CN113179328A - 一种用于pcdn网络的资源分发方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于PCDN网络的资源分发方法和系统，所述方法包括以下实现步骤：步骤S11：接收资源上线的请求，从客户源站获取目标资源，将所述目标资源缓存到本地PCDN网络中；步骤S12：发送资源预缓存指令到本地PCDN网络内的节点服务器，等待所述节点服务器从本地PCDN网络的缓存中获取所述目标资源并进行缓存；步骤S13：所述节点服务器将所述目标资源分发到区域内的P2P子网中进行缓存。利用本发明所述方法和系统，不仅能提高PCDN网络中资源分发的用户体验、降低部署成本，同时也提高了资源的安全和服务质量，因此具有明显的技术优势和有益效果。

Description

一种用于PCDN网络的资源分发方法及系统
技术领域
本发明涉及内容分发网络领域，尤其涉及一种用于PCDN网络的资源分发方法及系统。
背景技术
P2PCDN，也称为PCDN或者P2P内容分发网络(以下都称为PCDN)，是以P2P技术为基础，通过挖掘利用边缘网络闲置资源而构建的低成本高品质内容分发网络服务。客户通过集成PCDN SDK(以下简称SDK)接入该服务后能获得等同(或略高于)CDN的分发质量，同时显著降低分发成本。适用于视频点播、直播、大文件下载等业务场景。
请参阅图5，图5示出了一种现有的典型的PCDN访问场景的示意图，现有从PCDN下载资源的流程通常包括以下步骤：
步骤1：用户通过PCDN SDK访问P2P网络，请求资源；
步骤2：P2P网络根据P2P协议准备资源并提供下载；
步骤3：如果本地缓存不存在资源，P2P网络回源CDN获取资源；
步骤4：如果CDN缓存存在资源，则CDN将资源分发到P2P网络；
步骤5：如果CDN缓存不存在资源，则CDN会向客户源站申请获取资源，然后将获取的资源分发到P2P网络，再由P2P网络将资源发送给用户。
在具体实施中，发明人发现通过上述流程从PCDN下载资源存在以下问题：
(1)首次资源访问时间长，在用户首次下载新上线资源时，由于P2P网络中并无相关缓存，因此只能回源，最终从客户源站申请资源拉取，这样会导致资源首次播放加载时间过长、多次回源浪费带宽，用户体验较差；
(2)在PCDN网络中，由于P2P网络是一个去中心化的网络，没有中心节点管理资源，所以用户实时获得的资源难以保证资源的完整性和合法性，由此影响了PCDN网络的服务质量。
因此，基于上述原因，目前PCDN网络的资源下载存在首次资源访问时间长、难以控制PCDN网络的服务质量等缺陷，用户体验较差。
发明内容
本发明为解决现有技术中存在的首次资源访问时间长、难以保证PCDN网络的服务质量的缺陷，提出一种用于PCDN网络的资源分发的解决方案，目的是降低首次资源访问时间，并且同时提高PCDN网络的服务质量，提高用户体验。
为了实现以上目的，本发明提出了一种用于PCDN网络的资源分发的方法，包括主动从客户源站缓存目标资源，并将所述目标资源下发到PCDN网络下属的各个节点服务器和P2P子网中进行预缓存。
上述方法具体包括以下实现步骤：步骤S11：接收资源上线的请求，从客户源站获取目标资源，将所述目标资源缓存到本地PCDN网络中；步骤S12：发送资源预缓存指令到本地PCDN网络内的节点服务器，等待所述节点服务器从本地PCDN网络的缓存中获取所述目标资源并进行缓存；步骤S13：所述节点服务器将所述目标资源分发到区域内的P2P子网中进行缓存。
进一步的，所述步骤S12中，还包括：节点服务器获取所述目标资源之后，对所述目标资源进行合法性检查。
进一步的，所述步骤S12中，还包括：节点服务器获取所述目标资源之后，对所述目标资源的完整性进行验证，计算并存储目标资源的校验数据。
进一步的，还包括处理用户资源下载请求的步骤，具体包括：从P2P网络中取出目标资源，发送给用户；从节点服务器取出所述目标资源的验证数据，发送给用户。
进一步的，在步骤S13中，具体包括以下实现步骤：采用喷泉码编码技术将所述目标资源进行分片生成N个分片数据；将所述N个分片数据缓存到P2P子网中的N个节点服务器。
进一步的，所述的从P2P网络中取出目标资源具体为从N个节点服务器取出K个分片数据，其中，K小于N。
进一步的，在用户下载资源前进行登录验证和会话管理。
进一步的，所述登录验证和会话管理包括：行为合规性验证、在线时长验证。
基于同样的发明构思，本发明还公开一种用于PCDN网络的资源分发系统，包括第一管理模块、第二管理模块，其中：第一管理模块：用于接收资源上线的请求，从客户源站获取所述目标资源，将目标资源缓存到本地PCDN网络中，并通知PCDN网络内的节点服务器预缓存目标资源；第二管理模块：用于接收资源预缓存命令，主动从本地PCDN网络的缓存中获取所述目标资源并进行缓存。
进一步的，还包括第三管理模块，所述第三管理模块用于完成目标资源的校验数据验证，节点的登录验证和会话管理，进一步实现网络的QOS管理。
本发明还公开一种电子设备，其特征在于，所述系统包括处理器以及存储器，所述存储器用于存储可执行程序；所述处理器用于执行所述可执行程序以实现上述的任何一种用于PCDN网络的资源分发方法。
本发明公开的方法和系统中所述模块，在实际应用中，即可以在一台目标服务器上部署多个模块，也可以每一模块独立部署在不同的目标服务器上，特别的，根据需要，为了提供更强大的计算处理能力，也可以根据需要将模块部署到集群目标服务器上。
利用本发明公开的方法、系统和设备，使得在PCDN网络的资源分发过程中，至少有以下明显优势：
1.通过提前将资源预缓存到PCDN网络中，减少资源首次访问时间，减少回源带宽，用户体验更好；
2.网络中的区域P2P网络从无中心化变身为轻中心化，具备了自我管理文件完整性、合法性和Qos的能力，同时也让CDN网络具备轻中心功能，完成了主动预热和推送资源的功能；
3.通过对喷泉码的设计和实现，能够保证在弱网情况下或者节点在线数量不够的情况下依然能够确保资源的分发。
由此可见，本发明所述方法通过降低资源首次访问时间，减少回源带宽，从而明显提高PCDN网络资源下载的用户体验、降低部署成本，同时也提高资源的安全和服务质量，因此具有明显的技术优势。
为了对本发明有更清楚全面的了解，下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了一种实施例用于PCDN网络的资源分发方法的流程示意图。
图2示出了一种实施例用于PCDN网络的资源分发方法中文件完整性管理的流程示意图。
图3示出了一种实施例用于PCDN网络的资源分发方法中节点登录的流程示意图。
图4示出了一种实施例用于PCDN网络的资源分发系统的结构示意图。
图5示出了一种现有的典型的PCDN访问场景的示意图。
具体实施方式
请参阅图1，图1示出了一种实施例中一种用于PCDN网络的资源分发方法的流程示意图，具体包括步骤S11～S13：
步骤S11：接收资源上线的请求，从客户源站获取所述目标资源，将目标资源缓存到本地PCDN网络中。
在该实施例中，当有新增资源上线时，PCDN接收到资源上线的请求，会主动从客户源站获取目标资源，并将获取的目标资源缓存到本地PCDN网络中。
具体实施中，PCDN在缓存目标资源的过程中，可以进一步对目标资源进行合法性检查，比如涉黄涉暴检查，对不合法的资源不予下载或者删除。
步骤S12：发送资源预缓存指令到本地PCDN网络内的节点服务器，等待所述节点服务器从本地PCDN网络的缓存中获取所述目标资源并进行缓存。
PCDN缓存成功后，发送资源预缓存指令到本地PCDN网络内的所有节点服务器，节点服务器接收到指令后，各自从PCDN网络获取目标资源，并进行本地缓存。
具体实施中，节点服务器在缓存目标资源的过程中，还可以进一步对目标资源进行合法性检查，比如涉黄涉暴检查，对不合法的资源不予下载或者删除。对合法的目标资源节点服务器会保留完整的目标资源的数据。为提供目标资源的完整性验证，节点服务器可进一步在本地对目标资源进行校验数据验证，产生校验数据存放在本地缓存中，校验数据可以是文件的md5sum数据。
步骤S13：所述节点服务器将所述目标资源分发到区域内的P2P子网中进行缓存。
在该实施例中，每个节点服务器完成资源拉取后，将资源按照P2P协议分发到P2P网络中进行缓存。此时，如果用户通过P2P网络访问资源，因为资源已经预缓存到P2P网络中，因此无需回源CDN，即可由P2P网络完成资源的准备和下载，节省了网络带宽，资源下载速度也会更快。
在该实施例中，处理用户资源下载请求时的步骤包括：
(1)从P2P网络中取出目标资源，发送给用户；
(2)从节点服务器取出目标资源的验证数据，发送给用户。
当P2P弱网特性明显比如丢包率会比较高，或者节点服务器在线数量不高的情况下，资源分发的失败率较高，这会导致客户端SDK持续拉取文件。因此，为保证在弱网情况下或者节点在线数量不够的情况下依然能够获得完整的文件，在一个实施例中，采用如下实现步骤：
(1):喷泉码编码技术(例如Raptor码、LT码)对所述目标资源划分为N个资源分片；
(2):将所述N个分片数据缓存到P2P子网中的N个节点服务器。
在该实施例中，P2P子网的客户端只需要保证接收到一定数量的编码文件，就能恢复出完整文件，因此，在处理用户资源下载请求时，只需要从P2P网络中取出目标资源，具体是从N个节点服务器取出K个分片数据，将K个分片数据发送给用户，其中，K小于N。
该实施方案相比需要下载完整的资源文件，可以明显提高文件分发的成功率，同时节约网络资源。
请参阅图2，图2示出了一种实施例中一种用于PCDN网络的资源分发方法中文件完整性管理的流程示意图，具体包括步骤S21～步骤S24：
步骤S21：用户向PCDN网络请求下载目标资源。
一般的，用户使用的SDK访问PCDN网络的P2P子网络，请求下载目标资源。
步骤S22：获得目标资源。
经过图1所示的步骤S13后，P2P子网络中已经预缓存了资源信息，节点服务器也已经预缓存了资源和资源校验数据。因此，用户可通过SDK访问P2P网络，从P2P网络中下载到完整的目标资源。
步骤S23：获得目标资源的校验数据。
在该实施例中，文件的校验数据存放在节点服务器，因此，通常可通过SDK，根据P2P网络信息，获得目标资源存放的节点服务器，并从节点服务器获得完整文件的校验数据，比如文件的md5sum信息
步骤S24：基于目标资源的校验数据，验证目标资源的完整性。
在该实施例中，验证目标资源的完整性的具体实现方法是：计算获得的目标资源的校验值，然后将该校验值和从节点服务器获得的校验数据进行比对，相同则说明文件完整，不相同则说明文件不完整。
请参阅图3，图3示出了一种实施例中一种用于PCDN网络的资源分发方法中节点登录的流程示意图，每个节点服务器管理自己的区域P2P子网络，为了提高资源下载的服务质量，可以进一步对于网络中每个节点进行会话管理以提高资源分发服务的质量。节点的会话管理包括登录管理、节点黑名单，节点黑名单是用于存储有违规行为的节点列表，其中节点登录时的流程具体包括步骤S31～步骤S34：
步骤S31：节点申请加入PCDN网络，登录自己所属网络的节点服务器下。
每个节点上线PCDN网络，申请加入P2P网络，登录到自己所属网络的节点服务器下，登录时，节点服务器要对节点进行一系列验证。
步骤S32：节点服务器建立节点的会话记录。
在该实施例中，节点的会话记录采用mac地址作为唯一性标记。
步骤S33：节点服务器验证节点是否在黑名单内，如果是，则不允许登录。
步骤S34：节点服务器验证节点是否有违规行为，如果是，则记录入黑名单。
其中，节点黑名单是用于存储有违规行为的节点列表，作为一种举例，如果节点短时间内频繁下线，将会被记录入黑名单，或者如果节点分享了违规资源，比如涉黄资源，将会被记录入黑名单。在该实施例中，被记入黑名单的节点需要通过手动从黑名单中解除。
请参阅图4，一种实施例中一种用于PCDN网络的资源分发系统的结构示意图，如图所示，PCDN网络边缘内包括CDN网络、节点服务器、P2P子网络，除此之外，还包括第一管理模块10、第二管理模块11、第三管理模块12，其中：
第一管理模块10：用于接收资源上线的请求，从客户源站获取所述目标资源，将目标资源缓存到本地PCDN网络中，并通知PCDN网络内的节点服务器预缓存目标资源。
第二处理模块11：用于接收资源预缓存命令，主动从本地PCDN网络的缓存中获取所述目标资源并进行缓存。
第三管理模块12：用于完成目标资源的校验数据验证，节点的登录验证和会话管理，进一步实现网络的QOS管理。
在本实施例中，第二管理模块和第三管理模块部署在每个节点服务器处，用于扩展该位置节点服务器的功能，使得节点服务器具备资源预存储和完整性验证，以及资源分发的合法性和QOS管理的能力，同时也使得节点服务器具备了轻CDN的功能，实现了主动下载和推送资源的功能。
作为一个举例，第一管理模块10接收到资源上线指令后，从客户源站下载目标资源到CDN，进行缓存。
然后，第一管理模块10将发送预热请求到节点服务器各自的第二管理模块11，第二管理模块11从CDN进行资源预存储，第二管理模块11完成预存储，返则返回成功给第一管理模块10，所有第二管理模块11返回成功后预存储结束。
每个节点服务器完成资源拉取后，将资源按照P2P协议分发到P2P网络中进行缓存，节点服务器会保留完整文件。
当用户通过P2P网络访问目标资源，因为目标资源已经完成预存储，无需回源CDN，因此可以加快下载速度，节省了带宽。
本申请实施例还提供一种电子设备，所述电子设备中包括处理器及存储器，所述存储器中存储有可执行程序，当所述可执行程序在计算机上运行时，所述计算机执行上述任一实施例所述方法和系统。
需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述计算机程序可以存储于计算机可读存储介质中，所述存储介质可以包括但不限于：只读存储器(ROM，Read OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于PCDN网络的资源分发方法，其特征是，包括以下实现步骤：
步骤S11：接收资源上线的请求，从客户源站获取目标资源，将所述目标资源缓存到本地PCDN网络中；
步骤S12：发送资源预缓存指令到本地PCDN网络内的节点服务器，等待所述节点服务器从本地PCDN网络的缓存中获取所述目标资源并进行缓存；
步骤S13：所述节点服务器将所述目标资源分发到区域内的P2P子网中进行缓存。
2.如权利要求1所述的资源分发方法，其特征是，所述步骤S12中，还包括：节点服务器获取所述目标资源之后，对所述目标资源进行合法性检查。
3.如权利要求1所述的资源分发方法，其特征是，所述步骤S12中，还包括：节点服务器获取所述目标资源之后，对所述目标资源的完整性进行验证，计算并存储目标资源的校验数据。
4.如权利要求3所述的资源分发方法，其特征是，还包括处理用户资源下载请求的步骤，具体包括：
从P2P网络中取出目标资源，发送给用户；
从节点服务器取出所述目标资源的验证数据，发送给用户。
5.如权利要求1所述的资源分发方法，其特征是，在步骤S13中，具体包括以下实现步骤：
采用喷泉码编码技术将所述目标资源进行分片生成N个分片数据；
将所述N个分片数据缓存到P2P子网中的N个节点服务器。
6.如权利要求5所示的方法，其特征是，所述的从P2P网络中取出目标资源具体为从N个节点服务器取出K个分片数据，其中，K小于N。
7.如权利要求1所述的资源分发方法，其特征是，在用户下载资源前进行登录验证和会话管理。
8.如权利要求7所述的资源分发方法，其特征是，所述登录验证和会话管理包括：行为合规性验证、在线时长验证。
9.一种用于PCDN网络的资源分发系统，其特征是，包括：第一管理模块、第二管理模块，其中：
第一管理模块：用于接收资源上线的请求，从客户源站获取所述目标资源，将目标资源缓存到本地PCDN网络中，并通知PCDN网络内的节点服务器预缓存目标资源；
第二管理模块：用于接收资源预缓存命令，主动从本地PCDN网络的缓存中获取所述目标资源并进行缓存。
10.如权利要求9所述的用于PCDN网络的资源分发系统，其特征是，还包括第三管理模块，所述第三管理模块用于完成目标资源的校验数据验证，节点的登录验证和会话管理，进一步实现网络的QOS管理。
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