CN1964429A - 一种分布式机顶盒升级管理方法、管理系统和管理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分布式机顶盒升级管理方法，包括以下步骤：中心节点升级管理设备接收用户终端发送的机顶盒升级请求；所述中心节点升级管理设备选择位于边缘节点的升级地址并向所述用户终端发送；所述用户终端从所述升级地址获取升级信息。本发明还公开了一种分布式机顶盒升级管理系统以及一种中心节点升级管理设备。本发明实现了IPTV架构中机顶盒升级的分布式管理，减轻了用户终端机顶盒升级对骨干/汇聚网络的压力，大大增强了用户终端机顶盒升级的响应速度和可靠性。

Description

一种分布式机顶盒升级管理方法、管理系统和管理设备
技术领域
本发明涉及IPTV技术领域，尤其涉及一种分布式机顶盒升级管理方法、管理系统和管理设备。
背景技术
目前，在IPTV系统中涉及到管理大量用户终端STB(Set TOP Box，机顶盒)软件升级的问题，由于升级时用户的行为是不可控制的，因此经常会出现大量用户终端STB同时请求升级的情况，处理不当，会造成对主网络带宽的大量占用，影响其他业务，对系统造成巨大的冲击。因此，需要提出一种解决大量STB升级的方案。
图1是目前典型的IPTV应用架构中功能模块和系统的部署图。如图1所示，其中负责管理STB升级的系统在架构上为集中式部署，即整个STB升级管理系统部署在网络中心节点，通过在前端部署L4/L7负载均衡设备来实现系统的可靠性和负载均衡，该种部署方式在小区域和用户终端规模较小时比较有效，但对于大规模和分布式区域的应用，有如下的一些缺点和不足：
由于STB升级管理系统部署在网络中心的位置，在用户的STB软件升级时，如图1中的虚线所示，所有STB升级的流量都将经过骨干/汇聚网络，增加了对骨干/汇聚网络的负载压力。另外，STB升级管理系统不能根据用户的位置就近提供服务，可能导致响应延迟以及增加升级的不可靠性。最后，STB升级管理系统全部部署在中心节点，不利于整个系统高可用性的实现，前端L4/L7负载均衡设备容易成为性能瓶颈，难以满足大规模用户的应用。
发明内容
本发明提供一种分布式机顶盒升级管理方法，包括以下步骤：
中心节点升级管理设备接收用户终端发送的机顶盒升级请求；
所述中心节点升级管理设备选择位于边缘节点的升级地址并向所述用户终端发送；
所述用户终端从所述升级地址获取升级信息。
本发明还提供一种分布式机顶盒升级管理系统，包括中心节点升级管理设备、中心节点负载均衡设备和至少一个边缘节点升级设备；
所述中心节点升级管理设备用于存储并管理各边缘节点升级设备上的机顶盒升级信息，并在接收到用户终端的机顶盒升级请求时选择升级地址并向用户终端发送；
所述中心节点负载均衡设备与所述中心节点升级管理设备和各边缘节点连接，用于管理所述中心节点升级管理设备与外部网络的信令交互，和/或定时获取各所述边缘节点升级设备的负载状况和/或运行状况；
所述边缘节点升级设备位于网络各边缘节点，用于在接收到用户终端的升级请求时，就近向用户终端发送本设备存储的机顶盒升级所需的信息。
本发明还提供一种中心节点升级管理设备，包括升级信息存储单元、边缘节点升级设备管理单元和升级请求处理单元；
所述升级信息存储单元，用于存储最新的机顶盒升级信息；
所述边缘节点升级设备管理单元，用于管理各边缘节点下升级设备的设备地址，并更新各边缘节点升级设备上存储的机顶盒软件信息；
所述升级请求处理单元，用于在接收到用户终端的机顶盒升级请求时，根据用户终端的位置信息、和/或各所述边缘节点升级设备的负载状况、和/或各所述边缘节点升级设备的运行状况，选择升级地址并向用户终端发送。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
分布式机顶盒升级管理系统部署在离用户终端非常近的各个边缘节点，用户终端STB升级所产生的流量无需经过骨干/汇聚网络，从而减轻了用户终端STB升级对骨干/汇聚网络的压力，同时大大增强了用户终端STB升级的响应速度和可靠性。
附图说明
图1是现有IPTV应用架构中机顶盒升级管理系统的集中式部署示意图；
图2是本发明实施例一中分布式机顶盒升级管理系统的结构示意图；
图3是本发明实施例二中分布式机顶盒升级管理系统的结构示意图；
图4是本发明实施例三中分布式机顶盒升级管理方法的流程图；
图5是本发明实施例四中分布式机顶盒升级管理方法的示意图；
图6是本发明实施例四中分布式机顶盒升级管理方法的信令流程图；
图7是本发明实施例五中分布式机顶盒升级管理方法的示意图；
图8是本发明实施例五中分布式机顶盒升级管理方法的信令流程图。
具体实施方式
采用本发明中的分布式机顶盒升级管理系统，可以根据用户终端的分布情况，在网络中部署一个或多个边缘节点，在每个边缘节点部署一个或多个升级设备，边缘节点的数量和升级设备的数量可以根据用户终端的数量进行调节。本发明的实施例一中，以在分布式机顶盒升级管理系统中部署有两个边缘节点、两个节点下分别部署有多个边缘节点升级设备为例，该分布式机顶盒升级管理系统如图2所示，包括：中心节点升级管理设备201、中心节点负载均衡设备202、每个节点下的多个边缘节点升级设备203以及多个用户终端204，其中，
中心节点升级管理设备201位于网络中心节点，其前端部署有中心节点负载均衡设备202，对外使用一个c-VIP(center Virtual IP，中心节点升级管理设备虚拟IP)地址。各边缘节点通过骨干/汇聚网络与中心节点连接，每个边缘节点上存在多个边缘节点升级设备203。同时，每个边缘节点下存在多个用户终端204，这些用户终端通过接入网络与边缘节点连接。
中心节点升级管理设备201用于存储STB升级信息，维护各边缘节点升级设备203的设备地址与STB软件信息，并在接收到用户终端204的STB升级请求时选择并向用户终端204发送最优的边缘节点升级管理设备的设备地址作为升级地址。
如图2所示，中心节点升级管理设备201进一步包括升级信息存储单元2011、边缘节点升级设备管理单元2012和升级请求处理单元2013。其中，
升级信息存储单元2011，用于存储最新的STB软件信息；
边缘节点升级设备管理单元2012，用于管理各边缘节点下升级设备的设备地址，并实时更新各边缘节点升级设备203上存储的STB软件信息；
升级请求处理单元2013，用于在接收到用户终端204的STB升级请求时，根据用户终端204的位置信息和中心节点负载均衡设备202提供的各边缘节点升级设备负载状况和/或运行状况，选择最优的边缘节点升级设备的设备地址作为升级地址并向用户终端204发送。该最优边缘节点升级设备的选择标准可以为：运行正常且负载最轻，或根据预先设定的其他策略选择。
中心节点负载均衡设备202用于管理中心节点升级管理设备201与外部网络的信令交互，并定时获取各个边缘节点下边缘节点升级设备203的负载状况和/或运行状况。该运行状况包括该设备的网络响应时间、CPU利用率、内存利用率、各硬件是否工作正常、各软件是否工作正常、升级信息是否正确等。
边缘节点升级设备203位于网络边缘，用于在接收到用户终端的STB升级请求时，就近向用户终端提供升级所需的信息。
用户终端204上包括STB设备，在需要对STB进行升级时向中心节点升级管理设备201发送升级请求，并接收边缘节点升级设备203发送的升级信息。
采用本发明中的分布式机顶盒升级管理系统，还可以根据用户终端的分布情况，在网络中部署一个或多个边缘节点，在每个边缘节点部署一个边缘节点负载均衡设备以及一个或多个升级设备，边缘节点的数量和升级设备的数量可以根据用户终端的数量进行调节。本发明的实施例二中，以分布式机顶盒升级管理系统在网络中部署两个边缘节点、每个节点下分别部署有一个边缘节点负载均衡设备和多个边缘节点升级设备为例，该分布式机顶盒升级管理系统如图3所示，包括：中心节点升级管理设备301、中心节点负载均衡设备302、各边缘节点上的边缘节点负载均衡设备303、多个边缘节点升级设备304和多个用户终端305，其中：
中心节点升级管理设备301位于网络中心管理节点，其前端部署有中心节点负载均衡设备，对外使用一个c-VIP(center Virtual IP，中心节点升级管理设备虚拟IP)地址。各边缘节点通过骨干/汇聚网络与中心节点连接，每个边缘节点上存在一个边缘节点负载均衡设备303和多个边缘节点升级设备304，每个边缘节点负载均衡设备303使用一e-VIP(edge Virtual IP，边缘节点升级管理设备虚拟IP)地址。同时，每个边缘节点下存在多个用户终端305，这些用户终端通过接入网络与边缘节点连接。
中心节点升级管理设备301用于存储STB升级信息，维护各边缘节点负载均衡设备303、各边缘节点升级设备304的地址与边缘节点升级设备304的STB软件信息，并在接收到用户终端305的STB升级请求时，向用户终端305发送该用户终端所在边缘节点的负载均衡设备303的e-VIP地址。
如图3所示，中心节点升级管理设备301进一步包括升级信息存储单元3011、边缘节点升级设备管理单元3012、升级请求处理单元3013和边缘节点负载均衡设备管理单元3014。其中，
升级信息存储单元3011，用于存储最新的STB软件信息；
边缘节点升级设备管理单元3012，用于管理各边缘节点升级设备304的设备地址，并实时更新各边缘节点升级设备304上存储的STB软件信息；
升级请求处理单元3013，用于在接收到用户终端305的STB升级请求时，根据用户终端305的位置信息，向用户终端305发送该用户终端所在边缘节点的负载均衡设备303的e-VIP地址；
边缘节点负载均衡设备管理单元3014，用于管理各边缘节点下边缘节点负载均衡设备303的e-VIP地址。
中心节点负载均衡设备302用于管理中心节点升级管理设备301与外部网络的信令交互。
边缘节点负载均衡设备303位于网络边缘，用于管理同一边缘节点下各边缘节点升级设备304的设备地址，并定时获取各边缘节点升级设备304的负载状况和运行状况，该运行状况包括该设备的网络响应时间、CPU利用率、内存利用率、各硬件是否工作正常、各软件是否工作正常、升级信息是否正确等。边缘节点负载均衡设备303在接收到用户终端305发送的STB升级请求时，选择最优的边缘节点升级设备为用户终端305进行STB升级。该最优边缘节点升级设备的选择标准可以为：运行正常且负载最轻，或根据预先设定的其他策略选择。
边缘节点升级设备304位于网络边缘，用于向用户终端提供升级所需的信息。
用户终端305上包括STB设备，在需要对STB进行升级时向中心节点升级管理设备301发送升级请求，并接收边缘节点升级设备304发送的升级信息。
通过采用如实施例一或实施例二所示的分布式机顶盒升级管理系统，将升级服务器部署在各个不同的边缘节点，对于不同位置的用户终端发送的STB升级请求，由中心节点升级管理设备或边缘节点负载均衡设备选择不同的边缘节点升级设备作为升级地址，使得用户终端STB升级的流量直接从边缘节点升级设备获得，大大减少了STB升级流量对骨干/汇聚网络的压力。同时，边缘节点的数量和升级设备的数量都可以根据用户终端的数量进行调节，从而增强了用户终端STB升级的响应速度和可靠性，满足了大量用户终端的需求。
本发明的实施例三中，一种分布式机顶盒升级管理方法如图4所述，包括步骤：
步骤s401、中心节点升级管理设备接收用户终端发送的STB升级请求；
步骤s402、中心节点升级管理设备根据用户终端的位置信息，选择一位于边缘节点的升级地址；
步骤s403、中心节点升级管理设备向该用户终端返回该位于边缘节点的升级地址；
步骤s404、用户终端向该升级地址发送升级请求；
步骤s405、用户终端获取升级所需的信息。
步骤s402中，中心节点选择位于边缘节点的升级地址的方法有两种，分别为：
方法(1)、中心节点升级管理设备通过定时和各边缘节点升级设备交互信息，获取当前各边缘节点升级设备的负载状况和/或运行状况，选取最优的边缘节点升级设备的地址作为升级地址，通知用户终端和该地址进行通讯，从而实现分布式边缘节点升级管理设备群的高可用性和负载均衡。该最优边缘节点升级设备的选择标准可以为距离用户终端位置近、运行正常且负载最轻，或根据预先设定的其他策略选择。
本发明的实施例四中，上述方法(1)的原理如图5所示，中心节点升级管理设备通过定时和边缘节点升级设备交互信息，获取当前各边缘节点的负载状况和/或运行状况，在接收到用户终端STB的升级请求时，根据用户终端位置以及当前各边缘节点的负载状况和/或运行状况、或根据预先设定的其他策略返回最优的边缘节点升级设备地址作为升级地址，用户终端根据收到的该地址对其STB软件进行升级。上述分布式STB升级方法的信令流程图如图6所示，包括：
步骤s600、中心节点STB升级管理设备采用一个c-VIP地址，并通过负载均衡设备与外部网络进行信令交互；中心节点升级管理设备定时和各个边缘节点的各升级设备通讯，获取各个边缘节点升级设备的负载状况和/或运行状况；
步骤s601、用户终端根据c-VIP地址，向中心节点升级管理设备发送STB升级请求；
步骤s602、中心节点升级管理设备确定用户终端所在位置为边缘节点1，根据该边缘节点1下n个升级设备的负载状况和/或运行状况，选择运行正常且负载最轻的边缘节点升级设备；或者根据预先设定的其他策略，选择相应的边缘节点升级设备；
步骤s603、中心节点升级管理设备向用户终端发送该边缘节点升级设备的地址；
步骤s604、用户终端向获得的边缘节点升级设备的地址发送STB升级请求，并且用户终端可以记录该地址为STB进行升级的地址，只要用户终端不重新启动，以后可直接向该地址发送升级请求，而不再向中心节点升级管理设备发送请求；
步骤s605、边缘节点升级设备向用户终端发送STB升级所需的信息，用户终端进行接收。
在步骤s601～步骤s605中，如果由于某些原因，为用户终端提供STB升级信息的边缘节点升级设备故障，则用户终端STB自动重新启动从步骤s601开始的该过程，获取新的边缘节点升级设备地址。
方法(2)、和中心节点升级管理设备类似，在每个边缘节点的升级设备群前面部署负载均衡设备，中心节点升级管理设备根据用户终端的位置通知该用户终端所在边缘节点的负载均衡设备的地址作为升级地址，由负载均衡设备实现分布式边缘节点升级管理设备群的负载均衡和高可用性。
本发明的实施例五中，上述方法(2)的原理如图7所示，与方法(1)相比，本方法通过在各个边缘节点升级设备群前部署负载均衡设备，中心节点升级管理设备直接维护各用户终端位置和与用户终端所在边缘节点相对应的负载均衡设备的e-VIP地址，并管理各边缘节点的负载均衡设备。各个边缘节点下升级设备负载状况和/或运行状况的获取、以及边缘节点内STB升级流量负载的分配由各个边缘节点的负载均衡设备进行管理。在中心节点升级管理设备收到用户终端STB升级请求的时候，返回该用户终端所在边缘节点的负载均衡设备的e-VIP地址给用户终端，由该边缘节点的负载均衡设备完成用户终端所需的STB升级信息的发送。上述分布式STB升级方法的信令流程图如图8所示，包括：
步骤s800、中心节点升级管理设备通过中心节点负载均衡设备与外部网络进行信令交互，对外采用一个c-VIP地址；在每个边缘节点的升级设备群前部署边缘节点负载均衡设备，每个负载均衡设备具有一e-VIP地址；中心节点升级管理设备管理各个边缘节点的负载均衡设备，并由各个边缘节点的负载均衡设备定时获取各个边缘节点升级设备的负载状况和/或运行状况；
步骤s801、用户终端向中心节点升级管理设备发起STB升级请求；
步骤s802、中心节点升级管理设备根据用户终端位置选择边缘节点下的负载均衡设备，本实施例中以该用户终端位于边缘节点1下为例，中心节点升级管理设备选择的负载均衡设备位于边缘节点1；
步骤s803、中心节点升级管理设备向用户终端发送边缘节点1的负载均衡设备的e-VIP地址；
步骤s804、用户终端向指定的负载均衡设备的e-VIP地址发起STB升级请求，并且用户终端可以记录该e-VIP地址，只要不重新启动，以后可直接将请求发送至该地址，而不再向中心节点升级管理设备发起请求；
步骤s805、边缘节点负载均衡设备根据该边缘节点下各升级设备的负载状况和/或运行状况，选择运行正常且负载最轻的边缘节点升级设备；或者根据预先设定的策略，选择相应的边缘节点升级设备；并指示该升级设备向用户终端发送STB升级信息；
步骤s806、边缘节点升级设备向用户终端发送STB升级所需的信息，用户终端进行接收。
在步骤s801～步骤s806中，如果由于某些原因，为用户终端STB提供升级信息的边缘节点负载均衡设备发生故障，则用户终端STB自动重新启动从步骤s801开始的该过程，获取新边缘节点负载均衡设备的e-VIP地址。
通过采用本发明实施例四或实施例五提供的方法，由中心节点升级管理设备或边缘节点负载均衡设备根据用户终端位置、边缘节点升级设备的负载状况和/或运行状况，选择不同的边缘节点升级设备作为升级地址，从而使得用户终端STB升级的流量直接从边缘节点升级设备获得，大大减少了STB升级流量对骨干/汇聚网络的压力，同时增强了用户终端STB升级的响应速度和可靠性。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (12)

1、一种分布式机顶盒升级管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
中心节点升级管理设备接收用户终端发送的机顶盒升级请求；
所述中心节点升级管理设备选择位于边缘节点的升级地址并向所述用户终端发送；
所述用户终端从所述升级地址获取升级信息。
2、如权利要求1所述分布式机顶盒升级管理方法，其特征在于，所述中心节点升级管理设备接收用户终端发送的机顶盒升级请求前还包括，所述中心节点升级管理设备定时获取各边缘节点升级设备的负载状况和/或运行状况。
3、如权利要求2所述分布式机顶盒升级管理方法，其特征在于，所述中心节点升级管理设备根据所述用户终端的位置、和/或所述各边缘节点升级设备的负载状况、和/或所述各边缘节点升级设备的运行状况选择所述升级地址。
4、如权利要求1所述分布式机顶盒升级管理方法，其特征在于，所述位于边缘节点的升级地址为：边缘节点升级设备的地址或边缘节点负载均衡设备的地址。
5、如权利要求4所述分布式机顶盒升级管理方法，其特征在于，所述升级地址为边缘节点负载均衡设备的地址时，所述用户终端获取升级信息的步骤具体包括：
所述边缘节点负载均衡设备接收用户终端发送的机顶盒升级请求，选择同一边缘节点下的一升级设备并向所述用户终端发送所述升级设备的地址作为升级地址；
所述用户终端从所述升级地址获取升级信息。
6、如权利要求5所述分布式机顶盒升级管理方法，其特征在于，所述边缘节点负载均衡设备根据所述同一边缘节点下各升级设备的负载状况和/或运行状况选择所述升级地址。
7、一种分布式机顶盒升级管理系统，其特征在于，包括中心节点升级管理设备、中心节点负载均衡设备和至少一个边缘节点升级设备；
所述中心节点升级管理设备用于存储并管理各边缘节点升级设备上的机顶盒升级信息，并在接收到用户终端的机顶盒升级请求时选择升级地址并向用户终端发送；
所述中心节点负载均衡设备与所述中心节点升级管理设备和各边缘节点连接，用于管理所述中心节点升级管理设备与外部网络的信令交互，和/或定时获取各所述边缘节点升级设备的负载状况和/或运行状况；
所述边缘节点升级设备位于网络各边缘节点，用于在接收到用户终端的升级请求时，向用户终端发送本设备存储的机顶盒升级所需的信息。
8、如权利要求7所述分布式机顶盒升级管理系统，其特征在于，所述中心节点升级管理设备包括：升级信息存储单元、边缘节点升级设备管理单元和升级请求处理单元；
所述升级信息存储单元，用于存储最新的机顶盒升级信息；
所述边缘节点升级设备管理单元，用于管理各边缘节点下升级设备的设备地址，并更新各边缘节点升级设备上存储的机顶盒软件信息；
所述升级请求处理单元，用于在接收到用户终端的机顶盒升级请求时，根据用户终端的位置信息、和/或各所述边缘节点升级设备的负载状况、和/或各所述边缘节点升级设备的运行状况，选择升级地址并向用户终端发送。
9、如权利要求7所述分布式机顶盒升级管理系统，其特征在于，还包括至少一个边缘节点负载均衡设备，用于定时获取所述边缘节点下各升级设备的负载状况和/或运行状况，并在接收到用户终端的机顶盒升级请求时，选择升级地址并向用户终端发送。
10、如权利要求9所述分布式机顶盒升级管理系统，其特征在于，所述中心节点升级管理设备还包括边缘节点负载均衡设备管理单元，用于管理各所述边缘节点负载均衡设备的设备地址。
11、一种中心节点升级管理设备，其特征在于，包括升级信息存储单元、边缘节点升级设备管理单元和升级请求处理单元；
所述升级信息存储单元，用于存储最新的机顶盒升级信息；
所述边缘节点升级设备管理单元，用于管理各边缘节点下升级设备的设备地址，并更新各边缘节点升级设备上存储的机顶盒软件信息；
所述升级请求处理单元，用于在接收到用户终端的机顶盒升级请求时，根据用户终端的位置信息、和/或各所述边缘节点升级设备的负载状况、和/或各所述边缘节点升级设备的运行状况，选择升级地址并向用户终端发送。
12、如权利要求11所述中心节点升级管理设备，其特征在于，还包括边缘节点负载均衡设备管理单元，用于管理各所述边缘节点负载均衡设备的设备地址。
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