CN110493047A - 一种分配cdn网络中节点服务器带宽的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分配CDN网络中节点服务器带宽的方法和系统。该方法包括：预测覆盖区域在设定时间段内的带宽需求量，并计算覆盖区域的带宽需求总量；基于带宽需求总量及节点服务器的最优使用带宽，确定节点服务器在设定时间段内的可用带宽；基于带宽需求量和可用带宽，确定向覆盖区域分配带宽的节点服务器以及分配的带宽值，并基于所确定的节点服务器和带宽值向覆盖区域分配带宽。采用该方法和系统，可以保障所有节点服务器的带宽都得到合理使用，从而充分利用带宽资源。

Description

一种分配CDN网络中节点服务器带宽的方法和系统

技术领域

本发明涉及互联网技术领域，尤其涉及一种分配CDN网络中节点服务器带宽的方法及系统。

背景技术

随着各大CDN服务商的相继降价，CDN行业的激烈竞争拉开序幕，这不仅从很大程度上推动CDN行业的价格透明化，同时也降低了用户对CDN服务的采购成本，对所有用户来说是个重大利好。对CDN厂商来说，需要拥抱价格透明化这一大趋势，通过不断的技术和商业模式创新才能得以继续生存。具体来说，现有CDN服务商通过将从运营商大规模采购的带宽资源整合后，利用全局负载均衡系统将用户的访问流量合理分配到分布在各地的CDN边缘节点，这一系统需要尽量降低用户访问CDN节点的延迟，保证良好的用户体验，随着用户量的增加，以及不断出现的富媒体和流媒体市场的各种需要，CDN厂商在成本有所控制的基础上保持稳定的服务质量成为当务之急。

这样就需要最优化地利用各节点服务器的带宽资源，即对CDN网络中节点服务器带宽进行优化地分配。

发明内容

为了解决现有技术中CDN网络中节点服务器带宽成本优化的问题，提出了一种CDN网络中节点带宽资源的调度方法及系统。

根据本发明的一个方面，提供了一种分配CDN网络中节点服务器带宽的方法，所述方法包括：

预测覆盖区域在设定时间段内的带宽需求量，并计算所述覆盖区域的带宽需求总量；

基于所述带宽需求总量及节点服务器的最优使用带宽，确定节点服务器在所述设定时间段内的可用带宽；

基于所述带宽需求量和所述可用带宽，确定向所述覆盖区域分配带宽的节点服务器以及分配的带宽值，并基于所确定的节点服务器和带宽值向所述覆盖区域分配带宽。

其中，确定节点服务器在所述设定时间段内的可用带宽包括：

预测所述节点服务器在所述设定时间段内的最优使用带宽，并计算所述节点服务器的最优使用带宽总和；

判断所述带宽需求总量是否小于或等于所述最优使用带宽总和，若是，则将所述节点服务器的预测的最优使用带宽作为可用带宽，若否，则选择一个或多个节点服务器，将所选择的一个或多个节点服务器的最大可达带宽作为可用带宽。

其中，选择一个或多个节点服务器包括：

计算节点服务器在所述设定时间段所处计费周期中的剩余免费时长，按照所述剩余免费时长从大到小的顺序对所述节点服务器排序，选择排序的节点服务器中前N个节点服务器，其中N为大于等于1的正整数。

其中，确定向所述覆盖区域分配带宽的节点服务器以及分配的带宽值包括下述方式中之一：

方式一，计算每个节点服务器的可用带宽与所有节点服务器的可用带宽总和的比值，将所述比值乘以预测的各覆盖区域的带宽需求量，得到每个节点服务器分配给各覆盖区域的带宽值；

方式二，计算每个覆盖区域的优先等级值，按照所述优先等级值从高到低的顺序对所述覆盖区域进行排序，从排在第一位的覆盖区域开始，针对各覆盖区域选择分配带宽的节点服务器并确定分配的带宽值。

其中，所述方式二中，针对各覆盖区域选择分配带宽的节点服务器并确定分配的带宽值包括：

针对一覆盖区域确定每个节点服务器的匹配度，若针对该覆盖区域的多个节点服务器的匹配度相同，则确定该多个节点服务器的可用带宽或剩余可用带宽；

按照所述匹配度从高到低、所述可用带宽或剩余可用带宽从大到小的顺序对所述节点服务器进行排序；

若且则选择排序的节点服务器中前M个节点服务器，并确定第1个至第M-1节点服务器分配的带宽值为相应节点服务器的可用带宽，第M个节点服务器分配的带宽值为

其中，Band为该覆盖区域的带宽需求量，B_i为排序的节点服务器中第i个节点服务器的可用带宽或剩余可用带宽，M为大于等于1的正整数。

其中，预测覆盖区域在设定时间段内的带宽需求量并计算所述覆盖区域的带宽需求总量包括：

预测所述覆盖区域在设定时间周期内的带宽需求量；

将所述设定时间周期平均划分为设定时间段，获取在一设定时间段内所述覆盖区域的预测带宽需求量；

对所述覆盖区域在所述设定时间段内的预测带宽需求量的峰值求和，得到所述覆盖区域在设定时间段内的带宽需求总量。

根据本发明的另一方面，还提供了一种分配CDN网络中节点服务器带宽的系统，所述系统包括：

覆盖区域带宽预测模块，预测覆盖区域在设定时间段内的带宽需求量，并计算所述覆盖区域的带宽需求总量；

可用带宽确定模块，基于所述带宽需求总量及节点服务器的最优使用带宽，确定节点服务器在所述设定时间段内的可用带宽；

带宽分配模块，基于所述带宽需求量和所述可用带宽，确定向所述覆盖区域分配带宽的节点服务器以及分配的带宽值，并基于所确定的节点服务器和带宽值向所述覆盖区域分配带宽。

其中，所述可用带宽确定模块还用于：

预测所述节点服务器在所述设定时间段内的最优使用带宽，并计算所述节点服务器的最优使用带宽总和；

判断所述带宽需求总量是否小于或等于所述最优使用带宽总和，若是，则将所述节点服务器的预测的最优使用带宽作为可用带宽，若否，则选择一个或多个节点服务器，将所选择的一个或多个节点服务器的最大可达带宽作为可用带宽。

其中，所述可用带宽确定模块还用于基于下述方式选择一个或多个节点服务器：

计算节点服务器在所述设定时间段所处计费周期中的剩余免费时长，按照所述剩余免费时长从大到小的顺序对所述节点服务器排序，选择排序的节点服务器中前N个节点服务器，其中N为大于等于1的正整数。

其中，所述带宽分配模块用于基于下述方式中之一确定向所述覆盖区域分配带宽的节点服务器以及分配的带宽值：

方式一，计算每个节点服务器的可用带宽与所有节点服务器的可用带宽总和的比值，将所述比值乘以预测的各覆盖区域的带宽需求量，得到每个节点服务器分配给各覆盖区域的带宽值；

方式二，计算每个覆盖区域的优先等级值，按照所述优先等级值从高到低的顺序对所述覆盖区域进行排序，从排在第一位的覆盖区域开始，针对各覆盖区域选择分配带宽的节点服务器并确定分配的带宽值。

其中，所述带宽分配模块还用于当采用所述方式二时，基于下述步骤选择分配带宽的节点服务器并确定分配的带宽值：

针对一覆盖区域确定每个节点服务器的匹配度，若针对该覆盖区域的多个节点服务器的匹配度相同，则确定该多个节点服务器的可用带宽或剩余可用带宽；

按照所述匹配度从高到低、所述可用带宽或剩余可用带宽从大到小的顺序对所述节点服务器进行排序；

若且则选择排序的节点服务器中前M个节点服务器，并确定第1个至第M-1节点服务器分配的带宽值为相应节点服务器的可用带宽，第M个节点服务器分配的带宽值为

其中，Band为该覆盖区域的带宽需求量，B_i为排序的节点服务器中第i个节点服务器的可用带宽或剩余可用带宽，M为大于等于1的正整数。

其中，所述覆盖区域带宽预测模块用于：

预测所述覆盖区域在设定时间周期内的带宽需求量；

将所述设定时间周期平均划分为设定时间段，获取在一设定时间段内所述覆盖区域的预测带宽需求量；

对所述覆盖区域在所述设定时间段内的预测带宽需求量的峰值求和，得到所述覆盖区域在设定时间段内的带宽需求总量。

本发明中的分配CDN网络中节点服务器的带宽的方法和系统，可以实现下述有益效果：

(1)降低带宽成本。通过预先分配各节点服务器的带宽，来控制节点服务器带宽的使用量，保障所有节点服务器的带宽都得到合理使用，从而充分利用带宽资源。

(2)保障服务质量。通过预先计划各节点服务器的带宽分配方案，并进行预先分配，避免出现节点服务器带宽上涨过快，超出节点服务器承载上限，并导致丢包的情况，从而导致访问失败、卡顿的情况。

(3)减少调度损耗。分配方案按时间段切片，避免了频繁对节点服务器带宽进行调入调出，从而减少这些调整带来的带宽成本损耗。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明的分配CDN网络中节点服务器带宽的方法的流程图；

图2是根据本发明的分配CDN网络中节点服务器带宽的系统的模块图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本发明提供了一种分配CDN网络中节点服务器带宽的方法，如图1所示，该方法包括：

步骤101，预测覆盖区域在设定时间段内的带宽需求量，并计算覆盖区域的带宽需求总量；

步骤102，基于带宽需求总量及节点服务器的最优使用带宽，确定节点服务器在设定时间段内的可用带宽；

步骤103，基于带宽需求量和可用带宽，确定向覆盖区域分配带宽的节点服务器以及分配的带宽值，并基于所确定的节点服务器和带宽值向覆盖区域分配带宽。

资源池中的各节点服务器需要向各覆盖区域提供带宽承接服务，上述方法即是确定哪些节点服务器向哪些覆盖区域提供带宽承接服务，以及承接的带宽值。

步骤101中，带宽的预测方法可以采用下述方法：

首先，获取该节点服务器的历史使用带宽，例如采用最近一个月的使用带宽来进行当天的带宽预测。

其次，在上述最近一个月的使用带宽数据中筛选具有相同日期特征的数据进行预测。例如，当天是周二，因此筛选最近一个月中所有周二的使用带宽，生成样本数据集合。

再次，提取样本数据集合中各时刻的使用带宽，采用各时刻的使用带宽进行当天对应时刻的使用带宽的预测。例如，可以通过下述方式：(1)计算最近一个月几个周二中对应时刻的使用带宽的平均值，作为当天该时刻的预测的使用带宽；(2)计算最近一个月几个周二中对应时刻的使用带宽的平均值，基于该平均值和设定增长率预测当天该时刻的预测的使用带宽；(3)对最近一个月几个周二中对应时刻的使用带宽进行差值分析，得到当天该时刻的预测的使用带宽。

对带宽预测后，还可以对预测的带宽进行实时修正。例如，在如上述预测当天各时刻的使用带宽后，对该预测的使用带宽进行实时监控，将实时监控的数值与预测值之间的偏离值与设定的偏离阈值相比较，若偏离值大于偏离阈值，则进行下述方式的修正：

(1)取一时间段(例如一天)的偏离值的平均值，作为修正值，修正之后预测的各时间点的带宽。

(2)取一时间段(例如一天)的偏离值的差值比例，作为修正值，修正之后预测的各时间点的带宽。

确定节点服务器在设定时间段内的可用带宽包括：(1)预测节点服务器在设定时间段内的最优使用带宽，并计算节点服务器的最优使用带宽总和；(2)判断带宽需求总量是否小于或等于最优使用带宽总和，若是，则将节点服务器的预测的最优使用带宽作为可用带宽，若否，则选择一个或多个节点服务器，将所选择的一个或多个节点服务器的最大可达带宽作为可用带宽。

最大可达带宽即一节点服务器的建设带宽的90％，为该节点服务器的可用带宽的上限；最优使用带宽即一节点服务器的规划带宽。这里的规划带宽是，去掉前5％个计费点的最高带宽后，剩下的95％个计费点中的最大带宽。

目前，CDN服务商一般与运营商采用带宽峰值计费规则跟运营商按自然月结算带宽费用。在一个自然月内，按账户取每5分钟有效带宽值进行降序排列，然后把带宽数值最高的5％的点去掉，剩下的最高带宽就是带宽峰值计费值。以一月30天为例，默认均为有效取值点，则每5分钟1个带宽取值点，每小时12个取值点，每月取值点数为12*24*30＝8640个；将所有的点按带宽数值降序排列，去掉前5％的点8640*5％＝432个点，即第433个点为计费点，该计费点的带宽即为最优使用带宽，也称为规划带宽。根据这一计费规则可以看出，对于CDN服务商来说，有效利用排序在带宽计费峰值之前的“闲置带宽”，可以在控制成本的基础上最大程度保证服务质量。

需要说明的是，这里在进行节点服务器选择时使用的最优使用带宽，即规划带宽，应该是一节点服务器在本计费周期的最优使用带宽，由于还无法得到该节点服务器本计费周期真实的最优使用带宽，因此这里使用的最优使用带宽是通过预测方式得到的。即利用预测的一节点服务器在本计费周期各计费点的使用带宽，得到预测的最优使用带宽。

当各覆盖区域的带宽需求总量小于或等于各节点服务器的最优使用带宽总和时，不需要使用节点服务器的免费时长，就可以承接各覆盖区域的带宽需求总量。但是，当各覆盖区域的带宽需求总量大于各节点服务器的最优使用带宽总和时，则需要使用节点服务器的免费时长，才能够承接各覆盖区域的带宽需求总量。

当各覆盖区域的带宽需求总量大于各节点服务器的最优使用带宽总和时，选择一个或多个节点服务器包括：计算节点服务器在设定时间段所处计费周期中的剩余免费时长，按照剩余免费时长从大到小的顺序对节点服务器排序，选择排序的节点服务器中前N个节点服务器，其中N为大于等于1的正整数。

这里，若已产生的计费时间段的带宽超过最优使用带宽，则将该计费时间段作为已使用的免费时长。如前所述，前432个计费点为免费计费点，每个计费点涉及的时间段长度为5分钟，因此计算得到的总免费时长为432*5＝2160分钟，为36个小时。用该总免费时长减去已使用的免费时长就得到剩余免费时长。

在具体选择使用免费时长的节点服务器时，可以采用以下具体步骤：

(a)计算各节点服务器在目标计费周期中的剩余免费时长，目标计费周期即设定时间段所处的计费周期；

(b)按照剩余免费时长从大到小的顺序，对节点服务器进行排序；

(c)首先选择排在第一位(剩余免费时长最大)的节点服务器，将该节点服务器的最大可达带宽作为其可用带宽；

(d)判断带宽需求总量是否小于或等于最优使用带宽总和+(排第一位节点服务器的最大可达带宽-最优使用带宽)，如果是，仅选择该排第一位节点服务器，如果否，则接着选择排在第二位的节点服务器，将该节点服务器的最大可达带宽作为其可用带宽，再判断带宽需求总量是否小于或等于最优使用带宽总和+(排第一位节点服务器的最大可达带宽-最优使用带宽)+(排第二位节点服务器的最大可达带宽-最优使用带宽)，以此类推。

确定向覆盖区域分配带宽的节点服务器以及分配的带宽值包括下述方式中之一：

方式一，计算每个节点服务器的可用带宽与所有节点服务器的可用带宽总和的比值，将该比值乘以预测的各覆盖区域的带宽需求量，得到每个节点服务器分配给各覆盖区域的带宽值；

方式二，计算每个覆盖区域的优先等级值，按照优先等级值从高到低的顺序对覆盖区域进行排序，从排在第一位的覆盖区域开始，针对各覆盖区域选择分配带宽的节点服务器并确定分配的带宽值。

在方式一中，每个节点服务器都承接各覆盖区域的一部分带宽需求量，根据各节点服务器的可用带宽在所有节点服务器的可用带宽总和中的占比来计算各节点服务器分配给各覆盖区域的带宽值。具体示例如下：

覆盖区域A、B、C在设定时间段内的预测带宽需求量分别为5G、10G、20G；资源池中有节点服务器X、Y、Z，其可用带宽分别为10G、20G、30G。采用以下计算方法确定节点服务器X、Y、Z各自承接的覆盖区域A、B、C的带宽需求量：

(1)节点服务器X：

承接的覆盖区域A的带宽需求量为10/(10+20+30)*5＝5/6G，

承接的覆盖区域B的带宽需求量为10/(10+20+30)*10＝5/3G，

承接的覆盖区域C的带宽需求量为10/(10+20+30)*20＝10/3G；

(2)节点服务器Y：

承接的覆盖区域A的带宽需求量为20/(10+20+30)*5＝5/3G，

承接的覆盖区域B的带宽需求量为20/(10+20+30)*10＝10/3G，

承接的覆盖区域C的带宽需求量为20/(10+20+30)*20＝20/3G；

(3)节点服务器Z：

承接的覆盖区域A的带宽需求量为30/(10+20+30)*5＝5/2G，

承接的覆盖区域B的带宽需求量为30/(10+20+30)*10＝5G，

承接的覆盖区域B的带宽需求量为30/(10+20+30)*20＝10G。

方式二中，计算每个覆盖区域的优先等级值时，可以根据设定的参数进行计算，例如覆盖区域的设置、业务的重要等级、对质量的敏感度等，并且可以给不同的参数设置权重。优先等级值的计算可以采用下述公式：

其中P_n为第n个参数的值，W_n为第n个参数的权重，L为参数个数，为大于等于1的正整数。基于优先等级值从高到低的顺序，为每个覆盖区域选择承接带宽的节点服务器。

方式二中，针对各覆盖区域选择分配带宽的节点服务器并确定分配的带宽值包括：

(1)针对一覆盖区域确定每个节点服务器的匹配度，若针对该覆盖区域的多个节点服务器的匹配度相同，则确定该多个节点服务器的可用带宽或剩余可用带宽；

(2)按照匹配度从高到低、可用带宽或剩余可用带宽从大到小的顺序对节点服务器进行排序；

(3)若且则选择排序的节点服务器中前M个节点服务器，并确定第1个至第M-1节点服务器分配的带宽值为相应节点服务器的可用带宽，第M个节点服务器分配的带宽值为

其中，Band为该覆盖区域的带宽需求量，B_i为排序的节点服务器中第i个节点服务器的可用带宽或剩余可用带宽，M为大于等于1的正整数。

在针对一个覆盖区域确定各节点服务器的匹配度时，可以根据所处区域相同或临近的方式确定，如果所处区域相同，则匹配度最高，如果所处区域相距较远，则匹配较低。即节点服务器距离覆盖区域越近则匹配度越高。例如，对于覆盖区域电信福建来说，电信厦门及电信福州的节点服务器与其匹配度最高；其次是电信江西、电信浙江、电信广东的节点服务器。如果针对一个覆盖区域，有多个(两个或两个以上)节点服务器的匹配度相同，则确定该多个节点服务器的可用带宽或剩余可用带宽。当一个节点服务器的带宽还未分配到覆盖区域时，按照其可用带宽排序，当一个节点服务器的带宽已经向其他覆盖区域分配一部分时，则按照其剩余可用带宽排序。另外，剩余可用带宽是指一个节点服务器的带宽分配给一个覆盖区域后，其可用带宽中剩余的部分。

对节点服务器排序时，先按照匹配度从高到低的顺序进行排序，对于匹配度相同的节点服务器，则进一步按照可用带宽或剩余可用带宽从大到小的顺序进行排序。对节点服务器排序完成后，可以按照下述具体方式分配节点服务器的带宽。假设存在覆盖区域A、B，以及节点服务器X、Y、Z。覆盖区域A的优先等级值大于覆盖区域B的优先等级值，针对覆盖区域A来说，节点服务器的匹配度排序为X、Y、Z，针对覆盖区域B来说，节点服务器的匹配度排序为X、Z、Y。

(a)确定承载覆盖区域A的带宽的节点服务器及承载的带宽值，当节点服务器X的可用带宽大于覆盖区域A的待承载的带宽需求量时，该待承载的带宽需求量由该节点服务器X承接，其中这里待承载的带宽需求量可以为该覆盖区域A的总的带宽需求量，也可以是该总的带宽需求量被一个或多个节点服务器承接一部分后剩余的带宽需求量；

(b)更新该节点服务器X的剩余可用带宽为：节点服务器X承载覆盖区域X的带宽前的可用带宽-覆盖区域A的待承载的带宽需求量；

(c)确定承载覆盖区域B的带宽的节点服务器及承载的带宽值，节点服务器X的剩余可用带宽小于覆盖区域B的待承载的带宽需求量，则节点服务器X的剩余可用带宽用于承载覆盖区域B的待承载的带宽需求量的一部分；

(d)更新覆盖区域B的待承载的带宽需求量为：覆盖区域B的总带宽需求量-更新后的节点服务器X的剩余可用带宽；

(e)节点服务器Z的剩余可用带宽大于更新后的覆盖区域B的待承载的带宽需求量，则覆盖区域B的待承载的带宽需求量由节点服务器Z承接。

下面给出一个具体实施例。表1为覆盖区域及其带宽需求量，表2为节点服务器及其可用带宽，表3为节点服务器承载覆盖区域的带宽的分配方案。其中，覆盖区域涉及电信广东(u1 dx_guangdong，u2 dx_guangdong)、电信浙江(u1 dx_zhejiang，u2 dx_zhejiang)、电信福建(u1 dx_fujian，u2 dx_fujian)，对于覆盖区域电信广东来说，节点服务器的匹配度排序为：dx-guangdong-jd-3，dx-fujian-jd-1，dx-zhejiang-jd-2；对于覆盖区域电信浙江来说，节点服务器的匹配度排序为：dx-zhejiang-jd-2，dx-fujian-jd-1，dx-guangdong-jd-3；对于覆盖区域电信福建来说，节点服务器的匹配度排序为：dx-fujian-jd-1，dx-zhejiang-jd-2，dx-guangdong-jd-3。

表1

覆盖区域	预测的带宽需求量(G)
		u1 dx_guangdong	4
u1 dx_zhejiang	3
		u1 dx_fujian	2
u2 dx_guangdong	6
		u2 dx_zhejiang	4
u2 dx_fujian	2

表2

节点服务器	可用带宽(G)
		dx-fujian-jd-1	10
dx-zhejiang-jd-2	5
		dx-guangdong-jd-3	6

表3

步骤101中，预测覆盖区域在设定时间段内的带宽需求量并计算所覆盖区域的带宽需求总量包括：预测覆盖区域在设定时间周期内的带宽需求量；将设定时间周期平均划分为设定时间段，获取在一设定时间段内覆盖区域的预测带宽需求量；对覆盖区域在设定时间段内的预测带宽需求量的峰值求和，得到覆盖区域在设定时间段内的带宽需求总量。

这里的设定时间周期和设定时间段的长度可以根据实际需要来设定，其中设定时间段是将设定时间周期进行划分得到的。例如，设定时间周期为一天，设定时间段为30分钟。根据各覆盖区域在前面几周内的带宽变化趋势来预测下一天的带宽需求量，把下一天的带宽需求量按照半个小时(30分钟)进行切分，得到每个时间段内预测的带宽需求量。基于各覆盖区域在每个半小时内的带宽需求量，得到在每半个小时内带宽需求量峰值。然后对于各个覆盖区域在同一个半小时内的带宽需求量峰值求和，就得到各覆盖区域在该半小时内的带宽需求总量。

通过上述方式，可以得到节点服务器在例如一天的各个时间段内的带宽分配情况，可以进一步基于各个时间段内的带宽分配情况，生成各节点服务器的带宽分配方案，并将该分配方案下发到各节点服务器，以由各节点服务器基于收到的分配方案对其带宽进行分配，从而实现优化的带宽利用。

另外，在该方法中，还可以根据各覆盖区域的实际带宽需求量对后续预测的带宽需求量进行修正，可以设定当实际带宽需求量与预测带宽需求量差值超过设定阈值(例如，10％)时，对预测带宽需求量进行修正，并基于修正后的预测带宽需求量，重新计算各节点服务器的带宽分配。

本发明还提供了一种分配CDN网络中节点服务器带宽的系统，如图2所示，所述系统包括：

覆盖区域带宽预测模块201，预测覆盖区域在设定时间段内的带宽需求量，并计算所述覆盖区域的带宽需求总量；

可用带宽确定模块202，基于所述带宽需求总量及节点服务器的最优使用带宽，确定节点服务器在所述设定时间段内的可用带宽；

带宽分配模块203，基于所述带宽需求量和所述可用带宽，确定向所述覆盖区域分配带宽的节点服务器以及分配的带宽值，并基于所确定的节点服务器和带宽值向所述覆盖区域分配带宽。

其中，所述可用带宽确定模块202还用于：

预测所述节点服务器在所述设定时间段内的最优使用带宽，并计算所述节点服务器的最优使用带宽总和；

判断所述带宽需求总量是否小于或等于所述最优使用带宽总和，若是，则将所述节点服务器的预测的最优使用带宽作为可用带宽，若否，则选择一个或多个节点服务器，将所选择的一个或多个节点服务器的最大可达带宽作为可用带宽。

其中，所述可用带宽确定模块202还用于基于下述方式选择一个或多个节点服务器：

计算节点服务器在所述设定时间段所处计费周期中的剩余免费时长，按照所述剩余免费时长从大到小的顺序对所述节点服务器排序，选择排序的节点服务器中前N个节点服务器，其中N为大于等于1的正整数。

其中，所述带宽分配模块203用于基于下述方式中之一确定向所述覆盖区域分配带宽的节点服务器以及分配的带宽值：

方式一，计算每个节点服务器的可用带宽与所有节点服务器的可用带宽总和的比值，将所述比值乘以预测的各覆盖区域的带宽需求量，得到每个节点服务器分配给各覆盖区域的带宽值；

方式二，计算每个覆盖区域的优先等级值，按照所述优先等级值从高到低的顺序对所述覆盖区域进行排序，从排在第一位的覆盖区域开始，针对各覆盖区域选择分配带宽的节点服务器并确定分配的带宽值。

其中，所述带宽分配模块203还用于当采用所述方式二时，基于下述步骤选择分配带宽的节点服务器并确定分配的带宽值：

针对一覆盖区域确定每个节点服务器的匹配度，若针对该覆盖区域的多个节点服务器的匹配度相同，则确定该多个节点服务器的可用带宽或剩余可用带宽；

按照所述匹配度从高到低、所述可用带宽或剩余可用带宽从大到小的顺序对所述节点服务器进行排序；

若且则选择排序的节点服务器中前M个节点服务器，并确定第1个至第M-1节点服务器分配的带宽值为相应节点服务器的可用带宽，第M个节点服务器分配的带宽值为

其中，Band为该覆盖区域的带宽需求量，B_i为排序的节点服务器中第i个节点服务器的可用带宽或剩余可用带宽，M为大于等于1的正整数。

其中，所述覆盖区域带宽预测模块201用于：

预测所述覆盖区域在设定时间周期内的带宽需求量；

将所述设定时间周期平均划分为设定时间段，获取在一设定时间段内所述覆盖区域的预测带宽需求量；

对所述覆盖区域在所述设定时间段内的预测带宽需求量的峰值求和，得到所述覆盖区域在设定时间段内的带宽需求总量。

本发明中的分配CDN网络中节点服务器的带宽的方法和系统，可以实现下述有益效果：

(1)降低带宽成本。通过预先分配各节点服务器的带宽，来控制节点服务器带宽的使用量，保障所有节点服务器的带宽都得到合理使用，从而充分利用带宽资源。

(2)保障服务质量。通过预先计划各节点服务器的带宽分配方案，并进行预先分配，避免出现节点服务器带宽上涨过快，超出节点服务器承载上限，并导致丢包的情况，从而导致访问失败、卡顿的情况。

(3)减少调度损耗。分配方案按时间段切片，避免了频繁对节点服务器带宽进行调入调出，从而减少这些调整带来的带宽成本损耗。

上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (12)

1.一种分配CDN网络中节点服务器带宽的方法，其特征在于，所述方法包括：

预测覆盖区域在设定时间段内的带宽需求量，并计算所述覆盖区域的带宽需求总量；

基于所述带宽需求总量及节点服务器的最优使用带宽，确定节点服务器在所述设定时间段内的可用带宽；

基于所述带宽需求量和所述可用带宽，确定向所述覆盖区域分配带宽的节点服务器以及分配的带宽值，并基于所确定的节点服务器和带宽值向所述覆盖区域分配带宽。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定节点服务器在所述设定时间段内的可用带宽包括：

预测所述节点服务器在所述设定时间段内的最优使用带宽，并计算所述节点服务器的最优使用带宽总和；

判断所述带宽需求总量是否小于或等于所述最优使用带宽总和，若是，则将所述节点服务器的预测的最优使用带宽作为可用带宽，若否，则选择一个或多个节点服务器，将所选择的一个或多个节点服务器的最大可达带宽作为可用带宽。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，选择一个或多个节点服务器包括：

计算节点服务器在所述设定时间段所处计费周期中的剩余免费时长，按照所述剩余免费时长从大到小的顺序对所述节点服务器排序，选择排序的节点服务器中前N个节点服务器，其中N为大于等于1的正整数。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定向所述覆盖区域分配带宽的节点服务器以及分配的带宽值包括下述方式中之一：

方式一，计算每个节点服务器的可用带宽与所有节点服务器的可用带宽总和的比值，将所述比值乘以预测的各覆盖区域的带宽需求量，得到每个节点服务器分配给各覆盖区域的带宽值；

方式二，计算每个覆盖区域的优先等级值，按照所述优先等级值从高到低的顺序对所述覆盖区域进行排序，从排在第一位的覆盖区域开始，针对各覆盖区域选择分配带宽的节点服务器并确定分配的带宽值。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方式二中，针对各覆盖区域选择分配带宽的节点服务器并确定分配的带宽值包括：

针对一覆盖区域确定每个节点服务器的匹配度，若针对该覆盖区域的多个节点服务器的匹配度相同，则确定该多个节点服务器的可用带宽或剩余可用带宽；

按照所述匹配度从高到低、所述可用带宽或剩余可用带宽从大到小的顺序对所述节点服务器进行排序；

若且则选择排序的节点服务器中前M个节点服务器，并确定第1个至第M-1节点服务器分配的带宽值为相应节点服务器的可用带宽，第M个节点服务器分配的带宽值为

其中，Band为该覆盖区域的带宽需求量，B_i为排序的节点服务器中第i个节点服务器的可用带宽或剩余可用带宽，M为大于等于1的正整数。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预测覆盖区域在设定时间段内的带宽需求量并计算所述覆盖区域的带宽需求总量包括：

预测所述覆盖区域在设定时间周期内的带宽需求量；

将所述设定时间周期平均划分为设定时间段，获取在一设定时间段内所述覆盖区域的预测带宽需求量；

对所述覆盖区域在所述设定时间段内的预测带宽需求量的峰值求和，得到所述覆盖区域在设定时间段内的带宽需求总量。

7.一种分配CDN网络中节点服务器带宽的系统，其特征在于，所述系统包括：

覆盖区域带宽预测模块，预测覆盖区域在设定时间段内的带宽需求量，并计算所述覆盖区域的带宽需求总量；

可用带宽确定模块，基于所述带宽需求总量及节点服务器的最优使用带宽，确定节点服务器在所述设定时间段内的可用带宽；

带宽分配模块，基于所述带宽需求量和所述可用带宽，确定向所述覆盖区域分配带宽的节点服务器以及分配的带宽值，并基于所确定的节点服务器和带宽值向所述覆盖区域分配带宽。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述可用带宽确定模块还用于：

预测所述节点服务器在所述设定时间段内的最优使用带宽，并计算所述节点服务器的最优使用带宽总和；

判断所述带宽需求总量是否小于或等于所述最优使用带宽总和，若是，则将所述节点服务器的预测的最优使用带宽作为可用带宽，若否，则选择一个或多个节点服务器，将所选择的一个或多个节点服务器的最大可达带宽作为可用带宽。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述可用带宽确定模块还用于基于下述方式选择一个或多个节点服务器：

计算节点服务器在所述设定时间段所处计费周期中的剩余免费时长，按照所述剩余免费时长从大到小的顺序对所述节点服务器排序，选择排序的节点服务器中前N个节点服务器，其中N为大于等于1的正整数。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述带宽分配模块用于基于下述方式中之一确定向所述覆盖区域分配带宽的节点服务器以及分配的带宽值：

方式一，计算每个节点服务器的可用带宽与所有节点服务器的可用带宽总和的比值，将所述比值乘以预测的各覆盖区域的带宽需求量，得到每个节点服务器分配给各覆盖区域的带宽值；

方式二，计算每个覆盖区域的优先等级值，按照所述优先等级值从高到低的顺序对所述覆盖区域进行排序，从排在第一位的覆盖区域开始，针对各覆盖区域选择分配带宽的节点服务器并确定分配的带宽值。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述带宽分配模块还用于当采用所述方式二时，基于下述步骤选择分配带宽的节点服务器并确定分配的带宽值：

针对一覆盖区域确定每个节点服务器的匹配度，若针对该覆盖区域的多个节点服务器的匹配度相同，则确定该多个节点服务器的可用带宽或剩余可用带宽；

按照所述匹配度从高到低、所述可用带宽或剩余可用带宽从大到小的顺序对所述节点服务器进行排序；

若且则选择排序的节点服务器中前M个节点服务器，并确定第1个至第M-1节点服务器分配的带宽值为相应节点服务器的可用带宽，第M个节点服务器分配的带宽值为

其中，Band为该覆盖区域的带宽需求量，B_i为排序的节点服务器中第i个节点服务器的可用带宽或剩余可用带宽，M为大于等于1的正整数。

12.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述覆盖区域带宽预测模块用于：

预测所述覆盖区域在设定时间周期内的带宽需求量；

将所述设定时间周期平均划分为设定时间段，获取在一设定时间段内所述覆盖区域的预测带宽需求量；

对所述覆盖区域在所述设定时间段内的预测带宽需求量的峰值求和，得到所述覆盖区域在设定时间段内的带宽需求总量。