[发明专利]用于FogCDN场景的调度方法及调度端

说明书

本发明公开了用于FogCDN场景的调度方法及调度端，以不同节点之间的连接关系划分节点类型；以客户端在不同节点类型的分布比例、服务端在不同节点类型的分布比例以及不同节点类型之间的连通率、连通性或连接性来调度服务端响应客户端的请求；本发明通过上述方法，使得整个调度策略充分考虑了各不同类型节点之间的连接关系以及各不同类型节点的请求规模或服务容量，从而能尽可能的提高单次连通率、连接效率和资源利用率，即提供了一种高吞吐、低延迟、调度均匀且尽量使每个节点利用率都能在特定水平之上的调度策略。

技术领域

本发明涉及一种共享计算技术领域，特别涉及用于FogCDN场景的调度方法及调度端。

背景技术

FogCDN是指利用近用户端的设备或模组(如家用或商用智能路由器、ONU/OLT、NAS、机顶盒、伙伴机器人、Web浏览器、企业或个人自Host服务器)上的闲置带宽、存储、计算等资源来构建的内容分发网络，在某些场合下又被称为雾计算CDN、共享CDN、P2P-CDN或PCDN。在商业上通常采用类似Uber或AirBnb的众包或众筹的方式获得大量的节点以构建资源池。通常可起到为CP(ContentProvider，内容提供商)或传统CDN厂商降低成本、提高地域,ISP或ASN覆盖率、提高服务质量的效果。该等CDN的技术及商业方法已由中国专利CN104618506B(一种众包的内容分发网络系统、方法与装置)提出并定义。在2019年，FogCDN已经形成一个新的产业并取得爆发式增长。

在FogCDN即P2P的CDN中，服务端大多为用户端的路由器、NAS等设备；而客户端为用户用以看视频、玩游戏的手机、PC、平板、智能电视等终端。这些设备和终端常常在不同的NAT(NetworkAddressTranslator)之后，一般情况下是很难使用如TCP、HTTP等通用的网络传输协议通过像云服务器那样的固定IP:Port从外部直连进来的。为了使客户端的请求能够得到响应，需要做NAT穿越。

传统CDN的调度主要思想是匹配在各个地域和各个ISP下的用户请求和服务容量。在FogCDN中，如果仅仅简单沿用或借鉴传统CDN的调度思路，会存在由NAT导致的服务节点和客户端之间的连通性的问题，这样会形成在某些地区或ISP雾节点利用率低的现象，甚至造成某些节点的利用率持续为零。利用率低又进一步导致用户激励低，反过来影响了节点规模的拓展。所以，我们需要找到一种适用于FogCDN场景的调度策略，满足：高吞吐、低延迟、调度均匀且尽量使每个节点利用率都能在特定水平之上。

传统上将NAT划分为如下四种类型：

1.完全锥形(Full-cone)NAT

一旦一个内部地址(iAddr:iPort)被映射到外部地址(eAddr:ePort)，所有发自iAddr:iPort的包都经由eAddr:ePort向外发送；

任意外部主机都能通过给eAddr:ePort发包到达iAddr:iPort。

2.限制型(Restricted-cone)NAT

一旦一个内部地址(iAddr:iPort)被映射到外部地址(eAddr:ePort)，所有发自iAddr:iPort的包都经由eAddr:ePort向外发送；

只有当iAddr:iPort先前已向hAddr:any发送过数据包时，外部主机(hAddr:any)才能通过给eAddr:ePort发包到达iAddr:iPort(注：any表示端口号无关紧要)。

3.端口限制型(Port-restrictedcone)NAT

一旦一个内部地址(iAddr:iPort)被映射到外部地址(eAddr:ePort)，所有发自iAddr:iPort的包都经由eAddr:ePort向外发送；