CN107948223A - 用于缓存系统的流量处理方法、服务策略设备和缓存系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于缓存系统的流量处理方法、服务策略设备和缓存系统，涉及互联网技术领域，其中的方法包括：服务策略设备接收到路由设备转发的用户访问请求；服务策略设备获取对于网络的用户体验质量QoE值；服务策略设备基于QoE值调整缓存策略，并根据缓存策略将用户访问请求发送至缓存设备、或者向目标网站请求与用户访问请求相对应的目标资源。本发明的流量处理方法、服务策略设备和缓存系统，根据QoE对缓存策略进行调整，可以实现动态缓存策略，对需要缓存的请求牵引至缓存设备，无需缓存的内容进行透明传输，实现缓存服务的灵活配置，实现差异化的缓存服务，提高缓存服务、资源利用效率，降低缓存设备、网络设备的压力。

Description

用于缓存系统的流量处理方法、服务策略设备和缓存系统

技术领域

本发明涉及互联网技术领域，尤其涉及一种用于缓存系统的流量处理方法、服务策略设备和缓存系统。

背景技术

经济全球化进一步加强互联网的全球化，各国大型电信运营商都尝试在全球拓展业务，实现内容资源的共享以及网络覆盖的延伸，一方面为国内用户提供通达全球的通信服务，同时发展海外客户增强自身的竞争力。面对日益拥塞的国际链路和大规模的入境流量，有效的方法是建立互联网缓存平台，通过本地缓存互联网内容降低入境流量，缓解国际链路拥塞度的不断上升问题，并从技术上解决由于网络带宽拥塞、链路流量大而利用高等原因影响的访问互联网的用户体验问题，可以增强用户的数据业务体验，同时也可以降低因网间流量产生的结算费用。

缓存系统在现有的IP网络中部署，存储互联网中的热点或者特定内容，并引导用户的访问请求转发到缓存服务器。透明缓存技术对用户和ICP透明，通过策略路由将用户请求引导到缓存服务器提供服务,相较于网页缓存技术有较好安全性。现有的缓存系统提供的透明缓存服务对流量处理的流程如图1所示：步骤101，用户发起互联网请求，步骤102，通过路由设备的PBR(Policy-Based Routing，策略路由)策略，牵引到缓存设备；步骤103，缓存设备以用户地址做源地址，回到源站请求内容；步骤104，源站将内容返给缓存设备；步骤105，缓存设备模拟源服务器返回给用户。但是当前的策略路由无法根据用户需求和网站特点进行精细化牵引，同时对网络设备的性能要求也较高，其性能和灵活性都比较有限，只适用于规模较小、无差异化要求的部署场景。对于国际互联网场景下，由于国际互联网域名量大，访问集中度不高，往往热点网站需要配置几十万甚至几百万条，且变动频繁，现有的透明缓存方法将导致策略路由配置的数量较多、缓存服务器压力大、命中率低等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种用于缓存系统的流量处理方法、服务策略设备和缓存系统。

根据本发明的一个方面，提供一种用于缓存系统的流量处理方法，包括：服务策略设备接收到路由设备转发的用户访问请求；所述服务策略设备获取对于网络的用户体验质量QoE值；所述服务策略设备基于所述QoE值调整缓存策略，并根据所述缓存策略将所述用户访问请求发送至缓存设备、或者向目标网站请求与所述用户访问请求相对应的目标资源。

可选地，所述服务策略设备获取对于网络的用户体验质量QoE值包括：所述服务策略设备获取与所述用户访问请求相对应的目标网站的用户体验质量QoE值；所述服务策略设备基于所述QoE值调整缓存策略包括：所述服务策略设备基于所述QoE值确定所述目标网站的质量是否劣化，如果是，则调整所述缓存策略，将所述用户访问请求发送至缓存设备。

可选地，所述缓存设备判断与所述用户访问请求相对应的目标资源是否已在本地缓存，如果否，则向所述目标网站请求与所述用户访问请求相对应的目标资源，其中，所述缓存设备向所述目标网站发送的请求消息中的源地址为用户地址。

可选地，当所述缓存设备判断与所述用户访问请求相对应的目标资源已在本地缓存时，则向用户终端发送所述目标资源。

可选地，所述服务策略设备接收到所述目标网站发送的所述目标资源；所述服务策略设备判断所述目标资源是否为所述缓存设备向所述目标网站所请求的目标资源，如果是，则将所述目标资源发送至所述缓存设备，如果否，则将所述目标资源发送至用户终端。

可选地，在接收到所述服务策略设备发送的所述目标资源后，所述缓存设备存储所述目标资源并将所述目标资源发送至所述用户终端。

可选地，采集分析平台获取用于计算所述QoE值的评估参数；所述采集分析平台将所述评估参数发送给所述服务策略设备，所述服务策略设备根据所述评估参数计算所述QoE值；其中，所述评估参数包括：网络质量数据和用户信息。

可选地，所述服务策略设备基于流表将所述用户访问请求发送至缓存设备、或者直接向所述目标网站请求与所述用户访问请求相对应的目标资源；其中，所述目标资源包括：网页、视频文件、音频文件。

根据本发明的另一个方面，提供一种服务策略设备，包括：请求接收模块，用于接收路由设备转发的用户访问请求；QoE值获取模块，用于获取对于网络的用户体验质量QoE值；策略调整模块，用于基于所述QoE值调整缓存策略；资源获取模块，用于根据所述缓存策略将所述用户访问请求发送至缓存设备、或者向目标网站请求与所述用户访问请求相对应的目标资源。

可选地，所述QoE值获取模块，还用于获取与所述用户访问请求相对应的目标网站的用户体验质量QoE值；所述策略调整模块，还用于基于所述QoE值确定所述目标网站的质量是否劣化，如果是，则调整所述缓存策略，将所述用户访问请求发送至缓存设备。

可选地，所述资源获取模块，还用于接收所述目标网站发送的所述目标资源；判断所述目标资源是否为所述缓存设备向所述目标网站所请求的目标资源，如果是，则将所述目标资源发送至所述缓存设备，如果否，则将所述目标资源发送至用户终端。

可选地，采集分析平台获取用于计算所述QoE值的评估参数，将所述评估参数发送到所述QoE值获取模块，所述QoE值获取模块根据所述评估参数计算所述QoE值；其中，所述评估参数包括：网络质量数据和用户信息。

可选地，所述资源获取模块基于流表将所述用户访问请求发送至缓存设备、或者直接向所述目标网站请求与所述用户访问请求相对应的目标资源；其中，所述目标资源包括：网页、视频文件、音频文件。

根据本发明的又一个方面，提供一种缓存系统，包括：缓存设备、如上所述的服务策略设备。

本发明的用于缓存系统的流量处理方法、服务策略设备和缓存系统，根据QoE对缓存策略进行调整，可以实现动态缓存策略，对需要缓存的请求牵引至缓存设备，无需缓存的内容进行透明传输，实现缓存服务的灵活配置，实现差异化的缓存服务，提高缓存服务、资源利用效率，降低缓存设备、网络设备的压力。

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的透明缓存服务对流量处理的示意图；

图2为根据本发明的用于缓存系统的流量处理方法的一个实施例的流程示意图；

图3为根据本发明的用于缓存系统的流量处理方法的另一个实施例的消息交互示意图；

图4为根据本发明的缓存系统的一个实施例的示意图；

图5为根据本发明的服务策略设备的一个实施例的模块示意图。

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。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，所描述的实施例仅仅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做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。下面结合各个图和实施例对本发明的技术方案进行多方面的描述。

图2为根据本发明的用于缓存系统的流量处理方法的一个实施例的流程示意图，如图2所示：

步骤201，服务策略设备接收到路由设备转发的用户访问请求。

步骤202，服务策略设备获取对于网络的用户体验质量QoE(Quality ofExperience，体验质量)值。

QoE作为衡量用户体验质量的指标，是用户在与运营商提供业务交互的过程中，由用户产生的对业务的一种主观感受。但是，用户和业务的交互过程处在一种客观环境中，运营商的网络是对用户与业务有最大影响的客观环境。在复杂的网络环境中引入QoE指标，可以体现内部网络、业务质量与外部用户体验质量之间关联关系。

步骤203，服务策略设备基于QoE值调整缓存策略。缓存策略可以根据具体的需求进行配置。例如，将对某类业务的访问请求发送至缓存设备、将对热点的访问请求发送至缓存设备、将对非热点的访问请求直接发送至源站、将某类用户的访问请求发送至缓存设备等。

步骤204，根据缓存策略将用户访问请求发送至缓存设备、或者向目标网站请求与用户访问请求相对应的目标资源。根据QoE值进行缓存策略的调整，能够将调整前直接发送至目标网站的用户访问请求发送至缓存设备等，可以随着用户需求和网络环境提供按需缓存服务，实现网页内容的智能缓存。

策略路由是比基于目标网络进行路由更加灵活的数据包路由转发机制。路由设备可以根据预先配置的策略路由将数据包转发至服务策略设备，策略路由可以定义1个或多个匹配规则，路由设备对接收到的数据包进行检测，不符合匹配规则的数据包将按照通常的路由转发，符合匹配规则的数据包转发至服务策略设备。

在一个实施例中，服务策略设备获取与用户访问请求相对应的目标网站的用户体验质量QoE值，基于QoE值确定目标网站的质量是否劣化，如果是，则调整缓存策略，将用户访问请求发送至缓存设备。

服务策略设备基于QoE反馈模型，通过用户QoE历史数据及在线监测结果，并综合多维信息对QoE值进行预测，计算出对于网络的QoE值，此QoE值作为是否要进行缓存的调度依据。例如，采集分析平台获取用于计算QoE值的评估参数，将评估参数发送给服务策略设备，服务策略设备根据评估参数计算QoE值。评估参数包括：网络质量数据和用户信息等。网络质量数据包括：时延、抖动、带宽、误码等，用户信息包括：用户满意度、用户优先级等。QoE值可以是对于一个或多个目标网站的QoE值，也可以为对整个网络的QoE值。

服务策略设备可基于流表或传统协议对数据报文进行灵活控制，无需现网设备改造，支持现网部署。例如，在服务策略设备上配置流表，在缓存策略改变时可以在服务策略设备上配置新的流表。服务策略设备基于流表将用户访问请求发送至缓存设备、或者直接向目标网站请求与用户访问请求相对应的目标资源。流表可以是OpenFlow流表，为网络设备用于数据转发的表项，整合了网络中各个层次的网络配置信息，在进行数据转发时可以使用更丰富的规则。目标资源包括：网页、视频文件、音频文件等。

缓存设备判断与用户访问请求相对应的目标资源是否已在本地缓存，如果否，则向目标网站请求与用户访问请求相对应的目标资源，缓存设备向目标网站发送的请求消息中的源地址为用户地址。当缓存设备判断与用户访问请求相对应的目标资源已在本地缓存时，则向用户终端发送目标资源。

服务策略设备接收到目标网站发送的目标资源，判断目标资源是否为缓存设备向目标网站所请求的目标资源，如果是，则将目标资源发送至缓存设备，如果否，则将目标资源发送至用户终端。在接收到服务策略设备发送的目标资源后，缓存设备存储目标资源并将目标资源发送至用户终端。

上述实施例中的用于缓存系统的流量处理方法，基于QoE实现按需缓存，解决了现有透明缓存技术采用策略路由牵引访问请求的粗放式牵引方式，造成无需缓存或无法缓存的内容也经过缓存节点，使得缓存节点压力大、资源浪费的问题。增加服务策略设备进行联动QoE测试，可以建立基于神经网络的反馈模型定制缓存策略，对需要缓存的请求牵引至缓存节点，无需缓存的内容进行透明传输，实现缓存服务的灵活配置，提高缓存服务、资源利用效率，降低缓存设备、网络设备的压力。

在一个实施例中，在国际入境流量中，浏览类、下载类和流媒体类的比重高达70％以上，Web Cache缓存系统支持对Web浏览、文件下载、视频播放等基于HTTP协议的互联网内容进行缓存，而且对于本地存储的文件格式、音视频及文件编码方式均没有特定要求，各类互联网音频、视频、图像、文本等文件均可通过缓存系统实现缓存。在国际出口北京、广州、上海部署缓存系统，并在全国集中部署采集分析平台。采集分析平台通过SNMP采集链路流量，并收集用于评估QoE的数据及用户信息。采集分析平台与服务策略设备之间建立接口，用于传输数据。

服务策略设备根据各国际网站的QoE质量情况，预测QoE变化趋势，动态调整缓存策略。如果各国际网站质量普遍劣化，说明网络拥塞或存在故障，在此情况下，将对热点并重要的网站的访问请求牵引到缓存节点，或根据不同用户群的定制策略进行调整，不需要缓存的牵引回路由节点。当某些国际网站的质量劣化时，有可能局部网络问题或网站自身服务能力受限，此时将对劣化网站的访问请求牵引到缓存节点，以提高用户感知。

图3为根据本发明的用于缓存系统的流量处理方法的另一个实施例的消息交互示意图，如图3所示：

步骤301，用户终端发起互联网访问请求。

步骤302，路由节点根据预设的PBR策略，将访问请求牵引到服务策略设备。

步骤303，服务策略设备根据对于网络或目标网站的QoE值进行缓存策略的调整，根据调整后的缓存策略判断需要将访问请求牵引到缓存节点，则将访问请求发送至缓存设备。

步骤304、305，缓存设备以用户地址做源地址，经由路由设备向目标网站发送访问请求。

步骤306、307，目标网站返回的内容经由路由设备，被路由设备发送至服务策略设备。

步骤308，服务策略设备根据记录，判断需要将目标网站返回的内容返回缓存设备，将目标网站返回的内容牵引至缓存设备。

步骤309，缓存节点模拟源服务器返回给用户。

步骤310，用户终端发起互联网访问请求。

步骤311，路由节点根据预设的PBR策略，将访问请求牵引到服务策略设备。

步骤312，服务策略设备根据对于网络或目标网站的QoE值进行缓存策略的调整，根据调整后的缓存策略判断不需要将访问请求牵引到缓存节点，则将访问请求牵引回路由设备。

步骤313，路由设备直接向目标网站发送访问请求。

步骤314、315，目标网站返回的内容经由路由设备，被路由设备发送至服务策略设备。

步骤316，服务策略设备根据记录，判断不需要将目标网站返回的内容返回缓存设备，将目标网站返回的内容牵引回路由设备，直接回复用户。

上述实施例中的用于缓存系统的流量处理方法、服务策略设备和缓存系统，根据QoE对缓存策略进行调整，可以实现动态牵引策略，对需要缓存的请求牵引至缓存节点，无需缓存的内容进行透明传输，实现缓存服务的灵活配置，实现差异化的缓存服务，提高缓存服务、资源利用效率，降低缓存服务器、网络设备的压力。

在一个实施例中，如图4所示，本发明提供一种缓存系统，包括：缓存设备46、服务策略设备45。如图5所示，服务策略设备45包括：请求接收模块451、QoE值获取模块452、策略调整模块453和资源获取模块454。

请求接收模块451接收路由设备42转发的用户访问请求。QoE值获取模块452获取对于网络的用户体验质量QoE值。策略调整模块453基于QoE值调整缓存策略。资源获取模块454根据缓存策略将用户访问请求发送至缓存设备46、或者向目标网站43请求与用户访问请求相对应的目标资源。

QoE值获取模块452获取与用户访问请求相对应的目标网站43的用户体验质量QoE值。策略调整模块453基于QoE值确定目标网站的质量是否劣化，如果是，则调整缓存策略，将用户访问请求发送至缓存设备。资源获取模块454接收目标网站43发送的目标资源，判断目标资源是否为缓存设备46向目标网站43所请求的目标资源，如果是，则将目标资源发送至缓存设备46，如果否，则将目标资源发送至用户终端。

采集分析平台44获取用于计算QoE值的评估参数，将评估参数发送到QoE值获取模块453，QoE值获取模块452根据评估参数计算QoE值；其中，评估参数包括：网络质量数据和用户信息等。资源获取模块454基于流表将用户访问请求发送至缓存设备46、或者直接向目标网站43请求与用户访问请求相对应的目标资源；其中，目标资源包括：网页、视频文件、音频文件等。

上述实施例中的用于缓存系统的流量处理方法、服务策略设备和缓存系统，基于QoE实现按需缓存，解决了现有透明缓存技术采用策略路由牵引访问请求的粗放式牵引方式，造成无需缓存或无法缓存的内容也经过缓存节点，使得缓存节点压力大、资源浪费的问题；根据QoE对缓存策略进行调整，可以实现动态牵引策略，对需要缓存的请求牵引至缓存节点，无需缓存的内容进行透明传输，实现缓存服务的灵活配置，实现差异化的缓存服务，提高缓存服务、资源利用效率，降低缓存设备、网络设备的压力。

可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

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 (14)

1.一种用于缓存系统的流量处理方法，其特征在于，包括：

服务策略设备接收到路由设备转发的用户访问请求；

所述服务策略设备获取对于网络的用户体验质量QoE值；

所述服务策略设备基于所述QoE值调整缓存策略，并根据所述缓存策略将所述用户访问请求发送至缓存设备、或者向目标网站请求与所述用户访问请求相对应的目标资源。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述服务策略设备获取对于网络的用户体验质量QoE值包括：

所述服务策略设备获取与所述用户访问请求相对应的目标网站的用户体验质量QoE值；

所述服务策略设备基于所述QoE值调整缓存策略包括：

所述服务策略设备基于所述QoE值确定所述目标网站的质量是否劣化，如果是，则调整所述缓存策略，将所述用户访问请求发送至缓存设备。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

所述缓存设备判断与所述用户访问请求相对应的目标资源是否已在本地缓存，如果否，则向所述目标网站请求与所述用户访问请求相对应的目标资源，其中，所述缓存设备向所述目标网站发送的请求消息中的源地址为用户地址。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述缓存设备判断与所述用户访问请求相对应的目标资源已在本地缓存时，则向用户终端发送所述目标资源。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

所述服务策略设备接收到所述目标网站发送的所述目标资源；

所述服务策略设备判断所述目标资源是否为所述缓存设备向所述目标网站所请求的目标资源，如果是，则将所述目标资源发送至所述缓存设备，如果否，则将所述目标资源发送至用户终端。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

在接收到所述服务策略设备发送的所述目标资源后，所述缓存设备存储所述目标资源并将所述目标资源发送至所述用户终端。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

采集分析平台获取用于计算所述QoE值的评估参数；

所述采集分析平台将所述评估参数发送给所述服务策略设备，所述服务策略设备根据所述评估参数计算所述QoE值；

其中，所述评估参数包括：网络质量数据和用户信息。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

所述服务策略设备基于流表将所述用户访问请求发送至缓存设备、或者直接向所述目标网站请求与所述用户访问请求相对应的目标资源；

其中，所述目标资源包括：网页、视频文件、音频文件。

9.一种服务策略设备，其特征在于，包括：

请求接收模块，用于接收路由设备转发的用户访问请求；

QoE值获取模块，用于获取对于网络的用户体验质量QoE值；

策略调整模块，用于基于所述QoE值调整缓存策略；

资源获取模块，用于根据所述缓存策略将所述用户访问请求发送至缓存设备、或者向目标网站请求与所述用户访问请求相对应的目标资源。

10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，

所述QoE值获取模块，还用于获取与所述用户访问请求相对应的目标网站的用户体验质量QoE值；

所述策略调整模块，还用于基于所述QoE值确定所述目标网站的质量是否劣化，如果是，则调整所述缓存策略，将所述用户访问请求发送至缓存设备。

11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，

所述资源获取模块，还用于接收所述目标网站发送的所述目标资源；判断所述目标资源是否为所述缓存设备向所述目标网站所请求的目标资源，如果是，则将所述目标资源发送至所述缓存设备，如果否，则将所述目标资源发送至用户终端。

12.如权利要求9所述的设备，其特征在于，

采集分析平台获取用于计算所述QoE值的评估参数，将所述评估参数发送到所述QoE值获取模块，所述QoE值获取模块根据所述评估参数计算所述QoE值；

其中，所述评估参数包括：网络质量数据和用户信息。

13.如权利要求9所述的设备，其特征在于，

所述资源获取模块基于流表将所述用户访问请求发送至缓存设备、或者直接向所述目标网站请求与所述用户访问请求相对应的目标资源；

其中，所述目标资源包括：网页、视频文件、音频文件。

14.一种缓存系统，其特征在于，包括：

缓存设备、如权利要求9至13任一项所述的服务策略设备。