[发明专利]一种CDN多路径路由方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种内容分发网络(Content Delivery Network，CDN)多路径路由方法和系统。

背景技术

目前，互联网流量中90％以上的流量都是网页数据、文件共享、视频类的可重复内容，这些流量采用缓存、转发的模式更为高效，而现有的IP网络支持的是端到端的传输模型，在现有互联网流量特征下是低效的。

进几年，学术界开始研究将互联网改造为以内容传输为中心的缓存-转发模式，比如将主机之间通信的基本原语从原来IP的连接-发送/接收报文的形式改为无连接的内容/数据读取/订阅，网络设备设置内容缓存，并解析主机发出的内容读取请求，如果命中本地缓存则立即返回结果，否则继续在网络中路由。

数据命名网络(Named Data Networking，NDN)为了提高路由效率，提出多路径路由思想，内容路由器(CR)收到内容请求Interest(兴趣)消息后，根据策略选择多个可能存在目的内容的路径并发送Interest消息，以收到的第一个数据包内容作为目的内容。

如图1所示，当CR1收到用户针对WWW.Sina.com.cn/video/a.avi的内容请求时，查找前转路由表(FIB)，发现对应内容名前缀WWW.Sina.com.cn存在两个端口，一个连接CR2，一个连接CR4。CR1根据策略选择多路径路由，分别向CR2和CR4发送Interest消息。CR2根据路由表向CR5发送Interest消息，CR4向CR7发送Interest消息，最终CR5发现本路由器存在用户所需的目标内容WWW.Sina.com.cn/video/a.avi，于是CR5按消息发送路径返回目标内容给CR1，CR1首次收到来自CR5的目标内容，于是CR1不等待来自CR4的消息，而是直接将目标内容返回给用户，如果后续收到CR4的内容数据包，则直接丢弃。

如图2所示，当网络中存在多份目标内容时，如果采用NDN现有的多路径路由技术，随着Interest消息的扩散，众多的CR会收到Interest请求，并根据请求向内容请求者返回内容，但实际上需要的内容只有一份，其它多余内容在网络传输过程中被丢弃，这种路由机制对网络带宽浪费较为严重。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种CDN多路径路由方法和系统，以解决CDN多路径路由时的网络带宽浪费问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种内容分发网络CDN多路径路由方法，该方法包括：

内容发送路由器收到内容请求消息，根据内容转发路由表，发现所述内容请求消息的目标内容对应的下一跳存在多个路径时，在所述多个路径中选择一至多个目标路径，并向选择的目标路径发送内容检测消息；

内容接收路由器收到所述内容检测消息，判断本地是否存在所述目标内容，如果存在，返回目标内容信息给所述内容发送路由器；如果不存在，根据自身的内容转发路由表转发所述内容检测消息；

所述内容发送路由器收到内容检测应答消息，据此获取目标内容。

所述内容检测消息复用所述内容请求消息，其中的消息类型指示修改为内容检测消息。

所述内容发送路由器获取目标内容的方法为：

具有所述目标内容的目标内容源在收到所述内容检测消息后返回内容检测应答，内容发送路由器将首先收到的内容检测应答路径作为本次请求的目标内容源的首选路径，并向该目标内容源获取内容；或

途中内容接收路由器发现本地缓存有目标内容，内容接收路由器直接返回内容检测应答消息，内容发送路由器将首先收到的内容检测应答路径作为本次请求的目标内容源的首选路径，并向该目标内容源获取内容；或

具有所述目标内容的目标内容源在收到内容检测消息后返回内容检测应答，内容发送路由器在收到多条内容检测应答消息后，并发向多个内容源获取目标内容；或

具有所述目标内容的目标内容源在收到内容检测消息后返回内容检测应答，内容发送路由器在收到多条内容检测应答消息后，选择最佳内容源以获取内容。

所述并发向多个内容源获取目标内容的方法为：从不同内容源获取整体内容中的不同分片。

还包括：

内容发送路由器在接收内容检测应答超时后，返回内容请求失败。

一种CDN多路径路由系统，该系统包括内容发送路由器、内容接收路由器；其中，