CN103312629B - 一种cdn流量分配方法、设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种CDN流量分配方法、设备及系统，该方法包括：接收业务访问请求；根据时间分配策略、请求次数分配策略或地区分配策略，将所述业务访问请求调度给各CDN服务器处理，实现将业务访问请求调度给多个CDN服务器进行处理，以解决现有的企业业务扩展伸缩能力不足，以及CDN流量分配不灵活的问题。

Description

一种CDN流量分配方法、设备及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种CDN流量分配方法、设备及系统。

背景技术

随着互联网的发展，用户在使用网络时对网站的浏览速度和效果愈加重视，但由于网民数量激增，网络访问路径过长，从而使用户的访问质量受到严重影响。特别是当用户与网站之间的链路被突发的大流量数据拥塞时，对于异地互联网用户急速增加的地区来说，访问质量不良更是一个急待解决的问题。

CDN（Content Delivery Network，内容发布网络）通过在现有的Internet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，提高用户访问网站的响应速度。

如图1所示，当用户访问已经加入CDN服务的网站时，首先通过DNS （Domain NameSystem，域名系统）重定向技术确定最接近用户的最佳CDN节点，同时将用户的请求指向该节点。当用户的请求到达指定节点时，CDN服务器（节点上的高速缓存）负责将用户请求的内容提供给用户。具体流程为：用户在自己的浏览器中输入要访问的网站的域名，浏览器向本地DNS请求对该域名的解析，本地DNS将请求发到网站的主DNS，主DNS根据一系列的策略确定当时最适当的CDN节点，并将解析的结果（IP地址）发给用户，用户向给定的CDN节点请求相应网站的内容。

对于大规模的公司来说，由于用户基数非常大，每年在用户访问接入层的流量非常大，甚至能够达到T级，公司除了自身建设CDN来承接接入层的用户访问外，同时还会购买CDN服务商的服务来分担公司的业务压力。出于安全性方面的考虑，避免对单一CDN服务商的依赖，客户更倾向于同时购买多个CDN服务商的服务。例如，公司整体的业务访问量是１０００G，那么将近会有８００G的访问由公司自建来承担，１００G分给CDN服务商A，１００G分给CDN服务商B。CDN的核心资源带宽都是由基础运营商提供，因此公司自身的建设能力有赖于和基础运营商的商务谈判进展，一旦本身资源出现紧张，就必须能及时将压力流量能够分配到外部的合作CDN服务商来一起协助承担，以此同时，当自建CDN资源建设能力跟上以后，一量出现资源富余，公司可以将外部服务的CDN流量即时调回自建CDN承担。基于上述考虑，需要对整体接入层的流量实时进行控制分配。

但是，目前还没有一种CDN流量分配方案解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种CDN流量分配方法、设备及系统，用以解决现有的企业业务扩展伸缩能力不足，以及CDN流量分配不灵活的问题。

为此，本发明实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供一种CDN流量分配方法，包括：

接收业务访问请求；

根据以下各项中的至少一项，将所述业务访问请求调度给各CDN服务器处理：时间分配策略、请求次数分配策略、地区分配策略；

其中，根据时间分配策略调度业务访问请求包括：预先将一分配周期的时长划分为与各CDN服务器数量相当的时间片，其中，一个时间片对应一个CDN服务器，各时间片长度与各CDN服务器的权重成正比；接收到所述业务请求后，确定当前时刻在当前分配周期内所处的时间片以及对应的CDN服务器，将所述业务访问请求调度给所述CDN服务器处理；

根据请求次数分配策略调度业务访问请求包括：预先为各CDN服务器分配处理业务请求次数的比例，其中，各CDN服务器处理业务请求的次数与各CDN服务器的权重成正比；接收到所述业务请求后，选择CDN服务器处理所述业务访问请求，以使各CDN服务器处理业务请求次数的比例趋向于或等于预先分配的比例；

根据地区分配策略调度业务访问请求包括：接收到所述业务请求后，根据所述业务请求的来源地区，将所述业务请求调度给各CDN服务器处理。

本发明实施例还提供一种服务器，包括：

接收模块，用于接收业务访问请求；

选择模块，用于根据以下各项中的至少一项，从各CDN服务器中选择CDN服务器：时间分配策略、请求次数分配策略或地区分配策略；

其中，当根据时间分配策略选择CDN服务器时，用于预先将一分配周期的时长划分为与各CDN服务器数量相当的时间片，其中，一个时间片对应一个CDN服务器，各时间片长度与各CDN服务器的权重成正比；以及，在所述接收模块接收到所述业务请求后，确定当前时刻在当前分配周期内所处的时间片以及对应的CDN服务器；

当根据请求次数分配策略选择CDN服务器时，用于预先为各CDN服务器分配处理业务请求次数的比例，其中，各CDN服务器处理业务请求的次数与各CDN服务器的权重成正比；以及，在所述接收模块接收到所述业务请求后，选择CDN服务器，以使各CDN服务器处理业务请求次数的比例趋向于或等于预先分配的比例；

当根据地区分配策略选择CDN服务器时，用于在所述接收模块接收到所述业务请求后，根据所述业务请求的来源地区选择CDN服务器；

调度模块，用于将所述业务访问请求调度给选择出的CDN服务器处理。

本发明实施例还提供一种内容分发网络CDN流量分配系统，包括：至少两个CDN服务器、至少一个客户端设备和至少一个如前所述的服务器，所述至少一个客户端设备提出业务访问请求，所述服务器接收所述业务访问请求并调度给所述至少两个CDN服务器。

与现有技术相比，本发明的实施例具有如下优点：

本发明实施例通过根据时间分配策略、请求次数分配策略或地区分配策略，将业务访问请求调度给各CDN服务器处理，实现将业务访问请求调度给多个CDN服务商进行处理，以解决现有的企业业务扩展伸缩能力不足，以及CDN流量分配不灵活的问题。当公司自建CDN资源建设能力跟上以后，一量出现资源富余，可以将外包的CDN流量即时调回自建CDN承担，提高资源的利用效率，并节约运营成本。

附图说明

图1为现有技术中CDN工作流程示意图；

图2为本发明通过多个CDN服务商实现域名解析的示意图；

图3为本发明实施例一提供的CDN流量分配方法示意图；

图4为本发明实施例二提供的CDN流量分配方法示意图；

图5为本发明实施例三提供的CDN流量分配方法示意图；

图6为本发明实施例四提供的DNS服务器结构示意图；

图7为本发明实施例五提供的CDN流量分配系统架构示意图。

具体实施方式

DNS服务器（DNS Resolver）利用DNS域名解析CNAME（别名）原理，进行CDN服务器的选择。用户在访问DNS时，用户的计算机中存有域名访问缓存（CACHE），CACHE的有效时间通常为1-30分钟，在这个时间内，如果用户再次访问CACHE内的域名，将不会到域名服务器去请求服务，而是从CACHE中直接调取，由此，在这个时间范围内改变域名服务的地址对原有的用户不会造成影响。由DNS服务器对CDN流量（业务访问请求）进行分配，可以将大流量的CDN业务按照比例灵活调度给多个CDN服务商，由多个CDN服务同时承载同一个访问业务，以解决现有的企业业务扩展伸缩能力不足，以及CDN流量分配不灵活的问题。

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，为现有的域名解析流程示意图，如图所示，DNS服务器接收到域名解析请求（例如，请求解析www.qq.com），DNS服务器需要分布逐级解析域名。第1步，解析得到根域名root（IP地址为：198.41.0.4）；第2步，根据解析的根域名进行解析，得到二级域名com（IP地址为：192.52.78.30）；第3步，根据解析出的二级域名进行解析，得到最终的域名qq.com（IP地址为：124.115.28.30）。

若存在3个CDN服务器CDN A、CDN B、CDN C处理业务访问请求，3个CDN服务器分别应用CDN服务商A、B、C的服务进行域名解析。被请求访问的域名www.qq.com对应的IP地址（124.115.28.30）作为A记录（A Address)，A记录是用来指定主机名（或域名）对应的IP地址记录，用户可以将该域名下的网站服务器指向到自己的web server上。域名绑定A记录用于，当用户输入域名的时候，会被引导向设置在DNS的A记录所对应的服务器。该A记录对应的CNAME记录（别名记录）包括：qq.cdnA.com、qq.cdnB.com、qq.cdnC.com，这3个别名记录都映射到同一域名www.qq.com。在处理业务访问请求进行地址解析的过程中，进行到第3步时，通过DNS递归查找，可以找到这3个CDN服务器，就需要DNS服务器（GSLB）选择由哪一个CDN服务器完成域名解析。CDN A可以解析出qq.cdnA.com，CDN B可以解析出qq.cdnB.com，CDN C可以解析出qq.cdnC.com，当然，无论由哪个CDN服务器进行地址解析，最终都会映射到找到A记录的域名www.qq.com。

本发明正是基于上述原理，通过时间分片、请求数加权以及通过访问用户所在地、CDN服务价格、CDN当前服务质量状况、CDN当前资源状况等因子进行判读，以达到同一访问业务可以由多个CDN服务商同时动态承载的目的，大大提高业务灵活扩展性和资源的有效利用率。

本发明实施例提供的CDN流量分配方案应用的网络架构包括：DNS服务器和多个CDN服务器（本发明实施例均以A、B、C3个CDN服务器为例说明），DNS服务器用于根据时间分配策略、请求次数分配策略或地区分配策略，从各CDN服务器中选择CDN服务器，并将接收到的业务访问请求调度给选择出的CDN服务器；CDN服务器用于进行地址解析并将结果返回给业务请求者。

以下对CDN流量分配流程一一进行详细描述。

实施例一

DNS服务器上预设有各CDN服务器的权重，以及预设有用于缓存DNS记录的TTL（Time To Live，生存时间），DNS服务器预先将该TTL划分为与各CDN服务器数量相当的时间片，一个时间片对应一个CDN服务器，各时间片所对应的CDN服务器彼此各不相同，各时间片长度与各CDN服务器的权重成正比。其中，TTL表示DNS记录在DNS服务器上缓存的时间，

如图3所示，本发明实施例一提供的CDN流量分配方法包括以下步骤：

步骤31，DNS服务器接收业务访问请求。

步骤32，DNS服务器确定当前时刻在该TTL内所处的时间片，选择该时间片对应的CDN服务器。

步骤33，DNS服务器将业务访问请求调度给选择出的CDN服务器进行处理。

例如，DNS服务器上预设CDN服务器的权重比例为CDN A：CDN B：CDN C=6：2：2，1个TTL被划分为A、B、C3个时间片，1TTL=A+B+C。其中，A、B、C之间的权重比例为6：2：2，即，在TTL时间内，60%的时间分配给CDN A，20%的时间分配给CDN B，20%的时间分配给CDN C。以1TTL为10分钟为例，DNS服务器将第1-6分钟内接收到的业务请求调度给CDN A服务器，将第7、8分钟内接收到的业务请求调度给CDN B服务器，将第9、10分钟内接收到的业务请求调度给CDN B服务器。

在A时间片内，DNS服务器将www.qq.com的CNAME指向由CDN A服务器的服务商服务；在B时间片内，DNS服务器将www.qq.com的CNAME指向由CDN B服务器的服务商服务；在C时间片内，DNS服务器将www.qq.com的CNAME指向由CDN C服务器的服务商服务。

优选的，各CDN服务器的权重可以根据各CDN服务器的服务质量和/或服务价格确定。

具体的，用户对各个CDN服务商的服务质量进行监控，由此判断业务访问的质量，当其中某个服务商的服务质量发生变化，不能满足要求时，可以通过动态调整CDN服务器的权重调整各CDN服务器的时间片，进而调整该服务商获得CNAME授权次数，以此改善业务整体性能。

此外，出于运营成本考虑，可以根据各服务商提供服务的价格，调整各CDN服务器的时间片，对CDN流量进行分配。

通过预设各CDN服务器的权重以及TTL时间，将该TTL划分为与各CDN服务器数量相当的时间片，按照各CDN服务器的权重比例，将一个TTL分配给各CDN服务器，实现动态分配CDN流量。

实施例二

DNS服务器上预设有各CDN服务器的权重，以及预先为各CDN服务器分配处理业务请求次数的比例，其中，各CDN服务器处理业务请求的次数与各CDN服务器的权重成正比。

如图4所示，本发明实施例二提供的CDN流量分配方法包括以下步骤：

步骤41，DNS服务器接收业务访问请求。

步骤42，DNS服务器选择CDN服务器处理业务访问请求，以使各CDN服务器处理业务请求次数的比例趋向于或等于预先分配的比例。

例如，事先对CDN服务商A、CDN服务商B、CDN服务商C按照A权重60%，B权重20%，C权重20%，进行权重分配，当域名服务器（GSLB），即DNS服务器，收到对某个A记录进行访问的请求时，对每个请求进行加权计算后，选择CDN服务器，若时间足够长，则各CDN服务器处理请求次数的比例越趋向于预先分配的比例。

具体的，对每个请求进行加权计算选择CDN服务器，可以采用轮询方式进行，例如，若在1个TTL内，访问请求为100次，分为10个轮询对接收到的业务访问请求按照6:2:2的权重比例选择CDN服务器，即，第1-6次请求选择CDN A，第7、8次请求选择CDN B，第9、10次请求选择CDN C；第11-16次请求选择CDN A，第17、18次请求选择CDN B，第19、20次请求选择CDNC……以此类推，每个轮询都按照这种方法进行CDN服务器的选择。

对每个请求进行加权计算选择CDN服务器，还可以采用针对每个请求通过取随机数的方式选择CDN服务器。例如，CDN服务器权重之比仍为6：2：2，当DNS服务器每接到一个业务访问请求时，会自动产生一个（0，1）范围的随机数，该随机数按照权重的比例在该数值范围内产生，例如，分别在（0，0.6）、（0.7，0.8）、（0.9，1）3个范围内产生随机数，DNS服务器根据产生的随机数的范围进行CDN服务器的选择，落入（0，0.6）范围的随机数对应的请求选择CDN A，落入（0.7，0.8）范围的随机数对应的请求选择CDN B，落入（0.9，1）范围的随机数对应的请求选择CDN C。

优选的，各CDN服务器的权重可以根据各CDN服务器的服务质量和/或服务价格确定。

具体的，用户对各个CDN服务商的服务质量进行监控，由此判断业务访问的质量，当其中某个服务商的服务质量发生变化，不能满足要求时，可以通过动态调整CDN服务器的权重调整各CDN服务器处理业务请求的次数，进而调整该服务商获得CNAME授权次数，以此改善业务整体性能。

此外，出于运营成本考虑，可以根据各服务商提供服务的价格，调整各CDN服务器处理业务请求的次数，对CDN流量进行分配。

通过预先设置各CDN服务器分配处理业务请求次数的比例与各CDN服务器的权重成正比，实现从请求次数的权重分配进行流量动态分配。

实施例三

如图5所示，为本发明实施例三提供的CDN流量分配方法示意图，如图所示，该方法包括：

步骤51，DNS服务器接收业务访问请求。

步骤52，DNS服务器根据业务访问请求的来源地区，从各CDN服务器中选择与该地区对应的CDN服务器。

具体的，DNS服务器根据业务访问请求的IP地址确定该业务访问请求的来源地区。

步骤53，DNS服务器将业务访问请求调度给选择出的CDN服务器进行处理。

例如，事先约定对各个地区的访问请求的分配策略，例如来自广东的用户由CDN服务商A（CDN A）负责；来自浙江的用户由CDN服务商B（CDN B）负责；来自北京的用户由CDN服务商C（CDN C）负责。当域名服务器（GSLB）收到对某个A记录进行访问时，若收到的是来自上述地区的用户请求，就可以将CNAME记录交由相应的CDN服务商（CDN B）进行服务，从而实现通过访问地区来进行流量分配。

本发明上述实施例通过根据时间分配策略、请求次数分配策略或地区分配策略，将业务访问请求调度给各CDN服务器处理，实现将业务访问请求调度给多个CDN服务商进行处理，以解决现有的企业业务扩展伸缩能力不足，以及CDN服务器流量分配不灵活的问题。当公司自建CDN资源建设能力跟上以后，一量出现资源富余，可以将外包的CDN流量即时调回自建CDN承担，提高资源的利用效率，并节约运营成本。

另外，在本发明实施例的CDN流量分配方法，并不特别指定每个CDN都必然分配有业务访问请求，当分配策略确定时，分配到某些CDN的业务访问请求可能为零。

本领域技术人员可知，将业务访问请求调度给各CDN服务器处理，不限于上述实施例所举的策略，可以任意将上述实施例组合得到业务访问请求分配策略，并依据该策略调度业务访问请求。例如，可以根据服务质量和/或服务价格对CDN进行第一步调度（即确定各CDN的权重），然后在此基础上在利用时间分配策略、请求次数策略或地区分配策略进行第二步调度；也可以先利用时间分配策略进行第一步调度（即划分时间片，将时间分配到CDN组1和CDN组2），再利用请求次数策略和地区分配策略在第一步调度的基础上进行第二步调度(在CDN组1中将请求次数分配到CDN a、b，在CDN组2中根据业务请求的来源地区将业务请求分别分配到CDN c、d)。

实施例四

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供一种DNS服务器，如图6所示，包括：

接收模块61，用于接收业务访问请求。

选择模块62，用于根据以下各项中的至少一项，从各CDN服务器中选择CDN服务器：时间分配策略、请求次数分配策略或地区分配策略；

其中，当根据时间分配策略选择CDN服务器时，用于预先将一分配周期的时长划分为与各CDN服务器数量相当的时间片，其中，一个时间片对应一个CDN服务器，各时间片长度与各CDN服务器的权重成正比；以及，在所述接收模块接收到所述业务请求后，确定当前时刻在当前分配周期内所处的时间片以及对应的CDN服务器；

当根据请求次数分配策略选择CDN服务器时，用于预先为各CDN服务器分配处理业务请求次数的比例，其中，各CDN服务器处理业务请求的次数与各CDN服务器的权重成正比；以及，在所述接收模块接收到所述业务请求后，选择CDN服务器，以使各CDN服务器处理业务请求次数的比例趋向于或等于预先分配的比例；

当根据地区分配策略选择CDN服务器时，用于在所述接收模块接收到所述业务请求后，根据业务请求的来源地区选择CDN服务器；

调度模块63，用于将业务访问请求调度给选择出的CDN服务器处理。

具体的，选择模块62，具体用于当根据地区分配策略选择CDN服务器时，根据业务访问请求的IP地址确定该业务访问请求的来源地区。

具体的，选择模块62，在所述接收模块接收到业务访问请求后，根据各CDN服务器的服务质量和/或服务价格确定各CDN服务器的服务权重，再根据以下各项中的至少一项，从各CDN服务器中选择CDN服务器：时间分配策略、请求次数分配策略、地区分配策略。

优选的，分配周期为生存时间TTL。

选择模块62，还用于根据以下各项中的至少两项进行综合考虑，从各CDN服务器中选择CDN服务器：时间分配策略、请求次数分配策略、地区分配策略、各CDN服务器的服务质量、各CDN服务器的服务价格。

该DNS服务器还包括调整模块64，用于根据各CDN服务器的服务质量，调整各CDN服务器的权重。

实施例五

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供一种CDN流量分配系统，如图7所示，包括：至少两个CDN服务器73、至少一个客户端设备71和前述的DNS服务器72，客户端设备71提出业务访问请求，服务器72接收所述业务访问请求，并调度给各CDN服务器73。

优选的，服务器72包括DNS服务器。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种内容分发网络CDN流量分配方法，其特征在于，该方法包括：

接收业务访问请求；

根据时间分配策略，将所述业务访问请求调度给各CDN服务器处理；

其中，根据时间分配策略调度业务访问请求包括：预先将一分配周期的时长划分为与各CDN服务器数量相当的时间片，其中，一个时间片对应一个CDN服务器，各时间片长度与各CDN服务器的权重成正比；接收到所述业务请求后，确定当前时刻在当前分配周期内所处的时间片以及对应的CDN服务器，将所述业务访问请求调度给所述CDN服务器处理，所述分配周期为生存时间TTL。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述业务访问请求的IP地址确定该业务访问请求的来源地区。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，接收业务访问请求后，根据各CDN服务器的服务质量和/或服务价格确定各CDN服务器的服务权重，再根据时间分配策略，将所述业务访问请求调度给各CDN服务器处理。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据时间分配策略以及以下各项中的至少一项进行综合考虑，将所述业务访问请求调度给各CDN服务器处理：请求次数分配策略、各CDN服务器的服务质量、各CDN服务器的服务价格。

5.一种服务器，包括：

接收模块，用于接收业务访问请求；

选择模块，用于根据时间分配策略，从各CDN服务器中选择CDN服务器；

其中，当根据时间分配策略选择CDN服务器时，用于预先将一分配周期的时长划分为与各CDN服务器数量相当的时间片，其中，一个时间片对应一个CDN服务器，各时间片长度与各CDN服务器的权重成正比；以及，在所述接收模块接收到所述业务请求后，确定当前时刻在当前分配周期内所处的时间片以及对应的CDN服务器，所述分配周期为生存时间TTL；

调度模块，用于将所述业务访问请求调度给选择出的CDN服务器处理。

6.如权利要求5所述的服务器，其特征在于，所述选择模块具体用于，当根据地区分配策略选择CDN服务器时，根据所述业务访问请求的IP地址确定该业务访问请求的来源地区。

7.如权利要求5所述的服务器，其特征在于，所述选择模块，用于在所述接收模块接收到业务访问请求后，根据各CDN服务器的服务质量和/或服务价格确定各CDN服务器的服务权重，再根据时间分配策略，从各CDN服务器中选择CDN服务器。

8.如权利要求5所述的服务器，其特征在于，所述选择模块，用于根据时间分配策略以及以下各项中的至少一项进行综合考虑，从各CDN服务器中选择CDN服务器：请求次数分配策略、各CDN服务器的服务质量、各CDN服务器的服务价格。

9.一种内容分发网络CDN流量分配系统，其特征在于，包括：至少两个CDN服务器、至少一个客户端设备和至少一个如权利要求5-8任一所述的服务器，所述至少一个客户端设备提出业务访问请求，所述服务器接收所述业务访问请求并调度给所述至少两个CDN服务器。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述服务器包括DNS服务器。