CN107835437A - 基于多缓存服务器的调度方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于多缓存服务器的调度方法和装置，其中方法包括：接收观看终端的视频播放请求获取视频文件路径；对视频文件路径执行哈希运算，得到第一哈希值，在哈希环中作逆时针扫描，将哈希环中与第一哈希值距离最近且关联的边缘缓存节点未过载的哈希值确定为第二哈希值，该第二哈希值关联的未过载边缘缓存节点作为用于执行视频文件缓存任务的主缓存节点，拼接主缓存节点的地址生成所述视频文件的重定向路径，以将观看终端重定向到所述主缓存节点。本发明充分考虑内容与边缘缓存节点的亲和性以及边缘缓存节点的负载，可以获得最合适的主缓存节点并将观看终端的播放请求重定向到主缓存节点，提高了缓存命中率。

Description

基于多缓存服务器的调度方法和装置
技术领域
本发明涉及流媒体直播点播技术领域，特别是涉及一种基于多缓存服务器的调度方法和装置。
背景技术
随着互联网多媒体技术的发展，在网络带宽不断增长的今天，网络视频以其便捷的访问体验、多样化的影片来源、实时的更新速度吸引了广大的用户，使得网络视频成为了用户网络生活不可或缺的重要组成部分。
目前，互联网各大视频网站主要采用切片式的传输协议，包括Apple公司的HLS(HTTP Live Streaming，的动态码率自适应技术)，Adobe公司的HDS(Hitachi DataSystems)，以及MPEG标准化组织的MPEG-DASH；这些切片式的传输协议都存在共通点：底层传输采用HTTP/HTTPS协议；将直播流或者点播视频文件数据，按固定的时间单位，通常3秒到10秒不等切分，形成一组切片文件；生成一个索引文件，记录视频的信息和切片文件的URL。
切片式的传输协议利用HTTP/HTTPS协议传输，可以采用Web缓存服务器和CDN(Content Delivery Network，内容分发网络)对视频内容进行缓存，Web缓存服务器通常没有调度系统，或者只考虑节点负载进行调度；大部分CDN调度时只考虑了节点就近原则和节点负载原则，缓存命中率低，而且浪费节点磁盘IO，导致视频缓存调度效率低下。
发明内容
基于此，有必要针对视频缓存调度效率低下的问题，提供一种基于多缓存服务器的调度方法和装置。
一种基于多缓存服务器的调度方法，包括如下步骤：
接收所述观看终端的视频播放请求，并从该视频播放请求中获取该请求视频的视频文件路径；
对所述视频文件路径执行哈希运算，得到第一哈希值；
基于所述第一哈希值在哈希环中作逆时针扫描，将哈希环中与所述第一哈希值距离最近且关联的边缘缓存节点未过载的哈希值确定为第二哈希值，该第二哈希值关联的未过载边缘缓存节点作为用于执行所述视频文件缓存任务的主缓存节点，其中，所述哈希环由边缘集群中的各个边缘缓存节点的标识号对应的哈希值排序后首尾相连生成，且每个哈希值关联一个边缘缓存节点；
拼接所述主缓存节点的地址生成所述视频文件的重定向路径，以将观看终端重定向到所述主缓存节点。
上述基于多缓存服务器的调度方法，接收观看终端的视频播放请求获取视频文件路径；对视频文件路径执行哈希运算，得到第一哈希值，在哈希环中作逆时针扫描，将哈希环中与第一哈希值距离最近且关联的边缘缓存节点未过载的哈希值确定为第二哈希值，该第二哈希值关联的未过载边缘缓存节点作为用于执行视频文件缓存任务的主缓存节点，拼接主缓存节点的地址生成所述视频文件的重定向路径，以将观看终端重定向到所述主缓存节点；该方案充分考虑内容与边缘缓存节点的亲和性以及边缘缓存节点的负载，可以获得最合适的边缘缓存节点作为主缓存节点，并将观看终端的播放请求重定向到该主缓存节点，提高了缓存命中率。
在一个实施例中，在将观看终端重定向到所述主缓存节点后，进一步由主缓存节点执行以下步骤：
接收所述观看终端的视频播放请求，并从该视频播放请求中获取该请求视频的视频文件路径；
对所述视频文件路径执行哈希运算，得到第一哈希值；
基于所述第一哈希值在哈希环中作逆时针扫描，将哈希环中与所述第一哈希值距离最近的哈希值确定为第二哈希值，其中，该第二哈希值关联的边缘缓存节点未过载，所述哈希环由边缘集群中的各个边缘缓存节点的标识号对应的哈希值排序后首尾相连生成，且每个哈希值关联一个边缘缓存节点；
初始化一个用于存放所述视频播放请求的上游地址的数组；
若所确定的第二哈希值对应的边缘缓存节点不是所述主缓存节点，则将该第二哈希值对应的边缘缓存节点的地址加入到所述数组中；
将所述请求视频的回源地址加入到所述数组中；
若边缘缓存节点的本地缓存中存在所述视频文件，则将该视频文件数据发送至观看终端；
若边缘缓存节点的本地缓存中不存在所述视频文件，则根据所述数组中地址的加入顺序对数组中的地址依次发出请求，以下载并缓存所述视频文件，并将获取的视频文件数据发送至观看终端。
在一个实施例中，若所述哈希环上各哈希值所关联的边缘缓存节点均过载，则将资源剩余量最大的边缘缓存节点所关联的哈希值作为所述第二哈希值。
在一个实施例中，所述哈希环的生成包括以下步骤：
对边缘集群中的各边缘缓存节点的标识号分别执行哈希运算得到各边缘缓存节点关联的哈希值；
将所述各个哈希值进行排序后首尾相连生成所述哈希环。
在一个实施例中，还包括通过以下步骤判断所述边缘缓存节点是否过载：
检查边缘缓存节点的资源使用量；
若所述资源使用量未超出预设阈值，则该边缘缓存节点未过载；
若所述资源使用量超出预设阈值，则该边缘缓存节点过载。
在一个实施例中，所述边缘缓存节点的标识号为其在边缘集群中被配置的ID。
一种基于多缓存服务器的调度装置，包括：
一种基于多缓存服务器的调度装置，其特征在于，包括：
第一接收模块：用于接收所述观看终端的视频播放请求，并从该视频播放请求中获取该请求视频的视频文件路径；
第一哈希运算模块：用于对所述视频文件路径执行哈希运算，得到第一哈希值；
第一扫描模块：用于基于所述第一哈希值在哈希环中作逆时针扫描，将哈希环中与所述第一哈希值距离最近且关联的边缘缓存节点未过载的哈希值确定为第二哈希值，该第二哈希值关联的未过载边缘缓存节点作为用于执行所述视频文件缓存任务的主缓存节点，其中，所述哈希环由边缘集群中的各个边缘缓存节点的标识号对应的哈希值排序后首尾相连生成，且每个哈希值关联一个边缘缓存节点；
拼接模块：用于拼接所述主缓存节点的地址生成所述视频文件的重定向路径，以将观看终端重定向到所述主缓存节点。
上述基于多缓存服务器的调度装置，接收观看终端的视频播放请求获取视频文件路径；对视频文件路径执行哈希运算，得到第一哈希值，在哈希环中作逆时针扫描，将哈希环中与第一哈希值距离最近且关联的边缘缓存节点未过载的哈希值确定为第二哈希值，该第二哈希值关联的未过载边缘缓存节点作为用于执行视频文件缓存任务的主缓存节点，拼接主缓存节点的地址生成所述视频文件的重定向路径，以将观看终端重定向到所述主缓存节点；该方案充分考虑内容与边缘缓存节点的亲和性以及边缘缓存节点的负载，可以获得最合适的边缘缓存节点作为主缓存节点，并将观看终端的播放请求重定向到该主缓存节点，提高了缓存命中率。
在一个实施例中，还包括由所述主缓存节点进一步执行的模块：
第二接收模块：用于接收所述观看终端的视频播放请求，并从该视频播放请求中获取该请求视频的视频文件路径；
第二哈希运算模块：用于对所述视频文件路径执行哈希运算，得到第一哈希值；
第二扫描模块：用于基于所述第一哈希值在哈希环中作逆时针扫描，将哈希环中与所述第一哈希值距离最近的哈希值确定为第二哈希值，其中，该第二哈希值关联的边缘缓存节点未过载，所述哈希环由边缘集群中的各个边缘缓存节点的标识号对应的哈希值排序后首尾相连生成，且每个哈希值关联一个边缘缓存节点；
初始化模块：用于初始化一个用于存放所述视频播放请求的上游地址的数组；
第一加入模块：若所确定的第二哈希值对应的边缘缓存节点不是所述主缓存节点，用于将该第二哈希值对应的边缘缓存节点的地址加入到所述数组中；
第二加入模块：用于将所述请求视频的回源地址加入到所述数组中；
第一发送模块：若边缘缓存节点的本地缓存中存在所述视频文件，用于将该视频文件数据发送至观看终端；
第二发送模块：若边缘缓存节点的本地缓存中不存在所述视频文件，用于根据所述数组中地址的加入顺序对数组中的地址依次发出请求，以下载并缓存所述视频文件，并将获取的视频文件数据发送至观看终端。
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的基于多缓存服务器的调度方法。
一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的基于多缓存服务器的调度方法。
附图说明
图1是一种基于多缓存服务器的调度方法流程图；
图2是主缓存节点执行的步骤流程图；
图3是一种调度系统结构框图；
图4为一实施例的全局调度示意图；
图5为一实施例的边缘集群内部调度示意图；
图6是一个实施例的基于多缓存服务器的调度装置结构示意图；
图7是所述主缓存节点执行的模块示意图。
具体实施方式
下面结合附图阐述本发明的基于多缓存服务器的调度方法和装置的实施例。
需要说明的是，本发明实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二\第三”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或(模块)单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明的基于多缓存服务器的调度方法，可以用于对边缘集群内的边缘缓存节点进行调度，所述边缘调度中心和一组受其管辖的边缘缓存节点统称边缘集群。
参考图1所示，图1是一种基于多缓存服务器的调度方法流程图，包括如下步骤：
步骤S101，接收所述观看终端的视频播放请求，并从该视频播放请求中获取该请求视频的视频文件路径；
此步骤中，可以通过边缘集群内部调度的边缘调度中心，接收观看终端发送的播放请求，从播放请求的URL(Uniform Resource Locator，统一资源定位符)中可以得到视频的播放路径，即视频文件的文件路径。
步骤S102，对所述视频文件路径执行哈希运算，得到第一哈希值；
上述步骤中，可以在边缘调度中心，将所述文件路径执行哈希算法处理，得到32位的无符号整数。
步骤S103，基于所述第一哈希值在哈希环中作逆时针扫描，将哈希环中与所述第一哈希值距离最近且关联的边缘缓存节点未过载的哈希值确定为第二哈希值，该第二哈希值关联的未过载边缘缓存节点作为用于执行所述视频文件缓存任务的主缓存节点，其中，所述哈希环由边缘集群中的各个边缘缓存节点的标识号对应的哈希值排序后首尾相连生成，且每个哈希值关联一个边缘缓存节点；
上述步骤，每个哈希值关联一个边缘缓存节点，建立哈希环，并在哈希环中逆时针扫描用于承担文件缓存任务的主缓存节点对应的哈希值。
在一个实施例中，所述哈希环的生成包括以下步骤：
对边缘集群中的各边缘缓存节点的标识号分别执行哈希运算得到各边缘缓存节点关联的哈希值；将所述各个哈希值进行排序后首尾相连生成所述哈希环。
具体的，对于所述哈希环，首先对边缘集群中的各个边缘缓存节点的ID每个执行哈希运算，得到每个边缘缓存节点的无符号哈希值；然后将所述无符号哈希值进行排序，并首尾相连形成一个无符号整数构成环形空间，得到所述哈希环。
在一个实施例中，若所述哈希环上各哈希值所关联的边缘缓存节点均过载，则将资源剩余量最大的边缘缓存节点所关联的哈希值作为所述第二哈希值。
具体的，对于所述第二哈希值，可以选取靠近所述第一哈希值且所对应的边缘缓存节点的资源未过载的哈希值。对于最靠近第一哈希值的哈希值所对应的边缘缓存节点，设为该文件路径对应的主缓存节点，只要该缓存节点未过载，可以由此缓存节点承担视频文件的缓存工作。
上述实施例的方案，通过数组将每次查找到的哈希值作为候选哈希值进行存储，并在当哈希环中不存在未过载的边缘缓存节点所对应的哈希值时，通过排序方式选择资源空闲量最大的第二哈希值。
进一步的，可以通过以下步骤判断所述边缘缓存节点是否过载：
检查边缘缓存节点的资源使用量；若所述资源使用量未超出预设阈值，则该边缘缓存节点未过载；若所述资源使用量超出预设阈值，则该边缘缓存节点过载。
作为另一种实施方式，对于所述第二哈希值，需要考虑到边缘缓存节点均超出负载的情况，因此，在此中情况中，若所述哈希环上所有哈希值所对应边缘缓存节点均超出负载，则所述第二哈希值为资源剩余量最大的边缘缓存节点所对应的哈希值。
由此，获取第二哈希值的方法，可以包括如下步骤：
根据所述第一哈希值在所述哈希环中进行定位，查找出最靠近第一哈希值的一个候选哈希值；检测所述候选哈希值所关联的边缘缓存节点的资源使用状态；若所述候选哈希值为未过载的边缘缓存节点对应的哈希值，则将候选哈希值记录为第二哈希值；
若为过载的边缘缓存节点对应的哈希值，则将候选哈希值添加到一个备选边缘缓存节点的数组中，在所述哈希环中逆时针寻找下一个哈希值；若超出资源使用阀值，则判定候选哈希值对应的边缘缓存节点过载，将相应候选哈希值加入到一个备选边缘缓存节点的数组中；
若所述哈希环中不存在未过载的边缘缓存节点所对应的哈希值，则按边缘缓存节点的资源空闲量进行排序，从第一数组选取资源空闲量最大的边缘缓存节点对应的哈希值，得到第二哈希值。
步骤S104，拼接所述主缓存节点的地址生成所述视频文件的重定向路径，以将观看终端重定向到所述主缓存节点。
上述重定向过程，可以将所述第二哈希值所关联的边缘缓存节点的地址取出，拼接成文件路径，发出重定向响应，将观看终端重定向到所述第二哈希值对应的主缓存节点。
上述实施例，充分考虑内容与边缘缓存节点的亲和性以及边缘缓存节点的负载，通过计算出最合适的边缘缓存节点作为主缓存节点，并将观看终端的播放请求重定向到该主缓存节点，提高了缓存命中率。
边缘调度中心为一个服务器系统，可以将所有受其管辖的边缘缓存节点的ID和地址注册在边缘调度中心中；同时，在边缘调度中心配置一个ID，边缘集群ID即是边缘调度中心ID，便于全局调度；在边缘调度中心可以采用定期轮询方式，采集受其管辖的边缘缓存节点的资源使用状态，包括存亡状态、带宽使用率、CPU使用率、内存使用率、磁盘繁忙度等。
作为实施例，所述边缘缓存节点的标识号为其在边缘集群中被配置的ID。
基于前面实施例提供的方案，所述边缘调度中心可以接受视频观看终端的直播和点播请求，所有这些请求边缘调度中心会根据调度算法，考虑内容与边缘缓存节点的亲和性以及边缘缓存节点的负载，计算出最合适的边缘缓存节点并将播放终端请求重定向到主缓存节点，不依赖DNS解决就近访问问题，调度兼顾了节点负载以及内容和缓存节点的亲和性，极大低提高了缓存命中率。
在一个实施例中，参考图2所示，图2是主缓存节点执行流程图，在将观看终端重定向到所述主缓存节点后，进一步由主缓存节点执行以下步骤：
步骤S105，接收所述观看终端的视频播放请求，并从该视频播放请求中获取该请求视频的视频文件路径；
步骤S106，对所述视频文件路径执行哈希运算，得到第一哈希值；
步骤S107，基于所述第一哈希值在哈希环中作逆时针扫描，将哈希环中与所述第一哈希值距离最近的哈希值确定为第二哈希值，其中，该第二哈希值关联的边缘缓存节点未过载，所述哈希环由边缘集群中的各个边缘缓存节点的标识号对应的哈希值排序后首尾相连生成，且每个哈希值关联一个边缘缓存节点；
步骤S108，初始化一个用于存放所述视频播放请求的上游地址的数组；
步骤S109，若所确定的第二哈希值对应的边缘缓存节点不是所述主缓存节点，则将该第二哈希值对应的边缘缓存节点的地址加入到所述数组中；
步骤S110，将所述请求视频的回源地址加入到所述数组中；
步骤S111，若边缘缓存节点的本地缓存中存在所述视频文件，则将该视频文件数据发送至观看终端；
步骤S112，若边缘缓存节点的本地缓存中不存在所述视频文件，则根据所述数组中地址的加入顺序对数组中的地址依次发出请求，以下载并缓存所述视频文件，并将获取的视频文件数据发送至观看终端。
通过上述步骤，优先从将所述文件的主缓存节点加载所述视频文件，降低回源的概率。
本发明上述实施例的方案，所述边缘缓存节点可以从指定的视频文件路径下载，缓存并在下载和缓存同时响应视频文件到请求方观看终端的服务器系统；支持内存缓存和磁盘缓存，一般情况下，对于过期时间小于设定值且大小小于设定值的文件缓存在内存缓存，其它不符合内存缓存条件的文件则缓存到磁盘。在缓存过程中，当内存缓存或磁盘缓存超出预设的数值时，边缘缓存节点可以执行缓存淘汰过程，按LRU算法优先淘汰最久未使用的视频文件。
基于前面实施例提供的方案，所述边缘缓存节点可以按文件URL的哈希为key，对应到缓存的视频文件，一旦所请求的频文件路径匹配到缓存中的视频文件则直接响应到请求方的观看终端；进一步的，对于任何一个视频文件的播放请求允许设定一个和多个按优先级从高到低排列的上游服务器地址，当前一个服务器地址失效时自动尝试下一个地址；缓存文件自动均匀分布在各个缓存节点，降低了缓存节点的磁盘IO，提高磁盘空间利用率。
可以通过全局调度中心进行多个边缘集群之间的调度；所述全局调度中心是一个服务器系统，所有受其边缘集群ID和地址均注册在全局调度中心。
进一步的，若所述第二哈希值对应的边缘缓存节点所在边缘集群设置了上游边缘集群，则对每个上游边缘集群计算承担文件缓存任务的边缘缓存节点，并将各个上游边缘集群中承担文件缓存任务的边缘缓存节点的地址加入到所述数组中。
上述实施例的方案，对于设置了所述边缘缓存节点所在边缘集群的上游边缘集群，则可以对每个上游边缘集群计算出上游边缘集群中的边缘缓存节点的地址加入到所述数组中。
本发明上述实施例的方案，可以在全局调度中心上实现，全局调度中心可以定期轮询受其管辖的所有边缘集群的资源使用状态、存活的节点数、剩余可用带宽数量等，通过内置IP地址库，可对一个确定的IP划分到指定的区域，每个区域标识一个区域ID。
基于前面实施例提供的方案，所述全局调度中心可配置任何一个区域和一组有优先级区分的边缘集群的关联关系，优先级高的边缘集群优先调度，优先级相同的边缘集群按资源负载进行调度；同时，全局调度中心可设定边缘集群和边缘集群的级联关系，设定了级联关系的边缘集群优先从上游边缘集群下载数据；通过可配置的边缘集群级联，提高当缓存未命中时回源的可靠性。
作为实施例，为减轻所述全局调度中心的负荷，可以设定多个全局调度中心，通过数据同步方式，共享同一份调度数据。
为了更加清晰本发明技术方案，下面结合应用示例进一步阐述若干实施例。
参考图3所示，图3是一种调度系统结构框图；下面应用示例将阐述在该结构的调度系统上实现本发明的基于多缓存服务器的调度方法。
本应用示例中，全局调度中心负责将观看终端的播放请求重定向到边缘集群的边缘调度中心；边缘调度中心负责将观看终端调度到边缘缓存节点；全局调度中心定期轮询采集边缘集群的状态负载信息并记录，用作全局调度的负载依据；边缘调度中心定期轮询采集各个边缘缓存节点的状态负载信息并记录，用作边缘集群内部调度的负载依据。
其中，在边缘集群内部调度方法可以包括如下步骤：
s301：观看终端先将播放请求发送至边缘调度中心；
s302：边缘调度中心从播放请求的URL中得到视频文件的文件路径“filepath”；
s303：边缘调度中心将文件路径“filepath”执行哈希算法，得到32位的无符号整数R；
s304：边缘调用中心将其管辖的所有边缘缓存节点的ID每个执行哈希算法，得到每个边缘缓存节点的32位无符号哈希值，记为R1、R2、……、Rn，每个哈希值关联一个边缘缓存节点；
s305：将无符号哈希值R1、R2、……、Rn进行排序，首尾相连，形成一个32位无符号整数环形空间；
s306：将所述R在所述环形空间中定位，寻找最靠近R的R1…Rn中一个哈希值Rc；此哈希值Rc对应的边缘缓存节点为该文件路径“filepath”对应的主缓存节点，只要该边缘缓存节点未过载，理应由此边缘缓存节点承担视频文件的缓存工作；
s307：检测哈希值Rc所关联的边缘缓存节点资源使用状况，设定指定阀值，如果超出阀值则认定哈希值Rc对应的边缘缓存节点过载，将哈希值Rc加入到一个备选边缘缓存节点的数组“CANS”中，继续在所述环形空间逆时针寻找下一个哈希值作为哈希值Rc；
s308：如果步骤s307步骤中寻找到一个未过载的边缘缓存节点则将该边缘缓存节点的哈希值记录为哈希值Rr；
s309：如果s307步骤未能找到一个未过载的节点则从数组“CANS”中，按节点资源空闲量进行排序，选取资源空闲量最大的边缘缓存节点的哈希值作为哈希值Rr；
s310：将所述哈希值Rr所代表的边缘缓存节点的地址取出，拼接文件路径“filepath”，发出重定向响应，使观看终端重定向到哈希值Rr对应的边缘缓存节点；
s311：边缘缓存节点收到对文件路径“filepath”的播放请求后，按s103计算哈希值R，按s304～s306计算出哈希值Rc；
s312：边缘缓存节点初始化一个数组“UPSTREAM”存放上游地址；
s313：边缘缓存节点在步骤s311计算的哈希值Rc对应的边缘缓存节点是否是自身所在的边缘缓存节点，若不是，则将哈希值Rc对应的边缘缓存节点地址加入到数组“UPSTREAM”中；在此的目的是为优先从将所述文件的主边缘缓存节点加载所述文件降低回源的概率；
s314：如果全局调度中心设置了所述边缘缓存节点所在边缘集群的上游边缘集群，则对每个上游边缘集群按步骤s303～s306计算出上游边缘集群中的边缘缓存节点的地址加入到数组“UPSTREAM”中；
s315：将观看终端所请求视频文件的回源地址加入到数组“UPSTREAM”中；
s316：将数组“UPSTREAM”作为本次播放请求的上游地址列表；
s317：边缘缓存节点检测本地缓存，如果发现存在该文件的缓存则直接响应视频文件数据至观看终端；
s318：边缘缓存节点如果在本地缓存中未命中，则根据数组“UPSTREAM”中地址加入的顺序，对数组“UPSTREAM”中的地址发出请求(越先加入的优先级越高)，下载并缓存和响应视频文件数据至观看终端；在此过程中，如果请求失败，则尝试数组“UPSTREAM”中的下一个地址。
另外，在全局调度中心的调度方法，可以包括如下步骤：
s319：观看终端首先将播放请求发送到全局调度中心；
s320：全局调度中心获取观看终端的IP和所请求视频文件的文件路径“filepath”；
s321：全局调度中心从IP数据库中查询该观看终端的IP，得到所述观看终端所归属的区域；
s322：加载该区域的边缘集群列表；
s323：按优先级先后扫描边缘集群，对每个边缘集群检测其资源剩余量，如果资源剩余量未超出设定的阀值，则标记该边缘集群ID为C，停止扫描；
s324：如果所有边缘集群的资源剩余量均超出了阀值，则按资源剩余量排序，选取资源剩余量最大的边缘集群ID为C；
s325：全局调度中心将ID为C的所代表的边缘集群中的边缘调度中心的地址拼接文件路径“filepath”得到新的URL，将观看终端重定向到该新的URL。
基于上述应用示例，全局调度方法解决了地域就近访问和多个边缘集群调度的问题；边缘集群内部调度方法解决了边缘节点负载，缓存均匀分布，以及缓存命中率问题；同时可配置的边缘集群级联，提高当缓存未命中时回源的可靠性；
相对于传统技术，该方案具有明显技术效果：不依赖DNS解决就近访问问题；调度兼顾了节点负载以及内容和缓存节点的亲和性，极大低提高了缓存命中率；缓存文件自动均匀分布在各个缓存节点，降低了缓存节点的磁盘IO，提高磁盘空间利用率；当缓存节点失效或者新增缓存节点时，不会打乱所有缓存，仅相邻两个节点的部分缓存会失效。
下面结合附图对本发明的技术方案在应用示例的方案进行进一步详细描述。
如图4所示，图4为一实施例的全局调度示意图，包括如下步骤：
s401：观看终端通过IP或域名的视频文件URL访问全局调度中心；例如，通过DNS解析www.abc.com解析到全局调度中心，连接到全局调度中心并发送GET/live/CCTV1.M3U8；
s402：全局调度中心根据观看终端的播放请求得到URL得到观看终端发送的URL，如：http://www.abc.com/live/CCTV1.M3U8；
s403：全局调度中心得到客户端IP，如172.217.5.206，匹配IP库，得到所在区域如California；
s404：根据所匹配的区域，调取预设的边缘集群列表，按优先级先后排序，扫描出一个资源使用量未过载的边缘集群；如果所述列表中所有边缘集群均过载，则挑选资源剩余量最大的边缘集群；
s405：得到所述边缘集群的边缘调度中心地址，如:http://172.216.3.177，拼接文件路径后形成完整的URL,http://172.216.3.177/live/CCTV1.M3U8；
s406：全局调度中心通过HTTP 302状态码将观看终端重定向到新的边缘集群的边缘调度中心，例如：http://172.216.3.177/live/CCTV1.M3U8。
如图5所示，图5为一实施例的边缘集群内部调度示意图，包括如下步骤：
S501：观看终端重定向后连接到边缘调度中心，如：
http://172.216.3.177/live/CCTV1.M3U8；
s502：所述边缘中心得到文件路径，如：/live/CCTV1.M3U8；
s503：计算文件路径的32位无符号哈希值R；
s504：计算哈希值R在边缘缓存节点哈希环中的位置，选取最靠近R的节点；在哈希环中逆时针扫描，检索一个资源使用量未超出负载的节点Rc；如果环上所有节点都超出负载，则选取资源剩余量最大的节点；
s505：将边缘缓存节点的地址拼接文件路径，如：
http://172.216.3.171/live/CCTV1.M3U8，将观看终端重定向到
http://172.216.3.171/live/CCTV1.M3U8；
s506：观看终端连接到该边缘缓存节点的地址，下载数据开始播放。
下面结合附图阐述本发明的基于多缓存服务器的调度装置的实施例。
参考图6所示，图6是一个实施例的基于多缓存服务器的调度装置结构示意图，包括：
第一接收模块101：用于接收所述观看终端的视频播放请求，并从该视频播放请求中获取该请求视频的视频文件路径；
第一哈希运算模块102：用于对所述视频文件路径执行哈希运算，得到第一哈希值；
第一扫描模块103：用于基于所述第一哈希值在哈希环中作逆时针扫描，将哈希环中与所述第一哈希值距离最近且关联的边缘缓存节点未过载的哈希值确定为第二哈希值，该第二哈希值关联的未过载边缘缓存节点作为用于执行所述视频文件缓存任务的主缓存节点，其中，所述哈希环由边缘集群中的各个边缘缓存节点的标识号对应的哈希值排序后首尾相连生成，且每个哈希值关联一个边缘缓存节点；
拼接模块104：用于拼接所述主缓存节点的地址生成所述视频文件的重定向路径，以将观看终端重定向到所述主缓存节点。
在一个实施例中，图7是所述主缓存节点进一步执行的模块示意图；基于多缓存服务器的调度装置还包括由所述主缓存节点进一步执行的模块：
第二接收模块105：用于接收所述观看终端的视频播放请求，并从该视频播放请求中获取该请求视频的视频文件路径；
第二哈希运算模块106：用于对所述视频文件路径执行哈希运算，得到第一哈希值；
第二扫描模块107：用于基于所述第一哈希值在哈希环中作逆时针扫描，将哈希环中与所述第一哈希值距离最近的哈希值确定为第二哈希值，其中，该第二哈希值关联的边缘缓存节点未过载，所述哈希环由边缘集群中的各个边缘缓存节点的标识号对应的哈希值排序后首尾相连生成，且每个哈希值关联一个边缘缓存节点；
初始化模块108：用于初始化一个用于存放所述视频播放请求的上游地址的数组；
第一加入模块109：若所确定的第二哈希值对应的边缘缓存节点不是所述主缓存节点，用于将该第二哈希值对应的边缘缓存节点的地址加入到所述数组中；
第二加入模块110：用于将所述请求视频的回源地址加入到所述数组中；
第一发送模块111：若边缘缓存节点的本地缓存中存在所述视频文件，用于将该视频文件数据发送至观看终端；
第二发送模块112：若边缘缓存节点的本地缓存中不存在所述视频文件，用于根据所述数组中地址的加入顺序对数组中的地址依次发出请求，以下载并缓存所述视频文件，并将获取的视频文件数据发送至观看终端。
本发明的基于多缓存服务器的调度装置与本发明的基于多缓存服务器的调度方法一一对应，在上述基于多缓存服务器的调度方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于基于多缓存服务器的调度装置的实施例中，特此声明。
基于如上所述的示例，在一个实施例中还提供一种计算机设备，该计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，处理器执行所述程序时实现如上述各实施例中的任意一种基于多缓存服务器的调度方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性的计算机可读取存储介质中，如本发明实施例中，该程序可存储于计算机系统的存储介质中，并被该计算机系统中的至少一个处理器执行，以实现包括如上述各基于多缓存服务器的调度方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
据此，在一个实施例中还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现如上述各实施例中的任意一种基于多缓存服务器的调度方法。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于多缓存服务器的调度方法，其特征在于，包括如下步骤：
接收所述观看终端的视频播放请求，并从该视频播放请求中获取该请求视频的视频文件路径；
对所述视频文件路径执行哈希运算，得到第一哈希值；
基于所述第一哈希值在哈希环中作逆时针扫描，将哈希环中与所述第一哈希值距离最近且关联的边缘缓存节点未过载的哈希值确定为第二哈希值，该第二哈希值关联的未过载边缘缓存节点作为用于执行所述视频文件缓存任务的主缓存节点，其中，所述哈希环由边缘集群中的各个边缘缓存节点的标识号对应的哈希值排序后首尾相连生成，且每个哈希值关联一个边缘缓存节点；
拼接所述主缓存节点的地址生成所述视频文件的重定向路径，以将观看终端重定向到所述主缓存节点。
2.根据权利要求1所述的基于多缓存服务器的调度方法，其特征在于，在将观看终端重定向到所述主缓存节点后，进一步由主缓存节点执行以下步骤：
接收所述观看终端的视频播放请求，并从该视频播放请求中获取该请求视频的视频文件路径；
对所述视频文件路径执行哈希运算，得到第一哈希值；
基于所述第一哈希值在哈希环中作逆时针扫描，将哈希环中与所述第一哈希值距离最近的哈希值确定为第二哈希值，其中，该第二哈希值关联的边缘缓存节点未过载，所述哈希环由边缘集群中的各个边缘缓存节点的标识号对应的哈希值排序后首尾相连生成，且每个哈希值关联一个边缘缓存节点；
初始化一个用于存放所述视频播放请求的上游地址的数组；
若所确定的第二哈希值对应的边缘缓存节点不是所述主缓存节点，则将该第二哈希值对应的边缘缓存节点的地址加入到所述数组中；
将所述请求视频的回源地址加入到所述数组中；
若边缘缓存节点的本地缓存中存在所述视频文件，则将该视频文件数据发送至观看终端；
若边缘缓存节点的本地缓存中不存在所述视频文件，则根据所述数组中地址的加入顺序对数组中的地址依次发出请求，以下载并缓存所述视频文件，并将获取的视频文件数据发送至观看终端。
3.根据权利要求1所述的基于多缓存服务器的调度方法，其特征在于，若所述哈希环上各哈希值所关联的边缘缓存节点均过载，则将资源剩余量最大的边缘缓存节点所关联的哈希值作为所述第二哈希值。
4.根据权利要求1或2所述的基于多缓存服务器的调度方法，其特征在于，所述哈希环的生成包括以下步骤：
对边缘集群中的各边缘缓存节点的标识号分别执行哈希运算得到各边缘缓存节点关联的哈希值；
将所述各个哈希值进行排序后首尾相连生成所述哈希环。
5.根据权利要求1-3任一项所述的基于多缓存服务器的调度方法，其特征在于，还包括通过以下步骤判断所述边缘缓存节点是否过载：
检查边缘缓存节点的资源使用量；
若所述资源使用量未超出预设阈值，则该边缘缓存节点未过载；
若所述资源使用量超出预设阈值，则该边缘缓存节点过载。
6.根据权利要求1或2所述的基于多缓存服务器的调度方法，其特征在于，所述边缘缓存节点的标识号为其在边缘集群中被配置的ID。
7.一种基于多缓存服务器的调度装置，其特征在于，包括：
第一接收模块：用于接收所述观看终端的视频播放请求，并从该视频播放请求中获取该请求视频的视频文件路径；
第一哈希运算模块：用于对所述视频文件路径执行哈希运算，得到第一哈希值；
第一扫描模块：用于基于所述第一哈希值在哈希环中作逆时针扫描，将哈希环中与所述第一哈希值距离最近且关联的边缘缓存节点未过载的哈希值确定为第二哈希值，该第二哈希值关联的未过载边缘缓存节点作为用于执行所述视频文件缓存任务的主缓存节点，其中，所述哈希环由边缘集群中的各个边缘缓存节点的标识号对应的哈希值排序后首尾相连生成，且每个哈希值关联一个边缘缓存节点；
拼接模块：用于拼接所述主缓存节点的地址生成所述视频文件的重定向路径，以将观看终端重定向到所述主缓存节点。
8.根据权利要求7所述的基于多缓存服务器的调度装置，其特征在于，还包括由所述主缓存节点进一步执行的模块：
第二接收模块：用于接收所述观看终端的视频播放请求，并从该视频播放请求中获取该请求视频的视频文件路径；
第二哈希运算模块：用于对所述视频文件路径执行哈希运算，得到第一哈希值；
第二扫描模块：用于基于所述第一哈希值在哈希环中作逆时针扫描，将哈希环中与所述第一哈希值距离最近的哈希值确定为第二哈希值，其中，该第二哈希值关联的边缘缓存节点未过载，所述哈希环由边缘集群中的各个边缘缓存节点的标识号对应的哈希值排序后首尾相连生成，且每个哈希值关联一个边缘缓存节点；
初始化模块：用于初始化一个用于存放所述视频播放请求的上游地址的数组；
第一加入模块：若所确定的第二哈希值对应的边缘缓存节点不是所述主缓存节点，用于将该第二哈希值对应的边缘缓存节点的地址加入到所述数组中；
第二加入模块：用于将所述请求视频的回源地址加入到所述数组中；
第一发送模块：若边缘缓存节点的本地缓存中存在所述视频文件，用于将该视频文件数据发送至观看终端；
第二发送模块：若边缘缓存节点的本地缓存中不存在所述视频文件，用于根据所述数组中地址的加入顺序对数组中的地址依次发出请求，以下载并缓存所述视频文件，并将获取的视频文件数据发送至观看终端。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任意一项所述的基于多缓存服务器的调度方法。
10.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任意一项所述的基于多缓存服务器的调度方法。
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