获取终端根据接收到的数据质量情况上报的网络问题信息；解析模块602，用于解析网络问题信息，确定出现网络问题的网络链路；上报模块603，用于将出现网络问题的网络链路信息上报给应用层流量优化ALTO服务器，使得ALTO服务器更新网络链路情况，以便内容分发网络CDN调度服务器根据ALTO服务器中的当前网络链路情况选择网络链路。

在一个实施例中，该装置600还包括记录模块604，用于获取模块述获取终端通过上报的网络问题信息之后，将网络问题信息记录在数据库中，并记录当前时间。

在一个实施例中，解析模块602用于根据各个终端上报的网络问题信息以及最小一致性故障集合算法SCFS确定出现网络问题的网络链路，其中网络问题包括延时过大、网络抖动较大、出现丢包、线路拥塞；若发现某一网络链路出现网络问题后，上报模块，用于将网络问题上报给ALTO服务器以便将出现网络问题的网络链路的Cost值加大。

图7示出本发明一个实施例的一种CDN调度增强系统的结构框图，如图7所示，该系统700包括：终端质量监控网元701，用于检测接收到数据的质量情况，若发现数据质量出现问题则触发上报网络问题；包括上述CDN调度增强装置的应用层流量优化端点ALTOEndPoint服务器702，用于获取终端通过上报的网络问题信息，解析网络问题信息，确定出现网络问题的网络链路；应用层流量优化ALTO服务器703，用于接收ALTO EndPoint服务器702上报的出现网络问题的网络链路信息，更新网络链路情况；内容分发网络CDN调度服务器704，用于根据ALTO服务器703中的当前网络链路情况选择网络链路。

在一个实施例中，所终端质量监控网元701用于实施网络质量监控，确定数据质量信息；当数据质量低于第一阀值时，向应用层流量优化端点ALTO EndPoint服务器702上报网络问题信息，网络问题信息包括ALTO EndPoint服务器ID、目标服务器、延迟以及丢包率信息。

在一个实施例中，ALTO服务器703用于接收ALTO EndPoint服务器根据ALTOEndPoint服务器根据各个终端上报的网络问题信息以及最小一致性故障集合算法SCFS确定出现网络问题的网络链路，将出现网络问题的网络链路的Cost值加大。

在一个实施例中，内容分发网络CDN调度服务器704用于在接收到新的调度请求后，向ALTO服务器703发送网络链路情况调取请求；ALTO服务器703用于将当前的网络链路情况发送给CDN调度服务器；CDN调度服务器704用于检查各网络链路的cost值，根据全局负载均衡算法GSLB查询最优网络链路路径；CDN调度服务器704用于基于最优网络链路路径建立网络连接。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (12)

1.一种CDN调度增强方法，其特征在于，包括：

应用层流量优化端点ALTO EndPoint服务器获取终端根据接收到的数据质量情况上报的网络问题信息；

ALTO EndPoint服务器解析所述网络问题信息，确定出现网络问题的网络链路；

ALTO EndPoint服务器将所述出现网络问题的网络链路信息上报给应用层流量优化ALTO服务器，使得所述ALTO服务器更新网络链路情况，以便内容分发网络CDN调度服务器根据所述ALTO服务器中的当前网络链路情况选择网络链路。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取终端根据接收到的数据质量情况上报的网络问题信息，包括：

终端实施网络质量监控，确定接收到的数据的质量信息；

当数据质量低于第一阈 值时，向应用层流量优化端点ALTO EndPoint服务器上报网络问题信息，所述网络问题信息包括ALTO EndPoint服务器ID、目标服务器、延迟以及丢包率信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取终端上报的网络问题信息之后包括：

ALTO EndPoint服务器将所述网络问题信息记录在数据库中，并记录当前时间。

4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于，所述解析所述网络问题信息确定出现网络问题的网络链路包括：

ALTO EndPoint服务器根据各个终端上报的网络问题信息以及最小一致性故障集合算法SCFS确定出现网络问题的网络链路，其中所述网络问题包括延时过大、网络抖动较大、出现丢包、线路拥塞；

若发现某一网络链路出现网络问题后，将所述网络链路的Cost值加大。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述内容分发网络CDN调度服务器根据所述ALTO服务器中的当前网络链路情况选择网络链路包括：

所述CDN调度服务器在接收到新的调度请求后，向所述ALTO服务器发送网络链路情况调取请求；

所述ALTO服务器将当前网络链路情况发送给所述CDN调度服务器；

所述CDN调度服务器检查各网络链路的cost值，根据全局负载均衡算法GSLB查询最优网络链路路径；

所述CDN调度服务器基于所述最优网络链路路径建立网络连接。

6.一种CDN调度增强装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取终端根据接收到的数据质量情况上报的网络问题信息；

解析模块，用于解析所述网络问题信息，确定出现网络问题的网络链路；

上报模块，用于将所述出现网络问题的网络链路信息上报给应用层流量优化ALTO服务器，使得所述ALTO服务器更新网络链路情况，以便内容分发网络CDN调度服务器根据所述ALTO服务器中的当前网络链路情况选择网络链路。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

记录模块，用于在获取模块获取终端上报的网络问题信息之后，将所述网络问题信息记录在数据库中，并记录当前时间。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述解析模块用于根据各个终端上报的网络问题信息以及最小一致性故障集合算法SCFS确定出现网络问题的网络链路，其中所述网络问题包括延时过大、网络抖动较大、出现丢包、线路拥塞；若发现某一网络链路出现网络问题后，上报模块，用于将所述网络问题上报给ALTO服务器以便将所述出现网络问题的网络链路的Cost值加大。

9.一种CDN调度增强系统，其特征在于，包括：

终端质量监控网元，用于检测接收到数据的质量情况，若发现数据质量出现问题则触发上报网络问题；

包括权利要求6-8中任一所述CDN调度增强装置的应用层流量优化端点ALTO EndPoint服务器，用于获取终端上报的网络问题信息，解析所述网络问题信息，确定出现网络问题的网络链路；

应用层流量优化ALTO服务器，用于接收ALTO EndPoint服务器上报的出现网络问题的网络链路信息，更新网络链路情况；

内容分发网络CDN调度服务器，用于根据所述ALTO服务器中的当前网络链路情况选择网络链路。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所终端质量监控网元用于实施网络质量监控，确定接收到的数据质量信息；当数据质量低于第一阈 值时，向所述应用层流量优化端点ALTO EndPoint服务器上报网络问题信息，所述网络问题信息包括ALTO EndPoint服务器ID、目标服务器、延迟以及丢包率信息。

11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，

所述ALTO服务器用于接收ALTO EndPoint服务器根据各个终端上报的网络问题信息以及最小一致性故障集合算法SCFS确定的出现网络问题的网络链路的信息，将出现所述网络问题的所述网络链路的Cost值加大。

12.根据权利要求9-11中任一所述的系统，其特征在于：

CDN调度服务器用于在接收到新的调度请求后，向所述ALTO服务器发送网络链路情况调取请求；

所述ALTO服务器用于将当前网络链路情况发送给所述CDN调度服务器；

所述CDN调度服务器用于检查各网络链路的cost值，根据全局负载均衡算法GSLB查询最优网络链路路径；

所述CDN调度服务器用于基于所述最优网络链路路径建立网络连接。