CN111225279A - 一种基于宽带电视cdn智能调度算法 - Google Patents

一种基于宽带电视cdn智能调度算法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于宽带电视CDN智能调度算法，S1、人工操控中心会控制源服务器将数据资源通过GSLB控制服务器分发给节点服务单元中的各个节点服务器，资源接入模块会通过预定的接入点将电视数据资源接入用户终端，本发明涉及CDN监测技术领域。该基于宽带电视CDN智能调度算法，能够对每个节点单元服务器视频缓存情况进行监测，能够将缓存空间已满或不足的节点服务器上不常使用的缓冲视频调配至其它节点服务器，在不丢失缓冲内容的情况下保证了用户观看其它视频的流畅性，提高了用户体验，在宽带电视运行时，能够对用户终端的各种运行数据进行监测、整理和分析，技术人工能够实时对CDN各种运行参数进行实时修正，保证了宽带电视的正常运行。

Description

一种基于宽带电视CDN智能调度算法
技术领域
本发明涉及CDN监测技术领域，具体为一种基于宽带电视CDN智能调度算法。
背景技术
IPTV即交互式网络电视，俗称网络电视，是一种利用宽带网的基础设施，以计算机或普通电视机+网络机顶盒为主要终端设备，向用户提供视频点播、Internet访问、电子邮件、游戏等多种交互式数字媒体个性需求服务，CDN的全称是Content Delivery Network，即内容分发网络。CDN是构建在网络之上的内容分发网络，依靠部署在各地的边缘服务器，通过中心平台的负载均衡、内容分发、调度等功能模块，使用户就近获取所需内容，降低网络拥塞，提高用户访问响应速度和命中率。CDN在宽带电视运行中提供视频内容存储和分发技术，在宽带电视运行时，宽带电视CDN需要进行实时调配，但现有的宽带电视CDN在运行时还存在以下不足：
1、无法对每个节点单元服务器视频缓存情况进行监测，在节点服务器缓冲空间不足后，导致该节点服务器上的用户在观看新的视频时容易出现卡顿情况，降低了用户体验；
2、在宽带电视运行时，不能够对用户终端的各种运行数据进行监测、整理和分析，从而技术人员无法实时对CDN各种运行参数进行实时修正，可能会导致宽带电视无法正常使用。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于宽带电视CDN智能调度算法，解决了现有的宽带电视CDN在运行时不能够对缓存资源进行调配，无法对CDN参数进行实时修正的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于宽带电视CDN智能调度算法，包括如下步骤：
S1、人工操控中心会控制源服务器将数据资源通过GSLB控制服务器分发给节点服务单元中的各个节点服务器，资源接入模块会通过预定的接入点将电视数据资源接入用户终端；
S2、在节点服务器运行时，若节点服务器缓冲空间已满或缓冲空间不足时，用户点播频率监控模块会检测节点服务器视频网址的使用频率，点播频率排序模块会根据用户点播频率监控模块监测的频率数据对缓存视频网址进行排序，缓存内容确定模块会根据排序列表确定出使用频率最少的缓冲视频网址，并发送至调度系统中的URL调度模块；
S3、在节点服务单元运行时，节点服务器定位获取模块会对节点服务单元中的每个节点服务器进行定位，从而调度系统中的调度决策模块会计算出与需要调度缓冲的节点服务器最近的且没有缓冲该条内容的节点服务器，并通过URL调度模块将缓存的视频网址发送至该节点服务器；
S4、在用户终端使用时，用户终端参数收集模块会实时监测用户终端的各种运行参数并制作成日志，此时日志分析模块会对收集的日志数据进行对比分析，分析完毕后将分析结果发送至人工操控中心，此时人工操控中心会通过GLSB控制服务器对宽带电视资源的设置进行更改，从而保证用户终端的正常使用。
优选的，所述源服务器的输出端与GLSB控制服务器的输入端连接，所述GLSB控制服务器的输出端与节点服务单元的输入端连接，所述节点服务单元的输出端与资源接入模块的输入端连接，并且资源接入模块的输出端与用户终端的输入端连接。
优选的，所述节点服务单元的输出端与Cache分析系统的输入端连接，并且Cache分析系统的输出端与节点服务单元的输入端连接，所述节点服务单元与节点服务器定位获取模块实现双向连接，所述节点服务器定位获取模块的输出端与调度系统的输入端连接。
优选的，所述用户终端与用户参数收集模块实现双向连接，所述用户参数收集模块的输出端与日志分析模块的输入端连接，所述日志分析模块的输出端与人工操作中心的输入端连接，所述人工操作中心的输出端与GLSB控制服务器的输入端连接。
优选的，所述Cache分析系统包括用户点播频率监控模块、点播频率排序模块和缓存内容确定模块，所述用户点播频率监控模块的输出端与点播频率排序模块的输入端连接，并且点播频率排序模块的输出端与缓存内容确定模块的输入端连接，所述缓存内容确定模块的输出端与调度系统的输入端连接，所述用户点播频率监控模块的输入端与节点服务单元的输出端连接。
优选的，所述调度系统包括URL调度模块和调度决策模块，所述缓存内容确定模块的输出端与URL调度模块的输入端连接，所述URL调度模块的输入端与节点服务器单元的输出端连接，所述节点服务器定位获取模块的输出端与调度决策模块的输入端连接，并且调度决策模块的输出端与URL调度模块的输入端连接。
优选的，所述节点服务器至少包括第一节点服务器和第二节点服务器。
优选的，所述调度决策模块的调度算法为：首选获取待调度缓存的节点服务器的位置(L1)，再对其它节点服务器的缓存内容进行检索，筛选出没有对待调度的视频网址进行缓存的节点服务器，再分别获取其它节点服务器的位置(L2、L3、L4...)，然后将L2、L3、L4分别与L1之间的距离进行计算，分别记为Q2、Q3和Q4，若Q4＞Q3＞Q2，则选择位置为L2的位置节点服务器对该视频网址进行转存。
有益效果
本发明提供了一种基于宽带电视CDN智能调度算法。与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、该基于宽带电视CDN智能调度算法，通过Cache分析系统包括用户点播频率监控模块、点播频率排序模块和缓存内容确定模块，用户点播频率监控模块的输出端与点播频率排序模块的输入端连接，并且点播频率排序模块的输出端与缓存内容确定模块的输入端连接，缓存内容确定模块的输出端与调度系统的输入端连接，用户点播频率监控模块的输入端与节点服务单元的输出端连接，调度系统包括URL调度模块和调度决策模块，缓存内容确定模块的输出端与URL调度模块的输入端连接，URL调度模块的输入端与节点服务器单元的输出端连接，节点服务器定位获取模块的输出端与调度决策模块的输入端连接，并且调度决策模块的输出端与URL调度模块的输入端连接，能够对每个节点单元服务器视频缓存情况进行监测，能够将缓存空间已满或不足的节点服务器上不常使用的缓冲视频调度至其它节点服务器，在有用户需要对该视频进行观看时，可将该用户终端与其它节点服务器进行连接，在不丢失缓冲内容的情况下保证了用户观看其它视频的流畅性，提高了用户体验。
(2)、该基于宽带电视CDN智能调度算法，通过用户终端与用户参数收集模块实现双向连接，用户参数收集模块的输出端与日志分析模块的输入端连接，日志分析模块的输出端与人工操作中心的输入端连接，人工操作中心的输出端与GLSB控制服务器的输入端连接，在宽带电视运行时，能够对用户终端的各种运行数据进行监测、整理和分析，从而技术人工能够实时对CDN各种运行参数进行实时修正，保证了宽带电视的正常运行。
附图说明
图1为本发明系统的结构原理框图；
图2为本发明Cache分析系统的结构原理框图；
图3为本发明调度系统的结构原理框图；
图4为本发明视频缓存监控调配的流程图。
具体实施方式
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。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种基于宽带电视CDN智能调度算法，包括如下步骤：
S1、人工操控中心会控制源服务器将数据资源通过GSLB控制服务器分发给节点服务单元中的各个节点服务器，资源接入模块会通过预定的接入点将电视数据资源接入用户终端；
S2、在节点服务器运行时，若节点服务器缓冲空间已满或缓冲空间不足时，用户点播频率监控模块会检测节点服务器视频网址的使用频率，点播频率排序模块会根据用户点播频率监控模块监测的频率数据对缓存视频网址进行排序，缓存内容确定模块会根据排序列表确定出使用频率最少的缓冲视频网址，并发送至调度系统中的URL调度模块；
S3、在节点服务单元运行时，节点服务器定位获取模块会对节点服务单元中的每个节点服务器进行定位，从而调度系统中的调度决策模块会计算出与需要调度缓冲的节点服务器最近的且没有缓冲该条内容的节点服务器，并通过URL调度模块将缓存的视频网址发送至该节点服务器；
S4、在用户终端使用时，用户终端参数收集模块会实时监测用户终端的各种运行参数并制作成日志，此时日志分析模块会对收集的日志数据进行对比分析，分析完毕后将分析结果发送至人工操控中心，此时人工操控中心会通过GLSB控制服务器对宽带电视资源的设置进行更改，从而保证用户终端的正常使用。
本发明中，源服务器的输出端与GLSB控制服务器的输入端连接，GLSB控制服务器的输出端与节点服务单元的输入端连接，节点服务单元的输出端与资源接入模块的输入端连接，并且资源接入模块的输出端与用户终端的输入端连接。
本发明中，节点服务单元的输出端与Cache分析系统的输入端连接，并且Cache分析系统的输出端与节点服务单元的输入端连接，节点服务单元与节点服务器定位获取模块实现双向连接，节点服务器定位获取模块的输出端与调度系统的输入端连接。
本发明中，用户终端与用户参数收集模块实现双向连接，用户参数收集模块的输出端与日志分析模块的输入端连接，日志分析模块的输出端与人工操作中心的输入端连接，人工操作中心的输出端与GLSB控制服务器的输入端连接，用户参数收集模块收集的参数包括PING值、网络抖动、网络丢包率等。
本发明中，Cache分析系统包括用户点播频率监控模块、点播频率排序模块和缓存内容确定模块，用户点播频率监控模块的输出端与点播频率排序模块的输入端连接，并且点播频率排序模块的输出端与缓存内容确定模块的输入端连接，缓存内容确定模块的输出端与调度系统的输入端连接，用户点播频率监控模块的输入端与节点服务单元的输出端连接。
本发明中，调度系统包括URL调度模块和调度决策模块，缓存内容确定模块的输出端与URL调度模块的输入端连接，URL调度模块的输入端与节点服务器单元的输出端连接，节点服务器定位获取模块的输出端与调度决策模块的输入端连接，并且调度决策模块的输出端与URL调度模块的输入端连接。
本发明中，节点服务器至少包括第一节点服务器和第二节点服务器。
本发明中，调度决策模块的调度算法为：首选获取待调度缓存的节点服务器的位置(L1)，再对其它节点服务器的缓存内容进行检索，筛选出没有对待调度的视频网址进行缓存的节点服务器，再分别获取其它节点服务器的位置(L2、L3、L4...)，然后将L2、L3、L4分别与L1之间的距离进行计算，分别记为Q2、Q3和Q4，若Q4＞Q3＞Q2，则选择位置为L2的位置节点服务器对该视频网址进行转存。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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过程、方法、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过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于宽带电视CDN智能调度算法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、人工操控中心会控制源服务器将数据资源通过GSLB控制服务器分发给节点服务单元中的各个节点服务器，资源接入模块会通过预定的接入点将电视数据资源接入用户终端；
S2、在节点服务器运行时，若节点服务器缓冲空间已满或缓冲空间不足时，用户点播频率监控模块会检测节点服务器视频网址的使用频率，点播频率排序模块会根据用户点播频率监控模块监测的频率数据对缓存视频网址进行排序，缓存内容确定模块会根据排序列表确定出使用频率最少的缓冲视频网址，并发送至调度系统中的URL调度模块；
S3、在节点服务单元运行时，节点服务器定位获取模块会对节点服务单元中的每个节点服务器进行定位，从而调度系统中的调度决策模块会计算出与需要调度缓冲的节点服务器最近的且没有缓冲该条内容的节点服务器，并通过URL调度模块将缓存的视频网址发送至该节点服务器；
S4、在用户终端使用时，用户终端参数收集模块会实时监测用户终端的各种运行参数并制作成日志，此时日志分析模块会对收集的日志数据进行对比分析，分析完毕后将分析结果发送至人工操控中心，此时人工操控中心会通过GLSB控制服务器对宽带电视资源的设置进行更改，从而保证用户终端的正常使用。
2.根据权利要求1所述的一种基于宽带电视CDN智能调度算法，其特征在于：所述源服务器的输出端与GLSB控制服务器的输入端连接，所述GLSB控制服务器的输出端与节点服务单元的输入端连接，所述节点服务单元的输出端与资源接入模块的输入端连接，并且资源接入模块的输出端与用户终端的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于宽带电视CDN智能调度算法，其特征在于：所述节点服务单元的输出端与Cache分析系统的输入端连接，并且Cache分析系统的输出端与节点服务单元的输入端连接，所述节点服务单元与节点服务器定位获取模块实现双向连接，所述节点服务器定位获取模块的输出端与调度系统的输入端连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于宽带电视CDN智能调度算法，其特征在于：所述用户终端与用户参数收集模块实现双向连接，所述用户参数收集模块的输出端与日志分析模块的输入端连接，所述日志分析模块的输出端与人工操作中心的输入端连接，所述人工操作中心的输出端与GLSB控制服务器的输入端连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于宽带电视CDN智能调度算法，其特征在于：所述Cache分析系统包括用户点播频率监控模块、点播频率排序模块和缓存内容确定模块，所述用户点播频率监控模块的输出端与点播频率排序模块的输入端连接，并且点播频率排序模块的输出端与缓存内容确定模块的输入端连接，所述缓存内容确定模块的输出端与调度系统的输入端连接，所述用户点播频率监控模块的输入端与节点服务单元的输出端连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于宽带电视CDN智能调度算法，其特征在于：所述调度系统包括URL调度模块和调度决策模块，所述缓存内容确定模块的输出端与URL调度模块的输入端连接，所述URL调度模块的输入端与节点服务器单元的输出端连接，所述节点服务器定位获取模块的输出端与调度决策模块的输入端连接，并且调度决策模块的输出端与URL调度模块的输入端连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于宽带电视CDN智能调度算法，其特征在于：所述节点服务器至少包括第一节点服务器和第二节点服务器。
8.根据权利要求1所述的一种基于宽带电视CDN智能调度算法，其特征在于：所述调度决策模块的调度算法为：首选获取待调度缓存的节点服务器的位置(L1)，再对其它节点服务器的缓存内容进行检索，筛选出没有对待调度的视频网址进行缓存的节点服务器，再分别获取其它节点服务器的位置(L2、L3、L4...)，然后将L2、L3、L4分别与L1之间的距离进行计算，分别记为Q2、Q3和Q4，若Q4＞Q3＞Q2，则选择位置为L2的位置节点服务器对该视频网址进行转存。
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