CN108449388A - 一种多节点设备闲置带宽聚合利用方法及系统 - Google Patents

一种多节点设备闲置带宽聚合利用方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多节点设备闲置带宽聚合利用方法及系统，其中，用户终端向主服务器发送第一资源请求后，主服务器将第一资源请求指向符合第一预设策略的第一边缘服务器；第一边缘服务器判断请求的资源是否已有缓存，如果有缓存则直接向用户终端传输数据，如果没有缓存，则向主服务器发送第二资源请求；主服务器将相应资源缓存到符合第二预设策略的第二边缘服务器；第二边缘服务器向用户终端传输第二资源请求请求的资源。有益效果：CDN内容分发技术结合P2P点对点传输技术，充分利用边缘服务器闲置的上传带宽，提高传输效率同时降低了带宽成本。

Description

一种多节点设备闲置带宽聚合利用方法及系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种多节点设备闲置带宽聚合利用方法及系统。
背景技术
CDN的全称是Content Delivery Network，即内容分发网络。其基本思路是尽可能避开互联网上有可能影响数据传输速度和稳定性的瓶颈和环节，使内容传输的更快、更稳定。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系统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。其目的是使用户可就近取得所需内容，解决Internet网络拥挤的状况，提高用户访问网站的响应速度。
P2P：对等网络，即对等计算机网络，是一种在对等者(Peer)之间分配任务和工作负载的分布式应用架构，是对等计算模型在应用层形成的一种组网或网络形式。“Peer”在英语里有“对等者、伙伴、对端”的意义。因此，从字面上，P2P可以理解为对等计算或对等网络。国内一些媒体将P2P翻译成“点对点”或者“端对端”，学术界则统一称为对等网络(Peer-to-peer networking)或对等计算(Peer-to-peer computing)，其可以定义为：网络的参与者共享他们所拥有的一部分硬件资源(处理能力、存储能力、网络连接能力、打印机等)，这些共享资源通过网络提供服务和内容，能被其它对等节点(Peer)直接访问而无需经过中间实体。在此网络中的参与者既是资源、服务和内容的提供者(Server)，又是资源、服务和内容的获取者(Client)。
CDN网络可以在一定程度内解决网络拥挤情况，提高用户访问网站的响应速度，但是CDN网络中的很多边缘服务器的上传带宽没有得到充分利用，CDN网络的数据传输效率还可以进一步提高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种多节点设备闲置带宽聚合利用方法及系统，解决现有技术中的上述技术问题。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种多节点设备闲置带宽聚合利用方法，包括：
S1、主服务器接收用户终端发送的第一资源请求后，将所述第一资源请求指向符合第一预设策略的第一边缘服务器；
S2、所述第一边缘服务器判断用户终端请求的资源是否已有缓存，如果有缓存则所述第一边缘服务器向用户终端传输数据，如果没有缓存，则所述第一边缘服务器向主服务器发送第二资源请求；
S3、所述主服务器将所述第二资源请求请求的资源缓存到符合第二预设策略的第二边缘服务器；
S4、所述第二边缘服务器向用户终端传输第二资源请求请求的资源。
本发明还提供一种多节点设备闲置带宽聚合利用系统，包括：
边缘服务器集群，所述边缘服务器集群包括符合第一预设策略的第一边缘服务器及符合第二预设策略的第二边缘服务器；第一边缘服务器用于在接收到第一资源请求后，判断用户终端请求的资源是否已有缓存，如果有缓存则向用户终端传输数据，如果没有缓存，则发出第二资源请求；第二边缘服务器用于缓存并向用户终端传输第二资源请求请求的资源；
主服务器，用于接收用户终端发送的第一资源请求后，将所述第一资源请求指向所述第一边缘服务器，用于接收第一边缘服务器发送的第二资源请求后，将所述第二资源请求请求的资源缓存到所述第二边缘服务器。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：主服务器和边缘服务器构成CDN网络，主服务器将用户终端请求的资源分发到符合预设策略的边缘服务器，符合预设策略的边缘服务器为本次传输中CDN网络中的最佳节点，其数据传输高效且可以满足负载均衡的需要，符合预设策略的边缘服务器作为peer节点向用户终端进行P2P传输数据，充分利用边缘服务器闲置的上传带宽，CDN内容分发技术结合P2P点对点传输技术，提高传输效率同时降低了带宽成本。
附图说明
图1是本发明提供的一种多节点设备闲置带宽聚合利用方法流程图；
图2是本发明提供的一种多节点设备闲置带宽聚合利用系统结构框图。
附图中：1、多节点设备闲置带宽聚合利用系统，11、主服务器，12、边缘服务器集群。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种多节点设备闲置带宽聚合利用方法，包括：
S1、主服务器接收用户终端发送的第一资源请求后，将所述第一资源请求指向符合第一预设策略的第一边缘服务器；
S2、所述第一边缘服务器判断用户终端请求的资源是否已有缓存，如果有缓存则所述第一边缘服务器向用户终端传输数据，如果没有缓存，则所述第一边缘服务器向主服务器发送第二资源请求；
S3、所述主服务器将所述第二资源请求请求的资源缓存到符合第二预设策略的第二边缘服务器；
S4、所述第二边缘服务器向用户终端传输第二资源请求请求的资源。
上述技术方案中，在各个城市中布置有许多特定的终端设备，终端设备具有显示、存储、通信、信息处理功能，终端设备可用于信息查询与录入、账户充值、广告播放等，这些终端设备可以作为边缘服务器。利用主服务器和边缘服务器可以搭建CDN服务，由于边缘服务器节点众多，可以形成很高的覆盖率使资源的上传、下载传输速率高，且不需要第三方提供CDN服务，不需要支付第三方CDN加速费用。
本发明所述的多节点设备闲置带宽聚合利用方法，步骤S1还包括主服务器查找符合第一预设策略的第一边缘服务器的步骤：
主服务器从所有边缘服务器中查找距离用户终端最近的边缘服务器，距离用户终端最近的边缘服务器和用户终端之间的距离为D1，计算容忍距离D＝D1*(1+T)，T为第一预设百分比，获取所有边缘服务器中和用户终端之间的距离小于所述容忍距离的若干边缘服务器为第三边缘服务器，获取所述第三边缘服务器中各边缘服务器的负载信息并将各边缘服务器按照负载从轻到重依次排列，选取所述第三边缘服务器中前第二预设百分比的边缘服务器为所述第一边缘服务器；
具体的，边缘服务器和用户终端之间的距离根据IP地址计算，利用容忍距离来筛选距离用户终端近的边缘服务器，再根据负载大小筛选边缘服务器，最终筛选出的第一边缘服务器为距离用户终端近且负载较小的若干边缘服务器，这样的边缘服务器和用户终端之间的数据传输效率更高。
本发明所述的多节点设备闲置带宽聚合利用方法，步骤S1中：
用户终端的第一资源请求指向主服务器查找到的第一边缘服务器后，第一资源请求转向第一边缘服务器请求资源。
本发明所述的多节点设备闲置带宽聚合利用方法，步骤S3还包括主服务器查找符合第二预设策略的第二边缘服务器的步骤：
获取所述第三边缘服务器中各边缘服务器的负载信息并将各边缘服务器按照负载从轻到重依次排列，选取所述第三边缘服务器中前第二预设百分比的边缘服务器为所述第二边缘服务器；
具体的，第三边缘服务器是根据边缘服务器和用户终端距离筛选出来的若干边缘服务器，由于边缘服务器上的负载是实时变化的，可能这一刻某边缘服务器上的负载还比较小，下一刻负载就几乎达到了最大负载，不能再承担新的数据传输任务，所以，在主服务器接收到第二资源请求后，需要重新获取第三边缘服务器中各边缘服务器的负载信息，并将各边缘服务器按照负载从轻到重依次排列，选取第三边缘服务器中前第二预设百分比的边缘服务器为第二边缘服务器，第二边缘服务器中的边缘服务器的和用户终端之间的数据传输效率是较高的。
本发明所述的多节点设备闲置带宽聚合利用方法，步骤S3中主服务器将所述第二资源请求请求的资源缓存到所述第二边缘服务器的具体步骤为：
主服务器使用负载均衡算法将所述第二资源请求请求的资源拆分成若干数据包，并将拆分的若干数据包缓存到所述第二边缘服务器。
本发明所述的多节点设备闲置带宽聚合利用方法，步骤S2中：第一边缘服务器向用户终端传输数据，步骤S4中：第二边缘服务器向用户终端传输第二资源请求请求的资源；其中，第一边缘服务器和第二边缘服务器向用户终端传输数据时，采用P2P技术，即第一边缘服务器、第二边缘服务器、用户终端均作为peer节点进行点对点之间数据传输。
本发明还提供一种多节点设备闲置带宽聚合利用系统1，包括：
边缘服务器集群11，所述边缘服务器集群包括符合第一预设策略的第一边缘服务器及符合第二预设策略的第二边缘服务器；第一边缘服务器用于在接收到第一资源请求后，判断用户终端请求的资源是否已有缓存，如果有缓存则向用户终端传输数据，如果没有缓存，则发出第二资源请求；第二边缘服务器用于缓存并向用户终端传输第二资源请求请求的资源；
主服务器12，用于接收用户终端发送的第一资源请求后，将所述第一资源请求指向所述第一边缘服务器，用于接收第一边缘服务器发送的第二资源请求后，将所述第二资源请求请求的资源缓存到所述第二边缘服务器。
本发明所述的多节点设备闲置带宽聚合利用系统1，主服务器11还用于从所有边缘服务器中查找距离用户终端最近的边缘服务器，距离用户终端最近的边缘服务器和用户终端之间的距离为D1，计算容忍距离D＝D1*(1+T)，T为第一预设百分比，获取所有边缘服务器中和用户终端之间的距离小于所述容忍距离的若干边缘服务器为第三边缘服务器，获取所述第三边缘服务器中各边缘服务器的负载信息并将各边缘服务器按照负载从轻到重依次排列，主服务器选取所述第三边缘服务器中前第二预设百分比的边缘服务器为所述第一边缘服务器。
本发明所述的多节点设备闲置带宽聚合利用系统1，主服务器11还用于获取所述第三边缘服务器中各边缘服务器的负载信息并将各边缘服务器按照负载从轻到重依次排列，选取所述第三边缘服务器中前第二预设百分比的边缘服务器为所述第二边缘服务器。
本发明所述的多节点设备闲置带宽聚合利用系统1，主服务器11还用于使用负载均衡算法将所述第二资源请求请求的资源拆分成若干数据包，并将拆分的若干数据包缓存到所述第二边缘服务器。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：主服务器和边缘服务器构成CDN网络，主服务器将用户终端请求的资源分发到符合预设策略的边缘服务器，符合预设策略的边缘服务器为本次传输中CDN网络中的最佳节点，其数据传输高效且可以满足负载均衡的需要，符合预设策略的边缘服务器作为peer节点向用户终端进行P2P传输数据，充分利用边缘服务器闲置的上传带宽，CDN内容分发技术结合P2P点对点传输技术，提高传输效率同时降低了带宽成本。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种多节点设备闲置带宽聚合利用方法，其特征在于，包括：
S1、主服务器接收用户终端发送的第一资源请求后，将所述第一资源请求指向符合第一预设策略的第一边缘服务器；
S2、所述第一边缘服务器判断用户终端请求的资源是否已有缓存，如果有缓存则所述第一边缘服务器向用户终端传输数据，如果没有缓存，则所述第一边缘服务器向主服务器发送第二资源请求；
S3、所述主服务器将所述第二资源请求请求的资源缓存到符合第二预设策略的第二边缘服务器；
S4、所述第二边缘服务器向用户终端传输第二资源请求请求的资源。
2.如权利要求1所述的多节点设备闲置带宽聚合利用方法，其特征在于，步骤S1还包括主服务器查找符合第一预设策略的第一边缘服务器的步骤：
主服务器从所有边缘服务器中查找距离用户终端最近的边缘服务器，距离用户终端最近的边缘服务器和用户终端之间的距离为D1，计算容忍距离D＝D1*(1+T)，T为第一预设百分比，获取所有边缘服务器中和用户终端之间的距离小于所述容忍距离的若干边缘服务器为第三边缘服务器，获取所述第三边缘服务器中各边缘服务器的负载信息并将各边缘服务器按照负载从轻到重依次排列，选取所述第三边缘服务器中前第二预设百分比的边缘服务器为所述第一边缘服务器。
3.如权利要求2所述的多节点设备闲置带宽聚合利用方法，其特征在于，步骤S3还包括主服务器查找符合第二预设策略的第二边缘服务器的步骤：
主服务器获取所述第三边缘服务器中各边缘服务器的负载信息并将各边缘服务器按照负载从轻到重依次排列，选取所述第三边缘服务器中前第二预设百分比的边缘服务器为所述第二边缘服务器。
4.如权利要求1所述的多节点设备闲置带宽聚合利用方法，其特征在于，步骤S3中主服务器将所述第二资源请求请求的资源缓存到所述第二边缘服务器的具体步骤为：
主服务器使用负载均衡算法将所述第二资源请求请求的资源拆分成若干数据包，并将拆分的若干数据包缓存到所述第二边缘服务器。
5.一种多节点设备闲置带宽聚合利用系统，其特征在于，包括：
边缘服务器集群，所述边缘服务器集群包括符合第一预设策略的第一边缘服务器及符合第二预设策略的第二边缘服务器；第一边缘服务器用于在接收到第一资源请求后，判断用户终端请求的资源是否已有缓存，如果有缓存则向用户终端传输数据，如果没有缓存，则发出第二资源请求；第二边缘服务器用于缓存并向用户终端传输第二资源请求请求的资源；
主服务器，用于接收用户终端发送的第一资源请求后，将所述第一资源请求指向所述第一边缘服务器，用于接收第一边缘服务器发送的第二资源请求后，将所述第二资源请求请求的资源缓存到所述第二边缘服务器。
6.如权利要求5所述的多节点设备闲置带宽聚合利用系统，其特征在于，主服务器还用于从所有边缘服务器中查找距离用户终端最近的边缘服务器，距离用户终端最近的边缘服务器和用户终端之间的距离为D1，计算容忍距离D＝D1*(1+T)，T为第一预设百分比，获取所有边缘服务器中和用户终端之间的距离小于所述容忍距离的若干边缘服务器为第三边缘服务器，获取所述第三边缘服务器中各边缘服务器的负载信息并将各边缘服务器按照负载从轻到重依次排列，主服务器选取所述第三边缘服务器中前第二预设百分比的边缘服务器为所述第一边缘服务器。
7.如权利要求6所述的多节点设备闲置带宽聚合利用系统，其特征在于，主服务器还用于获取所述第三边缘服务器中各边缘服务器的负载信息并将各边缘服务器按照负载从轻到重依次排列，选取所述第三边缘服务器中前第二预设百分比的边缘服务器为所述第二边缘服务器。
8.如权利要求5所述的多节点设备闲置带宽聚合利用系统，其特征在于，主服务器还用于使用负载均衡算法将所述第二资源请求请求的资源拆分成若干数据包，并将拆分的若干数据包缓存到所述第二边缘服务器。
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