CN109194496A - 一种分布式服务托管系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及互联网服务领域，尤其是服务、内容或业务的分布式托管系统。本发明针对互联网服务，提出一种分布式的服务托管系统。本发明的分布式服务托管系统包括通信网络系统、服务托管商的分布式服务器系统、互联网服务提供商的服务器系统。分布式托管网络系统由末端接入通信网络、承载接入通信网络、承载汇聚通信网络、骨干或核心通信网络、服务托管商的分布式服务器系统、互联网服务提供商服务器系统组成。利用本发明的分布式服务托管系统可以提高互联网服务质量，降低通信网络、互联网服务提升服务器和存储系统建设成本，提升系统可靠性。

Description

一种分布式服务托管系统

技术领域

本发明涉及一种服务、内容或业务分布式托管系统。

背景技术

当前的互联网服务、内容或业务(服务、内容或业务后面统称为服务)一般由互联网服务提供商直接 提供。用户享受服务需要直接与互联网服务提供商的服务器系统、服务器集群、存储系统(服务器及存储 一般存在于互联网服务提供商的数据中心；数据中心、服务器系统、服务器集群、存储系统后面统称为服 务器)交互。随着用户数量快速增长，大量用户对同一服务同时或不同时访问，每次访问都需要互联网服 务提供商为该服务建立一个应用会话，提供一次该服务相关的所有信息。此种情况会导致用户到互联网服 务提供商服务器的网络带宽越来越大，对互联网服务提供商的服务器的可用性和能力要求也越来越高；同 时对于时延敏感的业务，由于用户距离互联网服务提供商服务器较远时，经过的中间节点比较多，时延也 比较大，影响用户的服务体验。例如参加某种活动的现场用户希望除了享受到现场体验外，还希望能够享 受到与电视直播一样多角度的活动观看体验，则需要互联网服务提供商可以以超低时延从各个角度录制活 动视频，然后快速通过网络传送给现场用户的相关终端来实时多角度观看现场活动。大带宽、超强服务器 或服务器集群或超大数据中心、低时延都带来网络运营商、互联网服务提供商的成本急剧上升；超大数据中心越来越复杂，用户到互联网服务提供商服务器的中间节点越多，整个系统的可靠性也越差，维护运营 成本也越来越高。以多用户访问异地互联网服务提供商服务器为例，相应的网络系统见图1。多用户一般 都是异步访问，即使是多用户开始时是同步访问，但是由于各用户的网络情况不一致，访问网络的速率不 一致，也可能会导致变为异步访问。大量的异步访问用户访问同一服务，互联网服务提供商服务器对每个 用户都需要提供一个该服务的完整会话，要求网络带宽足够宽，服务器能力足够强大，对于时延敏感服务 可能也需要用大带宽和超强服务器来换取低时延，否则可能会导致网络拥塞，服务器超限无法提供服务。 低时延也可能也不一定总能用大带宽和超强服务器换取得来，时延过大影响用户体验。因此需要有一种减 少网络流量、降低互联网服务提供商服务器能力需求、低时延的服务网络系统来提升服务质量，降低网络 复杂度、提高服务可靠性、降低服务器能力需求、降低成本。

当前互联网服务提供商虽然要在多地建立了超大超强的数据中心用来部署服务器及存储用来满足用 户日益增长的服务需求。但是用户服务需求增长是无限的，互联网服务提供商需要付出很多成本来建设更 大的数据中心，互联网服务提供商也不可能在所有地点都建设数据中心部署服务器，因此依然无法满足用 户服务需求，影响用户的服务体验，可能会流失用户，减少互联网服务提供商服务收益。

当前市场竞争越来越激烈，要求互联网服务提供商能够有效降低数据中心建设和维护成本，提供低时 延的服务给用户，当前这种完全依赖于互联网服务提供商扩大服务器规模和网络运营商扩大网络规模的方 案已经不能适应和满足当前用户快速增长的服务需求。需要一种低成本、低时延、低复杂度、高可靠性的 服务网络系统来满足用户的服务需求。

发明内容

针对当前网络运营商网络成本不断提升、互联网服务提供商服务器成本不断提升，仍然无法满足用户 服务需求的问题，本发明提出一种分布式托管网络系统，解决现有技术中服务时延大，网络拥塞，网络和 服务器建设和运营成本高的问题，同时提高系统可靠性。

本发明提供的分布式托管网络系统和服务访问方法，以异地多用户访问服务为例，步骤如下：

(1)建立分布式托管网络系统，该系统包括通信网络系统、服务托管商的分布式服务器系统、互联网 服务提供商的服务器系统。分布式托管网络系统由末端接入通信网络、承载接入通信网络、承载 汇聚通信网络、骨干或核心通信网络、服务托管商的分布式服务器系统、互联网服务提供商服务 器系统组成。见图2。其中承载接入和承载汇聚网络还可以进一步融合，减少网络层级，实现网 络扁平化，简化网络架构，降低网络复杂度，提高可靠性。

(2)服务托管商与通信网络运营商基于一定协议和规则来建立和部署分布式本地化的服务器系统，使 得服务托管商的服务器可以直接或就近连接到本地通信网络的网元节点。特别的，服务托管商与 通信网络运营商如果是一个组织实体，则服务器与通信网元的互联和部署可以适当简化，此步骤 可以与1同时进行。

(3)互联网服务提供商和服务托管商协商建立和制定一套或多套协议或规则用来实现不同服务托管的 申请、鉴权、托管建立和托管拆除等功能，以为用户提供分布式本地化的服务。此步骤与1可以 同时进行。

(4)互联网服务提供商基于一定规则发现某一服务满足托管条件，基于与服务托管商的协议和规则向 服务托管商发起托管请求。例如同一异地大量用户在某一时间段同时访问同一服务，并且基于一 定规则预测同一异地大量用户对同一服务的访问还会持续增长，需要把该服务托管到里用户更近 的服务托管商的服务器系统上，则向服务托管商发起托管请求。典型的如同一异地大量用户在某 个时间段点播同一个热点视频。

(5)服务托管商收到互联网服务提供商的托管请求，基于相应规则判断满足托管要求，同意进行该服 务的托管。互联网服务提供商和服务托管商完成服务托管需要的相关工作，例如把热点视频传送 到服务托管商的服务器上、实时交互用户对服务访问的相关控制、管理、统计信息等。

(6)后续用户对于同一服务的访问，例如对热点视频的点播，被直接引导到本地托管商的服务器系统， 而无需到互联网提供商的服务器访问，实现低时延、减少网络流量的服务。

(7)互联网服务提供商或服务托管商基于一定规则或协议对托管的服务进行监控分析，当发现被托管 的服务不满足托管要求时，任意一方都可以发起取消托管的请求，双方基于一定规则协商后取消 服务托管。

其中，图2中，服务托管商的分布式本地化服务器系统与各层通信网络相关网元节点建立直接或就近 互联。服务托管商的服务器系统与通信网络网元节点尽量直接互联，减少服务器与通信网络网元节点间的 网络层级和节点设备。服务托管商的服务器并不一定是与所有通信网元节点都直接或就近互联，而是根据 具体的托管需求的统计分析和规划，选择与哪些通信网元有直接或就近互联的服务器系统，与哪些通信网 元没有直接或就近互联的服务器系统。服务托管商的服务器和通信网络的通信网元可以是不同的独立设 备，也可以聚合在同一物理设备中，也就是同一设备同时实现网络通信和服务器的功能。服务托管商由于 采用分布式服务器系统，每个服务器系统下面的用户数量都不会太多，因此每个分布式服务器都可以不需 要太多规模和太高复杂度，以降低成本。

其中，图2中，末端接入实现用户到网络的接入功能，具体的接入手段可以是多种多样的。例如移动 手机用户通过基站接入网络，无线本地局域网络(Wireless Local AreaNetwork，后面简称WLAN)终端 通过WLAN接入点(Access Point，后面简称AP)接入网络，固定用户通过固定有线网络或固定无线网络 接入网络等。服务托管商可以根据不同需求，与某些或全部网络边缘通信网元节点直接或就近互联或聚合 为一个设备。例如将服务器与基站直接互联，或与基站聚合为一个设备，为同一个基站下的用户实现服务 托管。

其中，图2中，承载接入实现通信网络边缘通信网元节点到网络接入。例如实现基站、WLAN AP、固 定接入局端设备到传输网、交换网的接入。一般是多个边缘通信网元节点接入到分组传送网(Packet Transport Network，后面简称PTN)、光传送网(OpticalTransport Network,后面简称OTN)或分组交 换设备。PTN、OTN、分组交换设备之间采用环形或网格组网方式互联，其中部分设备作为接入到汇聚网络 的接入设备。服务托管商可以根据不同需求，与承载接入网的某些或全部通信网元节点直接或就近互联， 或聚合为一个设备，实现对承载接入网同一通信网元下用户服务的托管。

其中，图2中，承载汇聚接入实现接入层网络的汇聚，承载汇聚接入通信网元一般也采用环形或网格 组网方式互联，其中部分设备作为接入到骨干或核心网的核心接入设备。服务托管商可以根据不同需求， 与承载汇聚网的某些或全部通信网元节点直接或就近互联，或聚合为一个设备，实现对承载汇聚网同一通 信网元下用户服务的托管。

其中，图2中，骨干或核心网络实现与其他城域骨干或核心网络、升级骨干或核心网络、国家级骨干 或核心网络互联。服务托管商可以根据不同需求，与骨干或核心网的某些或全部通信网元节点直接或就近 互联，或聚合为一个设备，实现对骨干或核心网络的同一通信网元下用户服务的托管。

其中，步骤(3)中，互联网服务提供商和服务托管商的协议还包括服务托管期间服务托管商和互联 网提供商的必要的信息交互，用于进行托管服务的计费、维护、控制、管理、统计分析等目的。

其中，步骤(4)中，互联网服务提供商基于一定规则来判定是否申请服务托管，具备基于一定规则 对用户服务访问的统计分析能力，为服务是否托管提供支持数据和判定方案。例如，互联网服务提供商基 于所提供服务的访问用户的地理位置、数量、频次、时间段等数据的自动化统计和分析。如果某一时间段 内分析工具发现某个服务在某个地区访问量和访问频次都非常大，并且有持续增长趋势，则可以向当地访 问托管商发起该服务的托管请求，以便把该服务托管到本地，后续用户直接通过服务托管商的本地服务器 享受服务，减少网络流量、减少对于互联网服务提供商服务器的访问冲击、降低服务时延。经过一段时间， 如果互联网服务提供商分析工具发现该服务的访问量、访问频次下降，地理位置也不够集中，则可以根据 相关规则申请撤销服务托管。互联网服务提供商也可以与服务托管商协商，申请按月或按年的托管资源， 实现本地化服务，提升服务质量。

其中，步骤(5)服务托管商基于一定规则来判定是否接受托管申请。例如基于与互联网服务提供商 的托管协议、本地服务器的资源利用情况、所能提供的服务质量等级等来判断是否可以接受托管请求。

本发明提供的分布式服务托管网络系统及服务访问方法，把大量的网络长路径访问变为本地的中短路 径访问，经过的网络节点更少，穿越的网络层级也更少，大大减小访问时延，提升用户体验；本发明把大 量的大范围网络访问变为小范围的本地网络访问，大大减少流入到各层级网络的流量，减少网络系统复杂 度，避免各层级网络拥塞，降低对各层级网络带宽需求，降低网络建设和运营成本；本发明把大量的对于 互联网服务提供商服务器服务访问变换为对分布式的本地托管服务器的服务访问，相当于去中心化，大大 减少对于互联网服务提供商服务器的访问，减小服务提供商服务器的资源压力，提高其服务器可靠性和可 用性，降低建设和维护成本。

附图说明

附图1：当前互联网服务网络系统举例

附图2：本发明的互联网服务网络系统举例

附图3：本发明的异地热点视频分布式托管访问的实施举例

具体实施例

下面结合附图对本发明的较佳实施例子进行进一步详细说明。

以同一地区大量用户某时间段访问互联网服务提供商异地服务器上同一热点视频为例来说明本发明 的具体实施例子，见附图3。

步骤1：见附图3，大量A地区移动或固定用户终端在2016年10月1号开始点播互联网服务提供商 在另一B地区的服务器上的某个热点视频C。

步骤2：互联网服务提供商B地区服务器实时监控和分析其所提供的各项服务的访问情况，发现热点 视频C被异地A地区大量用户从2016年10月1号开始点播，而且A地区点播人数持续攀升，根据相关规 则达到申请A地区服务托管条件。

步骤3：互联网服务提供商基于与A地区服务托管商的协议和规则，向A地区服务托管商发起热点视 频C服务托管请求。

步骤4：A地区服务托管商收到互联网服务提供商的托管请求，基于一定规则判定互联网服务提供商 的服务托管请求满足服务托管条件，并且基于一定规则判定托管服务器资源可以提供服务托管，向互联网 服务提供商发出服务托管请求接纳消息。

步骤5：互联网服务提供商服务器收到服务托管请求接纳消息后，基于服务托管协议或规则，与服务 托管商的托管服务器建立服务托管通道，包括把热点视频传送到A地区托管服务器，建立相应的托管交互 消息通道等。

步骤6：服务托管商的托管服务器收到相应的服务托管，与互联网提供商服务器建立服务托管交互通 道后，建立相应的服务映射关系，后续A地区点播热点视频C的服务将直接由本地服务托管商的托管服务 器提供，A地区用户与互联网服务提供商服务器只需要交互对热点视频C点播的的控制、管理、计费等必 须的控制管理交互信息即可，服务托管商的托管服务器与互联网服务提供商之间在托管期间也仅传送基于 协商好的协议或规则规定的控制管理交互信息即可。互联网服务提供商不需要从B地区服务器为A地区的 每个访问用户提供热点视频C的视频流，从而节省B地区到A地区的大量网络带宽，同时降低A地区的访 问时延，提升用户体验感受，大大减少A地区用户对互联网服务提供商B地区服务器的访问量、减少相应 的存储需求，提高互联网服务提供商B地区服务器的可用度。

步骤7：基于互联网服务提供商与服务托管商的托管协议或规则，A地区用户访问本地托管服务器上 热点视频C的相关控制管理交互信息会直接或间接的实时发送给互联网服务提供商B地区的服务器，以便 互联网服务提供商B地区服务器对A地区点播热点视频C的相关数据进行实时分析，服务托管商基于与互 联网服务提供商的相关协议，也可以对A地区用户点播热点视频C进行实时统计分析。

步骤8：经过一段时间后，互联网服务提供商服务器通过统计分析发现A地区用户点播热点视频C不 满足服务托管条件，例如点播人数大大减少，或者点播用户地理位置不够集中，则向服务托管商的服务器 发起取消热点视频C点播服务托管请求；或者服务托管商基于互联网服务提供商的相关协议，分析到A地 区用户点播热点视频C不满足服务托管的条件，也可以向互联网服务提供商服务器发起取消服务托管请求。

步骤9：互联网服务提供商或服务托管商收到取消热点视频C点播服务托管请求后，基于已协商好的 协议或规则，交互相关信息，发起拆除热点视频C点播服务托管动作，最终确认拆除托管热点视频C的服 务托管，结束热点视频C的服务托管。

特殊的，如果互联网服务提供商与服务托管商基于按月或按年建立视频点播类服务托管，则如果出现 A地区大量用户访问互联网服务提供商B地区服务器上视频点播服务时，可以简化相应的服务托管建立过 程实现热点视频C的点播服务托管。如果服务托管商服务器发现互联网服务提供商申请了过多的视频点播 服务托管，已经超出了协议规定的托管服务资源，则基于协商好的相关协议可以拒绝或建立临时的独立的 服务托管。

Claims (7)

1.一种分布式服务托管系统，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：互联网服务提供商、服务托管商、通信网络运营商以一定协议或规范建立分布式服务托管系统。

第二步：互联网服务提供商与服务托管商按照一定规则签订服务托管协议，例如可以按时间、按服务来或按资源需求签订服务托管协议或者以其他方式签订服务托管协议。

第三步：互联网服务提供商和服务托管商协商建立和制定一套或多套服务托管应用协议或规则用来实现不同服务托管的申请、鉴权、托管建立和托管拆除等功能，以为用户提供分布式本地化的服务。

第四步：互联网服务提供商对所提供服务进行监控和分析，发现有服务需要托管时，基于与服务托管商协商好的协议或规范向服务托管商申请服务托管。

第五步：服务托管商收到服务托管申请后，基于一定规则进行是否接纳服务托管的判定。例如基于与互联网服务提供商协商好的协议和规范以及自身资源状态判断是否接纳服务托管。如果不接纳服务托管，则返回拒绝消息；如果接纳服务托管，则返回接纳服务托管消息。

第六步：互联网服务提供商收到服务托管商同意接纳服务托管消息后，基于与服务托管商协商好的协议或规范建立服务托管，把互联网服务提供商提供的服务托管到服务托管商的服务器。服务托管期间，服务托管商的服务器与互联网服务提供商服务器基于托管的服务交互相关信息，以便实现对托管服务的统计、控制和管理。互联网服务提供商如果收到服务托管商拒绝接纳服务托管的消息，还可以向其他服务托管商申请托管。

第七步：互联网服务提供商或服务托管商监控和分析用户对所托管服务的访问，并对服务访问进行分析，基于一定规则，发现所托管的服务不满足托管条件时，任何一方可以向另一方发起终止服务托管请求。

第八步：收到终止服务托管消息的一方，根据与另一方协商好的协议或规范，进行应答，发起拆除服务托管动作，最终结束服务托管。

2.根据权利要求1所述系统，其特征在于互联网服务提供商、服务托管商、通信网络运营商以一定协议或规范建立分布式服务托管系统。

所述分布式服务托管系统包括通信网络系统、服务托管商的分布式托管服务器系统及存储系统或数据中心(服务器系统及存储系统或数据中心后面统称为服务器)、互联网服务提供商的服务器系统。

3.所述通信网络系统包括末端接入网络、承载接入网络、承载汇聚接入网络、骨干和核心网络。

所述末端接入网络实现用户到网络的接入功能，具体的接入手段可以是多种多样的。例如移动手机用户通过基站接入网络，WLAN终端通过WLAN AP接入网络，固定用户通过固定有线网络或固定无线网络接入网络等。

所述承载接入网络实现通信网络边缘通信网元节点到网络接入。例如实现基站、WLANAP、固定接入局端等边缘通信网元节点到传输网、交换网的接入。一般是多个边缘通信网元节点接入到PTN、OTN或分组交换设备。PTN、OTN、分组交换设备之间采用环形或网格组网方式互联，其中部分设备作为接入到汇聚网络的接入设备。

所述承载汇聚接入网络实现接入层网络的汇聚，承载汇聚接入通信网元一般也采用环形或网格组网方式互联，其中部分设备作为接入到骨干或核心网的核心接入设备。

所述承载接入和承载汇聚网络还可以进一步融合，减少网络层级，实现网络扁平化，简化网络架构，降低网络复杂度，提高可靠性。

所述骨干或核心网络实现与其他城域骨干或核心网络、省级骨干或核心网络、国家级骨干或核心网络互联。

4.所述服务托管商的分布式托管服务器系统是与所述通信网络系统的各级通信网元互联形成的分布式服务器系统。

所述服务托管商的服务器系统根据不同需求，与末端接入网络网元、承载接入网络网元、承载汇聚网络网元、骨干或核心网络网元的某些或全部通信网元节点直接或就近互联，或与相关通信网元聚合为一个设备，形成分布式的服务器系统，实现对同一通信网元下用户所需要服务的托管。

5.所述服务托管协议基于互联网服务提供商和服务托管商协商制定的服务协议，例如可以是按时间、按服务、按资源或者按时间、服务、资源三者任意组合的方式签订服务托管协议，也可以是以其他方式签订服务托管协议。典型的例如：互联网服务提供商与服务托管商基于一定资源消耗签订按月或按年的服务托管协议，类似于移动手机用户与移动于运营商签订的按月套餐服务。规定时间内超出规定资源的服务托管可以签订临时服务托管协议。

6.所述的服务托管应用协议或规则是互联网服务提供商与服务托管商协商好的用来实现具体服务托管的应用协议或规则。包括服务托管的请求、鉴权、建立、取消和拆除，还包括托管期间的托管服务器与互联网服务提供商服务器之间基于托管服务的相关信息交互等规则，用于进行托管服务的计费、维护、控制、管理、统计分析等目的。

7.所述互联网服务提供商对所提供服务的监控和分析能力是指互联网服务提供商可以基于一定规则对自己为用户提供的服务的访问特性进行统计分析，为服务是否进行托管提供支持数据和判定方案。例如，互联网服务提供商基于所提供服务的访问用户的地理位置、数量、频次、时间段等数据的统计和分析。如果某一时间段内分析发现某个服务在某个地区访问量和访问频次都非常大，并且有持续增长趋势，则可以向当地服务托管商发起该服务的托管请求，以便把该服务托管到本地，后续用户直接通过服务托管商的本地服务器享受服务，减少网络流量、减少对于互联网服务提供商服务器的访问冲击、降低服务时延，提升用户服务体验。经过一段时间，如果互联网服务提供商分析发现该服务的访问量、访问频次下降，地理位置也不够集中，则可以根据相关规则申请撤销服务托管。互联网服务提供商也可以针对其所托管的服务进行监控和分析，以判断所托管的服务是否满足托管条件，是否要终止托管等。