[发明专利]内容分发网络和该网络中基于内容的调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及因特网中的内容分发网络(CDN)服务，设计了一种增加全局内容管理系统和本地内容管理系统的CDN网络以及在CDN网络中的基于内容的调度方法。

背景技术

CDN的全称是内容分发网络，其目的是通过在现有的因特网中增加一层新的网络架构，将网站的内容发布到最接近用户的网络“边缘”，使用户可以就近取得所需的内容，解决因特网拥挤的状况，提高用户访问网站的响应速度。

在CDN网络中，内容路由技术负责将用户请求引导到CDN网络中离用户最近的节点上，CDN负载均衡系统实现CDN的内容路由功能。它的作用是将用户的请求导向整个CDN网络中的最佳节点。最佳节点的选定可以根据多种策略，例如距离最近、节点负载最轻等。

负载均衡系统是整个CDN的核心，负载均衡的准确性和效率直接决定了整个CDN的效率和性能。通常负载均衡可以分为两个层次：全局负载均衡(GSLB)和本地负载均衡(SLB)。全局负载均衡(GSLB)主要的目的是在整个网络范围内将用户的请求定向到最近的节点(或者区域)。因此，就近性判断是全局负载均衡的主要功能。本地负载均衡一般局限于一定的区域范围内，其目标是在特定的区域范围内寻找一台最适合的节点提供服务，因此，CDN节点的健康性、负载情况、支持的媒体格式等运行状态的本地负载均衡进行决策的主要依据。

基于DNS(即，域名系统)重定向的CDN路由方式可以图1来描述，整个调度过程如下所述：

1)当用户的请求通过DNS重定向被转发到GSLB，GSLB基于URL(统一资源定位符)，根据本身预定义的策略，结合其他设备提供的信息，比如设备状态、负载情况等，按照一定的算法，得出最优的SLB IP，然后返回给用户最优的SLB IP地址；

2)SLB根据预定的策略，结合其他设备提供的信息，比如设备状态、负载情况等，按照一定的算法，在自己的范围内寻找合适的缓存(Cache)服务器，并将缓存服务器的IP地址返回到用户；

3)缓存服务器如果命中，即用户的请求的内容恰好在最终的缓存服务器中，则该缓存服务器提供服务给用户；

4)如果没有命中，则SLB发送请求给GSLB，请求OCS源(即内容源，就是内容保存的根节点)的信息；

5)SLB根据从GSLB返回的信息知道该内容的OCS源，根据设备的负载情况等指定一个缓存服务器给用户提供代理(proxy)服务或者边缓存边分发给用户。

以上这种CDN运行机制存在以下几个问题：

1)对于CDN中的缓存设备，由于受到自身存储资源的限制，缓存服务器的命中率一般较低；

2)所有的内容都同等对待，例如热度很高的内容和点播率很低的内容没有什么等级区别，这不利于运营商对内容的有效管理；

3)在缓存服务器未命中的情况下，用户请求被引导到OCS源，增加了OCS源的压力，可能造成OCS源崩溃；

4)调度不灵活，新的内容发布会影响多个节点的配置。

发明内容

本发明是为解决基于负载均衡路由技术下的缓存命中率不高和OCS源压力而提出的内容分发网络和相关方法。

根据本发明的一个方面，提供一种内容分发网络(CDN)，包括全局负载均衡系统(GSLB)、内容源(OCS)和多个业务提供点(POP节点)，其中每个POP节点包括本地负载均衡系统(SLB)和多个缓存服务器(Cache)，所述GSLB负责将请求访问内容的用户定向到合适的POP节点并将用户请求转发到所述合适的POP节点的SLB，其特征在于该内容分发网络还包括：全局内容管理系统(GCM)和位于各个POP节点内的多个本地内容管理系统(LCM)，

其中，所述GCM负责维护整个CDN的内容目录数据库，并向各个POP节点的LCM提供所有内容的分布信息以及内容分发策略；

所述LCM负责维护内容分布信息，并将来自GCM的内容分发策略解析后分配到SLB和Cache执行，并将策略执行结果汇报给GCM。

在本发明的第一方面中，当用户请求被所述GSLB转发到合适的POP节点的SLB时，该SLB查询所述合适的POP节点的LCM，以检查用户请求访问的内容是否在所述合适的POP节点命中。如果命中，则所述合适的POP节点提供服务给用户；如果没有命中，则所述合适的POP节点的LCM根据GCM提供的内容分布信息寻找缓存有用户请求访问的内容的其他POP节点或者OCS，然后由所述合适的POP节点为用户提供proxy代理服务。