一種分布式內容分發方法、邊緣伺服器和內容分發網的製作方法

2023-12-03 23:18:46 2

專利名稱：一種分布式內容分發方法、邊緣伺服器和內容分發網的製作方法
技術領域：
本發明涉及通訊網絡的數據傳輸技術，尤其涉及一種分布式內容分發方 法、邊緣伺服器和內容分發網。
背景技術：
隨著IPTV業務的迅速開展，內容發布的效率和成本越來越成為影響業務部 署的關鍵因素，為了解決上述問題，業界提出了一種解決方案CDN (Content delivery network),它通過在現有的互if關網基礎上建立一層新的網絡-內容分 發網CDN,專門用於通過網際網路高效地分發多媒體內容。CDN通過實現用戶對 網址的就近訪問及網絡流量的智能分流、大大提高了網絡的響應速度。CDN的技術原理是在現有的網際網路中，將網站的內容從網絡的骨幹部分推 送到最接近用戶的邊緣，以減少傳輸延遲、網絡抖動等影響傳輸效果的因素， 從而使用戶能以最快的速度、從最接近用戶的地方獲得所需要的信息，得到有 序的高質量服務。圖1為現有技術中的一種CDN組網圖。參見圖1，該網絡屬於星型結 構網絡，主要分為中心和邊緣兩大部分。中心部分一般由中心伺服器(Central Server)、全局負載均衡伺服器和入口 ( Portal)伺服器等設備構成，邊緣部 分一般由眾多的邊緣伺服器(Edge Server)構成， 一個或者少數幾個邊緣服 務器對應於一個用戶網絡，用來向用戶提供其所請求的業務信息。用戶在該網絡中獲取業務信息的流程 一般包括1、 用戶向中心部分的portal伺服器請求業務資源所在的伺服器的地址；2、 Portal伺服器查詢域名伺服器(Domain name Server, DNS)和全局 負載均衡伺服器，根據用戶的IP位址和負載均衡情況向用戶返回用戶所屬網絡的邊緣網絡的邊緣伺服器ES的地址；3、 用戶根據返回的ES地址，向ES發起申請業務的請求；4、 ES向用戶發送相應的業務。上述方案中， 一個邊緣網絡中只有一個或者很少幾個邊緣伺服器ES作 為邊緣網絡的中心伺服器來為用戶網絡提供服務，ES的設計容量一般都是 依照該邊緣網絡的最大用戶數來確定的，其集成度很高，硬體成本相應也很 高昂。圖2為現有技術中的另一種提供流媒體業務的系統，同樣能夠用來支持 IPTV業務。參見圖2,網絡系統由客戶端6、控制節點4、流媒體伺服器7 和多個緩存節點5.N組成，當客戶端6向控制節點4發送節目內容請求時， 控制節點4根據請求的節目內容將該請求轉發給相應的緩存節點5.N，由緩 存節點5.N向客戶端6直接發送緩存的節目內容或者緩存節點5.N先從流媒 體伺服器7獲取相應的節目內容再轉發給客戶端6。各緩存節點5.N根據控 制節點4的命令緩存不同的節目內容。這種方案相對於圖1中的CDN網絡而言，增加了一個控制節點，用來轉 發所有用戶的全部請求，這在用戶數量較多的情況下是不小的負擔；並且其 緩存節點保存節目內容是由控制節點分配的，緩存節點本身不能自動根據用 戶請求情況動態增加減少備份節點，處理熱門資源時會出現瓶頸現象，此外 控制節點的引入增加了單點故障發生的可能性，為避免這樣的情況，必然要 對其重點維護，導致維護成本增加。發明內容有鑑於此，本發明提供了一種分布式內容分發方法，能夠降低系統對單 個邊緣伺服器ES設備集成度的要求，使得CDN組網時更為靈活便利，優 化傳統CDN的調度方法，進而提高CDN的可靠性、實現分布式服務和業務 負載的均衡。
本發明同時提供了 一種邊緣伺服器和內容分發網，也能夠降低系統對單 個邊緣伺服器設備集成度的要求，使得CDN組網時更為靈活便利，優化傳統CDN的調度方法，進而提高CDN的可靠性、實現分布式服務和業務負載 的均衡。在本發明方法的 一 個較優實施例中，首先建立邊緣網絡內多個邊緣服務 器ES之間的疊加網；其次向邊緣網絡內的每個邊緣伺服器ES分配業務資 源；然後收到用戶請求的邊緣伺服器ES根據用戶請求選擇特定的邊緣服務 器ES向用戶分發業務資源。優選的，所述建立邊緣網絡內多個邊緣伺服器ES之間的疊加網的步驟 具體包括，根據分布式哈希表DHT規則建立邊緣網絡內多個邊緣伺服器ES 之間的疊加網。優選的，所述根據分布式哈希表DHT規則建立邊緣網絡內多個邊緣服 務器ES之間的疊加網的步驟進一步包括邊緣伺服器ES向中心伺服器發 起申請加入其所在的邊緣網絡的疊加網的請求，攜帶該邊緣網絡信息；中心 伺服器根據該邊緣網絡內的ES的ID空間分布情況為發起請求的ES分配ID 標識並發送該邊緣網絡內其他ES在疊加網中的ES地址；所述邊緣伺服器 ES獲取上述同一邊緣網絡內其他ES的地址後，根據DHT規則與其他ES iK言，力口入疊力口網。優選的，所述的中心伺服器向邊緣網絡內的每個邊緣伺服器ES分配業 務資源的步驟具體為，中心伺服器根據DHT規則向邊緣網絡內的每個邊緣 伺服器ES分配業務資源。優選的，若所述業務為固定業務，則所述中心伺服器根據DHT規則向邊緣網絡內的每個邊緣伺服器ES分配業務資源的步驟具體包括中心伺服器將能唯一標識該業務資源的關鍵詞進行Hash化後根據DHT規則確定邊緣網絡的疊加網中的各個邊緣伺服器ES應該負責存儲的業務資源後，向各ES推送應由其負責存儲的業務資源。優選的，若所述業務為非固定業務，則所述中心伺服器根據DHT規則 向邊緣網絡內的每個邊緣伺服器ES分配業務資源的步驟進一步包括以下步 驟邊緣伺服器ES向中心伺服器申請業務資源列表；ES獲得業務資源列表 後，將該業務資源列表中唯一標識該業務資源的關鍵詞在與該ES的ID標 識相同的Hash空間內進行Hash處理，生成該業務資源的Hash值；ES根據 DHT規則和所述業務資源的Hash值，生成應由自己負責存儲的本地業務資 源列表；ES向中心伺服器申請應當由自己負責存儲的業務資源並進行存儲。優選的，所述邊緣伺服器ES根據用戶請求選擇特定的邊緣伺服器ES 向用戶分發業務資源的步驟具體包括以下步驟用戶向中心伺服器發起申請 邊緣伺服器ES的請求；中心伺服器收到上述請求後，根據用戶地址信息向 用戶返回為其提供服務的邊緣網絡中的一個ES的地址；用戶向該ES發起 具體的業務請求；該ES根據所述業務資源的Hash值向本地疊加網查詢最 適合存儲該業務資源的ES的地址並向其轉發用戶請求，攜帶用戶信息；所 述最適合存儲該業務資源的ES查詢本地存儲的業務資源，如果本地存儲有 用戶請求的資源，則直接向用戶發送該業務資源；如果本地沒有存儲用戶請 求的資源，則從中心伺服器下載該業務資源並轉發給該用戶。優選的，所述最適合存儲該業務的ES向用戶發送業務資源的步驟，進 一步包括所述最適合存儲該業務的ES向用戶發送業務資源，同時統計請 求該業務的所有用戶的信息；當請求該業務的用戶負載超過規定的閾值時， 所述最適合存儲該業務的ES將該業務資源備份到同一疊加網內的一個或多 個ES上，並在本地建立備份連結；所述最適合存儲該業務資源的ES向對 請求該業務的新用戶返回一個可用的備份ES，由該備份ES向新用戶提供業 務資源。優選的，所述方法還包括所述最適合存儲該業務資源的ES定期檢測 備份ES的工作負載情況，判斷其是否能夠繼續提供備份協助，如果不能， 則重新選擇或增加備份ES。優選的，所述邊緣伺服器ES根據用戶請求選擇特定的邊緣伺服器ES向用戶分發業務資源的步驟具體包括用戶向中心伺服器獲取固定業務資源 列表和本地邊緣網絡的邊緣伺服器的地址；用戶向為本地網絡服務的邊緣網 絡中的任意一個ES發送獲取固定業務資源的請求；接收請求的ES在本地 的疊加網中查詢負責該固定業務資源的ES並向其轉發該用戶請求；所述負 責該固定業務的ES向用戶發送其所請求的業務資源。優選的，所述方法進一步包括邊緣網絡中的各ES發送自己的工作信 息到疊加網中存放維護文件的節點並從該節點獲取其他ES的工作信息。優選的，所述邊緣網絡中的各ES發送自己的工作信息到疊加網中存放 維護文件的節點並從該節點獲取其他ES的工作信息的步驟具體包括中心 伺服器定義保存所有ES信息的維護文件的標識和數據格式發送給各ES;各 ES根據該維護文件標識的Hash值和DHT規則在疊加網中確定該維護文件 的存放節點；各ES定期向該存放節點發送自己的工作信息並從該維護節點 查詢其他ES的工作信息。優選的，各ES定期從存放維護文件的節點備份維護文件到本地。本發明的另一較優實施例公開了一種邊緣伺服器，包括用戶通信模塊， 用於接收用戶發起的業務請求並向用戶發送其所請求的業務；上級伺服器通 信模塊，用於和上級伺服器通信，從上級伺服器獲取加入疊加網的ID標識， 業務資源列表和業務資源；內容調度模塊，用於通過上級伺服器通信模塊從 上級伺服器獲取業務資源，根據用戶通信模塊轉發的業務請求完成業務調度 並向用戶通信模塊轉發業務資源；同級邊緣伺服器通信模塊，用於根據上級 伺服器分配的ID標識和發送的其他同級邊緣伺服器的地址和其他同級邊緣 伺服器進行通信，以建立疊加網、轉發用戶請求、獲取其他用戶的工作信息 和業務資源列表。優選的，所述的內容調度模塊進一步包括節點負載管理模塊，用於接 收並存儲從同級邊緣伺服器通信模塊轉發的其他同級邊緣伺服器的業務資 源列表和工作負載信息；內容管理模塊，用於存儲本地業務資源列表和與該 業務資源列表對應的業務資源。優選的，所述的節點負載管理模塊進一步包括用戶信息統計模塊，用
於在內容管理模塊向用戶通信模塊發送業務資源的同時記錄接收該業務的 所有用戶信息，以判斷是否需要將該業務備份到其他同級邊緣伺服器；工作 信息管理模塊，用於存儲同級邊緣伺服器通信模塊獲得的其他同級邊緣服務 器的工作信息，包括其他同級邊緣伺服器的業務資源列表和業務備份信息。優選的，所述的內容管理模塊進一步包括業務標識處理模塊，在上級 伺服器通信模塊從上級伺服器獲取業務資源列表後，用於將該列表中能夠唯 一業務標識的關^t詞在與所述ID標識相同的Hash空間中進行Hash處理， 獲得該業務的Hash值，並依據該Hash值生成本地業務資源列表；業務資源 列表存儲模塊，用於存儲所述的業務標識處理模塊生成的本地業務資源列 表；業務資源存儲模塊，用於存儲上級伺服器通信模塊根據本地業務資源列 表向上級伺服器申請的業務資源；業務信息查詢模塊，用於在收到用戶通信 模塊發送的用戶業務請求後，向業務資源列表查詢本邊緣伺服器是否是最適 合存儲該業務的，如果不是，則向節點負載管理模塊查詢最適合存儲該業務 的同級邊緣伺服器，並通過同級邊緣伺服器通信模塊向其所述最適合存儲該 業務的同級邊緣伺服器轉發所述業務請求。本發明的另一較優實施例公開了一種內容分發網，包括中心伺服器、邊 緣網絡和用戶網絡，其特徵在於，所述的邊緣網絡中包括多個邊緣伺服器， 各邊緣伺服器組成疊加網，共同向用戶網絡進行業務資源分發。優選的，所述的各邊緣伺服器是根據分布式哈希表DHT規則加入疊加 網的。優選的，所述的業務資源是由各邊緣伺服器根據DHT規則向中心服務 器申請後存儲在本地的。優選的，所述的業務資源是由中心伺服器根據DHT規則主動向各邊緣服 務器發送，並由各邊緣伺服器進行本地存儲的。通過實施本發明，能夠在為同一個本地邊緣網絡服務的多個ES間建立 一種高效的overlay (疊加網)來在一個邊緣網絡中自行調度資源從而完成 業務資源的分發，從整體上降低本地邊緣網絡中ES設備的成本、提高整個
ES網絡的內容分發效率。


圖1為現有技術中的星型內容分發網結構示意圖； 圖2為現有技術中另一種提供流媒體業務的系統示意圖； 圖3為本發明所述方法的一個實施例的流程圖； 圖4a為本發明實施例中邊緣伺服器的結構圖；圖4b為本發明實施例中圖4a的邊緣伺服器中的內容調度模塊的結構圖；圖5為本發明實施例中內容分發網的結構示意圖。
具體實施方式
本發明在建立內容分發網的過程中，通過降低邊緣伺服器ES設備的集成度 要求，增加ES設備的數量，在為同一個本地邊緣網絡服務的多個ES間建立一種 高效的overlay (疊加網)來在一個邊緣網絡中自行調度資源從而完成業務資源 的分發，從整體上降低本地邊緣網絡中ES設備的成本、提高整個ES網絡的內容 分發效率。下面通過具體實施例和附圖對本發明做進一步詳細說明。圖3為本發明所述方法一個實施例的流程圖。參見圖3,該實施例所示的分布式內容分發方法，包括步驟301、依照分布式哈希表DHT規則建立邊緣網絡內多個邊緣伺服器之間的疊加網，使疊加網內多個邊緣伺服器ES之間的業務資源列表可以共享和查詢。具體的，疊加網的組建和新的ES加入的步驟包括新的邊緣伺服器ES在進入邊緣網絡後，向中心伺服器申請加入其所在的邊 緣網絡的overlay的ID標識，以保證在其所服務的邊緣網絡內能夠唯一標識該ES 並能自動根據DHT規則均衡地向中心伺服器獲取分配的存儲任務；
中心伺服器根據該邊緣網絡內的ES的ID空間的分布及其他策略為該ES分 配ID標識，同時分發該邊緣網絡內原有的其他邊緣伺服器ES在overlay上的相關 ES地址信息，相關ES地址的分發選擇和具體的DHT規則有關，這裡不作限定；新的ES獲取上述同 一邊緣網絡內其他ES的地址信息後，根據具體DHT的建 設規則與其他ES通信，加入overlay。這裡的中心伺服器包括一切能夠提供業務資源的設備。步驟302、中心伺服器依照請求分別向邊緣網絡內的每個邊緣伺服器分 配業務資源。當 一個ES成功加入邊緣網絡的疊加網後，就會向中心伺服器申請分配 業務資源，這可以保證所有的業務資源在整個邊緣網絡內均衡分布，這個過 程具體包括邊緣伺服器向中心伺服器申請業務資源列表；邊緣伺服器獲得業務資源列表後，將該列表中的業務資源名稱或者其他 能夠唯一標識該業務資源的關鍵詞在與該邊緣伺服器的ID標識相同的Hash 空間內進行Hash處理，生成該業務資源的Hash值；邊緣伺服器根據業務資源的Hash值和DHT規則，確定應該由自己負責 存儲的業務資源列表；如果所述邊緣伺服器是在疊加網初步組建的時候加入的，那麼，該邊緣 伺服器就要根據所述業務資源列表的內容向中心伺服器申請相應的業務資 源，中心伺服器將這些業務資源發送給邊緣伺服器後，由邊緣伺服器進行保 存；如果所述邊緣伺服器是在疊加網組建完成後新加入的，則該邊緣伺服器 只需要根據DHT規則從相鄰的邊緣伺服器分擔存儲的業務資源，相鄰的邊 緣伺服器將相應的業務資源備份到新加入的邊緣伺服器以後，修改自己的業 務資源列表，並刪除已經備份給新加入的邊緣伺服器的業務資源。。步驟303、邊緣網絡的邊緣伺服器根據用戶請求向用戶分發業務資源。用戶通過中心伺服器獲得一個邊緣伺服器的地址並接入邊緣網絡後，用戶 請求會在整個疊加網內進行再分配，以實現負載均衡。這個步驟具體包括用戶向中心伺服器發起獲取本地邊緣網絡中的ES地址的請求，中心伺服器向隨機或者依據一定的規則用戶反饋一個ES的地址； 用戶向該ES發起具體業務請求；接受用戶請求的ES根據該用戶請求的業務的Hash值向本地疊加網查詢最 適合存儲該業務的本地邊緣伺服器，並向所述最適合存儲該業務的邊緣伺服器 轉發所述用戶請求；如果所述的邊緣伺服器上存儲有用戶請求的業務，則該邊緣伺服器向用戶 轉發業務資源，如果所述的邊緣伺服器上沒有存儲該業務資源，則所述邊緣服 務器從中心伺服器上下載該節目內容並轉發給用戶。以上所述，為邊緣伺服器主動向中心伺服器申請業務的情形，主要適用 於根據不同用戶需求向用戶發送業務的時候，例如在IPTV中的點播業務， 也可以稱之為非固定業務。還有一種情況是，中心伺服器需要將某些業務推向邊緣網絡，例如在 IPTV中的直播業務，也可以稱之為固定業務。在提供固定業務的時候，也 需要邊緣伺服器存儲相應的業務資源，這個步驟包括中心伺服器將業務資源列表中能夠唯一標識業務的關鍵詞(例如業務名 稱)Hash化後根據DHT規則發送給邊緣網絡中的邊緣伺服器進行存儲；用戶獲取資源的時候，向中心伺服器請求獲取業務資源列表和本地邊緣網 糹各中的ES地址；用戶向本地邊緣網絡中的任意一個ES發送獲取該業務資源列表中的某個 業務的請求；接收該請求的ES在本地疊加網上查詢存儲該業務的邊緣伺服器，並向存儲 該業務的邊緣伺服器轉發所述用戶請求，攜帶該用戶的信息； 存儲該業務的邊緣伺服器向用戶發送該業務。在邊緣伺服器向用戶分發業務資源的過程中，還會出現某些業務資源在較 短時間內被大量用戶請求，則存儲該業務資源的邊緣伺服器將面臨很大的流量 壓力，可能引起網絡癱瘓，這種情況可以通過以下步驟解決
存儲該業務的邊緣伺服器(原始邊緣伺服器)在向用戶提供業務的同時， 記錄請求該業務的所有用戶的信息；當請求該業務的用戶並發數量達到設定的閾值時，存儲該業務的邊緣服務 器將該業務資源備份到另 一個或者多個邊緣伺服器上，並在本地保存一份備份地址連結表；當有新用戶向保存業務資源的原始邊緣伺服器發起獲取該業務資源的請求 時，該原始邊緣伺服器查詢自己的備份地址連結表，向用戶返回一個可用的備 份邊緣伺服器，用戶再向該備份邊緣伺服器發起獲取業務資源的請求，由該備 份邊緣伺服器向用戶提供業務資源。在上述步驟中，為了保證備份邊緣伺服器能夠為用戶提供業務資源，原始 邊緣伺服器要定期檢查備份ES的工作負載情況，當發生備份ES不能提供協助服 務的情況時，原始邊緣伺服器可以重新選擇或者增加備份ES，保證原始邊緣服 務器上的用戶請求多的業務一 直存在有效的^f分。在疊加網建立後，邊緣伺服器向用戶提供業務資源的同時，為了管理分布 式的疊加網，保證各邊緣伺服器能夠正常為用戶提供業務，還需要維護各邊緣 伺服器的工作情況，這是通過步驟來實現的中心伺服器定義保存所有ES信息的維護文件的標識和數據格式發送給 各ES;各ES將該維護文件的標識Hash化後得到一個Hash值，然後根據該維 護文件標識的Hash值和DHT規則在疊加網中確定該維護文件的存放節點；各ES定期向該存放節點發送自己的工作信息並從該維護節點查詢其他 ES的工作信息，還可以備份其他邊緣伺服器的工作信息到本地供通信時使 用。優選的，本發明提供的上述方法可應用於IPTV業務，如果用戶請求的 節目是點播節目，邊緣伺服器加入疊加網後，向中心伺服器申請應該由自己 存儲的點播節目並進行保存，用戶只需要首次向中心伺服器獲取一個邊緣服 務器的地址和點播節目列表，就能夠從邊緣網絡獲得自己想點播的節目，具
體的獲取過程如上所述；如果用戶請求的節目是直播節目，中心伺服器主動 將這些直播節目依照DHT規則分發到各個邊緣伺服器上，用戶只需要首次 向中心伺服器獲取一個邊緣伺服器的地址和直播節目列表，就能夠從邊緣網 絡獲得希望的直播節目，節目的調度方式如上述方法所述。根據上述方法，本發明還公開了一種邊緣伺服器的較優實施例。圖4a 為本發明所述邊緣伺服器的一個較優實施例的總體結構圖，圖4b為所述邊 緣伺服器中的內容調度模塊的內部結構圖，參見圖4a和圖4b,該邊緣服務 器位於邊緣網絡上，包括用戶通信模塊，用於接收用戶發起的業務請求並向用戶發送其所請求的 業務；上級伺服器通信模塊，用於和上級伺服器通信，從上級伺服器獲取加入 疊加網的ID標識，業務資源列表和業務資源；內容調度模塊，用於通過上級伺服器通信模塊從上級伺服器獲取業務資 源，根據用戶通信模塊轉發的業務請求完成業務調度並向用戶通信模塊轉發 業務資源；同級邊緣伺服器通信模塊，用於根據上級伺服器分配的ID標識和發送 的其他同級邊緣伺服器的地址和其他同級邊緣伺服器進行通信，以建立疊加 網、轉發用戶請求、獲取其他用戶的工作信息和業務資源列表。其中，所述的內容調度模塊進一步包括節點負載管理模塊，用於接收並存儲從同級邊緣伺服器通信模塊轉發的 其他同級邊緣伺服器的業務資源列表和工作負載信息；內容管理模塊，用於存儲本地業務資源列表和與該業務資源列表對應的 業務資源。其中，所述的節點負載管理模塊進一步包括用戶信息統計模塊，用於在內容管理模塊向用戶通信模塊發送業務資源 的同時記錄接收該業務的所有用戶信息，以判斷是否需要將該業務備份到其 他同級邊緣伺服器；工作信息管理模塊，用於存儲同級邊緣伺服器通信模塊獲得的其他同級 伺服器的工作信息，包括其他同級邊緣伺服器的業務資源列表和業務備份信 息。其中，所述的內容管理模塊進一步包括業務標識處理模塊，在上級伺服器通信模塊從上級伺服器獲取業務資源 列表後，用於將該列表中能夠唯一業務標識的關鍵詞在與所述ID標識相同 的Hash空間中進行Hash處理，獲得該業務的Hash值，並依據該Hash值 生成本地業務資源列表；業務資源列表存儲模塊，用於存儲所述的業務標識處理模塊生成的本地 業務資源列表；業務資源存儲模塊，用於存儲上級伺服器通信模塊根據本地業務資源列 表向上級伺服器申請的業務資源；業務信息查詢模塊，用於在收到用戶通信模塊發送的用戶業務請求後， 向業務資源列表查詢本邊緣伺服器是否是最適合存儲該業務的，如果不是，則向節點負載管理模塊查詢最適合存儲該業務的同級邊緣伺服器，並通過同 級邊緣伺服器通信模塊向其所述最適合存儲該業務的同級邊緣伺服器轉發 所述業務請求。根據本發明的上述方法的實施例和邊緣伺服器的實施例，本發明另外公 開了一種內容分發網的實施例，如圖5所示，包括中心伺服器CS、邊緣網 絡和用戶網絡，其中，所述的邊緣網絡中包括多個邊緣伺服器ES,各邊緣 伺服器組成疊加網(overlay)，共同向用戶網絡進行業務資源分發。其中，所述的多個邊緣伺服器是通過分布式哈希表DHT規則加入疊加 網的。其中，所述的業務資源是根據各邊緣伺服器根據DHT規則向中心服務 器申請後存儲在本地的。其中，所述的業務資源是由中心伺服器根據DHT規則主動向各邊緣服 務器發送，並由各邊緣伺服器進行本地存儲的。 以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不 局限於此，任何熟悉該技術的人在本發明所揭露的技術範圍內，可輕易想到 的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1、一種分布式內容分發方法，其特徵在於，包括建立邊緣網絡內多個邊緣伺服器ES之間的疊加網；中心伺服器向邊緣網絡內的每個邊緣伺服器ES分配業務資源；收到用戶請求的邊緣伺服器ES根據用戶請求選擇特定的邊緣伺服器ES向用戶分發業務資源。
2、 如權利要求1所述的分布式內容分發方法，其特徵在於，所述建立 邊緣網絡內多個邊緣伺服器ES之間的疊加網的步驟具體包括，根據分布式 哈希表DHT規則建立邊緣網絡內多個邊緣伺服器ES之間的疊加網。
3、 如權利要求2所述的分布式內容分發方法，其特徵在於，所述根據 分布式哈希表DHT規則建立邊緣網絡內多個邊緣伺服器ES之間的疊加網的 步驟進一步包括邊緣伺服器ES向中心伺服器發起申請加入其所在的邊緣網絡的疊加網 的請求，攜帶該邊緣網絡信息；中心伺服器根據該邊緣網絡內的ES的ID空間分布情況為發起請求的 ES分配ID標識並發送該邊緣網絡內其他ES在疊加網中的ES地址；所述邊緣伺服器ES獲取上述同一邊緣網絡內其他ES的地址後，根據 DHT規則與其他ES通信，加入疊加網。
4、 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的中心伺服器向邊緣 網絡內的每個邊緣伺服器ES分配業務資源的步驟具體為，中心伺服器根據 DHT規則向邊緣網絡內的每個邊緣伺服器ES分配業務資源。
5、 如權利要求4所述的分布式內容分發方法，其特徵在於，若所述業 務為固定業務，則所述中心伺服器根據DHT規則向邊緣網絡內的每個邊緣 伺服器ES分配業務資源的步驟具體包括中心伺服器將能唯 一 標識該業務資源的關鍵詞進行Hash化後根據DHT 規則確定邊緣網絡的疊加網中的各個邊緣伺服器ES應該負責存儲的業務資 源後，向各ES推送應由其負責存儲的業務資源。
6、 如權利要求4所述的分布式內容分發方法，其特徵在於，若所述業 務為非固定業務，則所述中心伺服器根據DHT規則向邊緣網絡內的每個邊 緣伺服器ES分配業務資源的步驟進一步包括以下步驟邊緣伺服器ES向中心伺服器申請業務資源列表；ES獲得業務資源列表後，將該業務資源列表中唯一標識該業務資源的 關^t詞在與該ES的ID標識相同的Hash空間內進行Hash處理，生成該業 務資源的Hash值；ES根據DHT規則和所述業務資源的Hash值，生成應由自己負責存儲 的本地業務資源列表；ES向中心伺服器申請應當由自己負責存儲的業務資源並進行存儲。
7、 如權利要求6所述的分布式內容分發方法，其特徵在於，所述邊緣 伺服器ES根據用戶請求選擇特定的邊緣伺服器ES向用戶分發業務資源的 步驟具體包括以下步驟用戶向中心伺服器發起申請邊緣伺服器ES的請求； 中心伺服器收到上述請求後，根據用戶地址信息向用戶返回為其提供服 務的邊緣網絡中的一個ES的地址；用戶向該ES發起具體的業務請求；該ES #4居所述業務資源的Hash值向本地疊加網查詢最適合存儲該業 務資源的ES的地址並向其轉發用戶請求，攜帶用戶信息；所述最適合存儲該業務資源的ES查詢本地存儲的業務資源，如果本地 存儲有用戶請求的資源，則直接向用戶發送該業務資源；如果本地沒有存儲 用戶請求的資源，則從中心伺服器下載該業務資源並轉發給該用戶。
8、 如權利要求6所述的分布式內容分發方法，其特徵在於，所述最適 合存儲該業務的ES向用戶發送業務資源的步驟，進一步包括所述最適合存儲該業務的ES向用戶發送業務資源，同時統計請求該業 務的所有用戶的信息；當請求該業務的用戶負載超過規定的閾值時，所述最適合存儲該業務的ES將該業務資源備份到同 一疊加網內的一個或多個ES上，並在本地建立備 份連結；所述最適合存儲該業務資源的ES向對請求該業務的新用戶返回一個可 用的備份ES，由該備份ES向新用戶提供業務資源。
9、 如權利要求7所述的分布式內容分發方法，其特徵在於，所述方法 還包括所述最適合存儲該業務資源的ES定期檢測備份ES的工作負載情況， 判斷其是否能夠繼續提供備份協助，如果不能，則重新選擇或增加備份ES。
10、 如權利要求6所述的分布式內容分發方法，其特徵在於，所述邊緣 伺服器ES根據用戶請求選擇特定的邊緣伺服器ES向用戶分發業務資源的 步驟具體包括用戶向中心伺服器獲取固定業務資源列表和本地邊緣網絡的邊緣服務 器的地址；用戶向為本地網絡服務的邊緣網絡中的任意 一個ES發送獲取固定業務 資源的請求；接收請求的ES在本地的疊加網中查詢負責該固定業務資源的ES並向 其轉發該用戶請求；所述負責該固定業務的ES向用戶發送其所請求的業務資源。
11、 如權利要求1至10中任意一項所述的分布式內容分發方法，其特 徵在於，所述方法進一步包括邊緣網絡中的各ES發送自己的工作信息到疊加網中存放維護文件的節 點並從該節點獲取其他ES的工作信息。
12、 如權利要求11所述的分布式內容分發方法，其特徵在於，所述邊 緣網絡中的各ES發送自己的工作信息到疊加網中存放維護文件的節點並從 該節點獲取其他ES的工作信息的步驟具體包括中心伺服器定義保存所有ES信息的維護文件的標識和數據格式發送給各ES;各ES根據該維護文件標識的Hash值和DHT規則在疊加網中確定該維 護文件的存放節點；各ES定期向該存放節點發送自己的工作信息並從該維護節點查詢其他 ES的工作信息。
13、 如權利要求11所述的分布式內容分發方法，其特徵在於，各ES 定期從存放維護文件的節點備份維護文件到本地。
14、 一種邊緣伺服器，其特徵在於，包括用戶通信模塊，用於接收用戶發起的業務請求並向用戶發送其所請求的 業務；上級伺服器通信模塊，用於和上級伺服器通信，從上級伺服器獲取加入 疊加網的ID標識，業務資源列表和業務資源；內容調度模塊，用於通過上級伺服器通信模塊從上級伺服器獲取業務資 源，根據用戶通信模塊轉發的業務請求完成業務調度並向用戶通信模塊轉發 業務資源；同級邊緣伺服器通信模塊，用於根據上級伺服器分配的ID標識和發送 的其他同級邊緣伺服器的地址和其他同級邊緣伺服器進行通信，以建立疊加 網、轉發用戶請求、獲取其他用戶的工作信息和業務資源列表。
15、 如權利要求13所述的邊緣伺服器，其特徵在於，所述的內容調度 模塊進一步包括節點負載管理模塊，用於接收並存儲從同級邊緣伺服器通信模塊轉發的 其他同級邊緣伺服器的業務資源列表和工作負載信息；內容管理模塊，用於存儲本地業務資源列表和與該業務資源列表對應的 業務資源。
16、 如權利要求15所述的邊緣伺服器，其特徵在於，所述的節點負載 管理模塊進一步包括用戶信息統計模塊，用於在內容管理模塊向用戶通信模塊發送業務資源 的同時記錄接收該業務的所有用戶信息，以判斷是否需要將該業務備份到其他同級邊緣伺服器；工作信息管理模塊，用於存儲同級邊緣伺服器通信模塊獲得的其他同級 邊緣伺服器的工作信息，包括其他同級邊緣伺服器的業務資源列表和業務備 份信息。
17、 如權利要求15所述的邊緣伺服器，其特徵在於，所述的內容管理 模塊進一步包括業務標識處理模塊，在上級伺服器通信模塊從上級伺服器獲取業務資源 列表後，用於將該列表中能夠唯一業務標識的關鍵詞在與所述ID標識相同 的Hash空間中進行Hash處理，獲得該業務的Hash值，並依據該Hash值 生成本地業務資源列表；業務資源列表存儲模塊，用於存儲所述的業務標識處理模塊生成的本地 業務資源列表；業務資源存儲模塊，用於存儲上級伺服器通信模塊根據本地業務資源列 表向上級伺服器申請的業務資源；業務信息查詢模塊，用於在收到用戶通信模塊發送的用戶業務請求後， 向業務資源列表查詢本邊緣伺服器是否是最適合存儲該業務的，如果不是，則向節點負載管理模塊查詢最適合存儲該業務的同級邊緣伺服器，並通過同 級邊緣伺服器通信模塊向其所述最適合存儲該業務的同級邊緣伺服器轉發 所述業務請求。
18、 一種內容分發網，包括中心伺服器、邊緣網絡和用戶網絡，其特徵 在於，所述的邊緣網絡中包括多個邊緣伺服器，各邊緣伺服器ES組成疊加 網，共同向用戶網絡進行業務資源分發。
19、 如權利要求18所述的內容分發網，其特徵在於，所述的各邊緣服 務器是根據分布式哈希表DHT規則加入疊加網的。
20、 如權利要求19所述的內容分發網，其特徵在於，所述的業務資源 是由各邊緣伺服器根據DHT規則向中心伺服器申請後存儲在本地的。
21、如權利要求19所述的內容分發網，其特徵在於，所述的業務資源 是由中心伺服器根據DHT規則主動向各邊緣伺服器發送，並由各邊緣服務 器進行本地存儲的。
全文摘要
本發明涉及數據傳輸技術，公開了一種分布式內容分發方法、邊緣伺服器和內容分發網。其中，所述方法包括建立邊緣網絡內多個邊緣伺服器ES之間的疊加網；中心伺服器向邊緣網絡內的每個邊緣伺服器ES分配業務資源；邊緣伺服器ES根據用戶請求向用戶分發業務資源。所述邊緣伺服器包括內容調度模塊，用於通過上級伺服器通信模塊從上級伺服器獲取業務資源，根據用戶通信模塊轉發的業務請求完成業務調度並向用戶通信模塊轉發業務資源。所述內容分發網中的邊緣網絡中的多個邊緣伺服器組成疊加網，共同向用戶提供內容分發服務。通過實施本發明，能夠降低系統對單個邊緣伺服器集成度的要求，實現分布式服務和業務負載的地域均衡。
文檔編號H04L12/18GK101150421SQ20061014667
公開日2008年3月26日 申請日期2006年11月13日 優先權日2006年9月22日
發明者管紅光 申請人:華為技術有限公司