專利名稱：一種網絡緩存數(shù)據(jù)分發(fā)的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信技術領域，更具體地，涉及一種網絡緩存數(shù)據(jù)分發(fā)的方法和系統(tǒng)。
背景技術：
隨著新技術不斷出現(xiàn)，互聯(lián)網的應用日新月異，特別是以點對點(P2P)為代表技術的出現(xiàn)，使得互聯(lián)網的流量分布發(fā)生了巨大的變化。統(tǒng)計數(shù)據(jù)指出，互聯(lián)網的流量分為實時聊天軟件(頂)、網頁瀏覽(HTTP)及P2P(包括P2P下載和P2P流媒體)三種來源。其中P2P總體流量超過總流量的一半，P2P數(shù)據(jù)流
量白天占總流量的45% -60%，晚上高達60% -85%。用戶上網速度慢，與P2P流量泛濫密切相關。P2P應用流量占比例的增加，嚴重擠壓了 E-mail、WEB等其它應用的帶寬。解決上述問題的最有效方案就是建立緩存系統(tǒng)，優(yōu)化網絡流量，尤其是對P2P應用的流量進行優(yōu)化，進而提高互聯(lián)網的服務質量和用戶滿意度。參見附圖1，傳統(tǒng)的緩存系統(tǒng)在內網分發(fā)數(shù)據(jù)時，采用的C/S架構，即所有用戶均從緩存服務器獲取數(shù)據(jù)。緩存服務器的用戶越多，對服務器的性能要求越高，容易引起數(shù)據(jù)通道的瓶頸。

發(fā)明內容
本發(fā)明實施例提出一種網絡緩存數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，能夠優(yōu)化P2P應用的流量，進而提高互聯(lián)網的服務質量和用戶滿意度。本發(fā)明實施例還提出一種網絡緩存數(shù)據(jù)分發(fā)的系統(tǒng)，能夠優(yōu)化P2P應用的流量，進而提高互聯(lián)網的服務質量和用戶滿意度。本發(fā)明實施例的技術方案如下一種網絡緩存數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，該方法包括截獲用戶向外網發(fā)送的下載請求，將所述下載請求重定向于內網； 若所述下載請求所請求的數(shù)據(jù)已存在于內網中，則將所述數(shù)據(jù)對應的內網地址列表發(fā)送至所述用戶，所述用戶根據(jù)所述內網地址列表獲取所述數(shù)據(jù)；若所述下載請求中的數(shù)據(jù)未在內網中，則將所述下載請求發(fā)送至緩存池，所述緩存池從外網下載并緩存所述數(shù)據(jù)。所述將所述下載請求重定向于內網后進一步包括，關斷用戶與外網的連接。所述緩存池采用P2P技術向用戶發(fā)送所請求的數(shù)據(jù)。所述內網地址列表包括存儲所述數(shù)據(jù)的緩存池的地址和存儲所述數(shù)據(jù)的其它用戶的地址。所述用戶根據(jù)所述內網地址列表獲取所述數(shù)據(jù)包括，用戶根據(jù)所述內網地址列表中的緩存池的地址從緩存池處直接獲取所述數(shù)據(jù)，或用戶根據(jù)所述內網地址列表中的存儲所述數(shù)據(jù)的其它用戶的地址采用P2P的方式從其它用戶處獲取所述數(shù)據(jù)。所述用戶根據(jù)所述內網地址列表獲取所述數(shù)據(jù)包括，用戶根據(jù)所述內網地址列表中的緩存池的地址未能從緩存池處獲取所述數(shù)據(jù)時，所述用戶根據(jù)所述內網地址列表中的存儲所述數(shù)據(jù)的其它用戶的地址采用P2P的方式從其它用戶處獲取所述數(shù)據(jù)。所述用戶根據(jù)所述內網地址列表獲取所述數(shù)據(jù)包括，用戶根據(jù)所述內網地址列表中存儲所述數(shù)據(jù)的其它用戶的地址未能從其它用戶處獲取所述數(shù)據(jù)時，所述用戶根據(jù)所述內網地址列表的緩存池的地址從緩存池處直接獲取所述數(shù)據(jù)。所述緩存池從外網下載并緩存所述數(shù)據(jù)后進一步包括，將所述緩存池的地址和所述用戶的地址記錄在所述內網地址列表中。一種網絡緩存數(shù)據(jù)分發(fā)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括P2P重定向模塊，用于截獲用戶向外網發(fā)送的下載請求，并將所述下載請求重定向于內網；
資源調度引擎，用于接收重定向的所述下載請求，判斷所述下載請求所請求的數(shù)據(jù)存在于內網中時，將所述數(shù)據(jù)的內網地址列表發(fā)送至所述用戶；緩存池，用于在資源調度引擎判斷所述下載請求所請求的數(shù)據(jù)未存在于內網中時，根據(jù)所述下載請求從外網下載并緩存所述數(shù)據(jù)。所述P2P重定向模塊進一步用于關斷用戶與外網的連接。所述緩存池進一步采用P2P技術向用戶發(fā)送所請求的數(shù)據(jù)。從上述技術方案中可以看出，在本發(fā)明實施例中，截獲用戶向外網發(fā)送的下載請求，將下載請求重定向于內網，這樣用戶就可以僅從內網下載所請求的數(shù)據(jù)。若下載請求所請求的數(shù)據(jù)已存在于內網中，則將所請求數(shù)據(jù)對應的內網地址列表發(fā)送至用戶，用戶根據(jù)所述內網地址列表獲取所述數(shù)據(jù)；若下載請求中的數(shù)據(jù)未在內網中找到，則將下載請求發(fā)送至緩存池，緩存池從外網下載并緩存所述數(shù)據(jù)，用戶通過查找內網地址列表就可以得到所述數(shù)據(jù)。無論用戶所請求的數(shù)據(jù)是否存在于內網中，用戶均從內網獲得所請求的數(shù)據(jù)。進而優(yōu)化了 P2P軟件應用所產生的外網數(shù)據(jù)流量，而從內網下載數(shù)據(jù)的速度通常高于外網的速度，進而提高互聯(lián)網的服務質量和用戶滿意度。


圖I為傳統(tǒng)C/S模式數(shù)據(jù)分發(fā)結構；圖2為本發(fā)明實施例網絡緩存數(shù)據(jù)分發(fā)的方法流程示意圖；圖3為本發(fā)明實施例數(shù)據(jù)分發(fā)結構；圖4為本發(fā)明實施例網絡緩存數(shù)據(jù)分發(fā)的系統(tǒng)結構示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點表達得更加清楚明白，下面結合附圖及具體實施例對本發(fā)明再作進一步詳細的說明。在本發(fā)明實施例中，將用戶的下載請求重定向于內網，若內網中的緩存池或其它用戶已存儲所請求的數(shù)據(jù)，則直接從緩存池或其它用戶處獲取所請求的數(shù)據(jù)，減少外網的數(shù)據(jù)流量。若內網中沒有用戶所請求的數(shù)據(jù)，則用戶通過緩存池從外網下載所請求的數(shù)據(jù)，并在緩存池中保存所請求的數(shù)據(jù)。用戶還可以在內網中多個用戶間采用P2P的方式下載所請求的數(shù)據(jù)，進而減少了緩存池的負擔，優(yōu)化P2P應用的內網流量。通常情況下，內網的帶寬要比外網的帶寬更寬，用戶從內網下載數(shù)據(jù)的速度更快，進而提高互聯(lián)網的服務質量和用戶滿意度。參見附圖2是網絡緩存數(shù)據(jù)分發(fā)的方法流程示意圖，具體包括以下步驟步驟201、截獲外網的下載請求。在P2P下載過程中，當用戶要下載P2P資源的時候，首先需要到外網的Tracker服務器獲取有相同資源的用戶地址列表。此時截獲用戶外網的下載請求。步驟202、外網的下載請求重定向于內網。利用用戶需要到外網的Tracker服務器獲取有相同資源的用戶地址列表，由資源調度引擎設備充當Tracker服務器。用戶在下載過程中將下載請求重定向到資源調度引擎。這樣在不影響用戶正常使用的情況下，將原本在外網的下載過程重定向于內網。 步驟203、判斷所請求的數(shù)據(jù)已存在于內網。資源調度引擎檢索到內網中的數(shù)據(jù)庫已經存儲用戶所請求的數(shù)據(jù)時，則執(zhí)行步驟204;資源調度引擎在內網中的數(shù)據(jù)庫中沒有檢索到用戶所請求的數(shù)據(jù)時，則執(zhí)行步驟206。步驟204、發(fā)送內網地址列表。資源調度引擎將存儲有用戶所請求的數(shù)據(jù)的緩存池的IP地址以及曾經參與過該數(shù)據(jù)下載的內網用戶的IP地址的列表即內網地址列表發(fā)送至請求數(shù)據(jù)的用戶。步驟205、獲取請求的數(shù)據(jù)。用戶通過內網地址列表從緩存池或其它內網用戶處獲取所請求的數(shù)據(jù)。用戶可以優(yōu)先從緩存池直接獲取所請求的數(shù)據(jù)。當未能從緩存池中獲得所請求的數(shù)據(jù)時，則用戶根據(jù)內網地址列表采用P2P的方式從其它用戶處獲取所請求的數(shù)據(jù)。在內網帶寬較寬，上線用戶較少的情況下采用優(yōu)先從緩存池獲取數(shù)據(jù)的方式，用戶可以快速得到所請求的數(shù)據(jù)。用戶還可以根據(jù)內網地址列表采用P2P的方式優(yōu)先從其它用戶處獲取所請求的數(shù)據(jù)。當未從其它用戶處獲取所請求的數(shù)據(jù)時，用戶從緩存池中直接獲取所請求的數(shù)據(jù)。在內網用戶數(shù)目較多，內網資源緊張的情況下適用于優(yōu)先從其它用戶處獲取數(shù)據(jù)。步驟206、緩存池下載請求的數(shù)據(jù)。資源調度引擎將用戶的下載請求動態(tài)分配到緩存池中，由緩存池代理用戶到外網下載用戶所請求的數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)保存在緩存池中。將該緩存池的地址和請求下載用戶的地址記錄在內網地址列表中，請求該數(shù)據(jù)的用戶就可以根據(jù)內網地址列表在內網中下載該數(shù)據(jù)。也可以將保存該數(shù)據(jù)的緩存池的地址和請求下載用戶的地址的內網地址列表發(fā)送給其它用戶。在其它用戶連接到緩存池時，如果緩存池已保存有用戶所需要的數(shù)據(jù)時，緩存池無需再向外網請求下載數(shù)據(jù)，將自身存儲的數(shù)據(jù)通過P2P的方式發(fā)送給用戶。步驟207、從緩存池處獲取請求的數(shù)據(jù)。緩存池從外網獲取用戶所請求的數(shù)據(jù)后，用戶通過內網地址列表在內網中通過P2P的方式從緩存池處獲取請求的數(shù)據(jù)。通過執(zhí)行以上步驟，緩存池緩存用戶所請求的數(shù)據(jù)，并通過P2P重定向模塊關斷了內外網用戶之間直接的數(shù)據(jù)傳輸連接，引導用戶只能從內網中獲取數(shù)據(jù)。這樣，在保證用戶體驗的同時，節(jié)省運營商出口的下行流量。同時優(yōu)先引導內網用戶互聯(lián)，充分利用內網帶寬資源，將外網流量本地化。參見附圖3是本發(fā)明中數(shù)據(jù)分發(fā)結構，用戶不僅可以直接從核心網獲取所請求的數(shù)據(jù)，還可以從內網的其它用戶處或緩存池處采用P2P的方式獲取所請求的數(shù)據(jù)，徹底解決了服務器性能瓶頸的問題。圖4為網絡緩存數(shù)據(jù)分發(fā)的系統(tǒng)結構示意圖，包括P2P重定向模塊，采用旁路的方式監(jiān)控所有出口流量，分析用戶的協(xié)議請求類型，如果是用戶向外網發(fā)送的下載請求，則 將用戶的下載請求重定向于內網；進一步關斷用戶與外網的連接。資源調度引擎，用于接收重定向的用戶的下載請求，判斷下載請求所請求的數(shù)據(jù)存儲于內網中的數(shù)據(jù)庫，將請求的數(shù)據(jù)的內網地址列表發(fā)送至用戶。資源調度引擎還對緩存池進行有效的負載管理。引導用戶和已經緩存數(shù)據(jù)的緩存池進行數(shù)據(jù)交互。當一個緩存池的負載達到閥值時，資源調度引擎會啟動另外一個相對空閑的緩存池為內網用戶服務。資源調度引擎在向用戶發(fā)送內網地址列表時，優(yōu)先分發(fā)內網的其他用戶節(jié)點的地址，引導內網的用戶之間互連，降低網絡資源占用，提高內網資源的利用。緩存池，在資源調度引擎判斷所述下載請求所請求的數(shù)據(jù)未存在于內網中時，根據(jù)下載請求從外網下載并緩存所請求的數(shù)據(jù)，并采用P2P技術向用戶發(fā)送所請求的數(shù)據(jù)。當內網用戶獲得緩存池的地址后，將與緩存池建立數(shù)據(jù)交互連接。當緩存池中并沒有用戶所請求的數(shù)據(jù)，此時緩存池將代理用戶到外部網絡獲取用戶所請求的數(shù)據(jù)；將所請求的數(shù)據(jù)保存在緩存池的磁盤中。其它用戶與緩存池連接時，如果緩存池上已經保存了用戶所請求的數(shù)據(jù)時，緩存池將不再建立外網數(shù)據(jù)連接，通過P2P的方式訪問緩存池磁盤上的數(shù)據(jù)，為內網用戶服務。下面通過一些常用的P2P客戶端對有P2P任務進行實地測試，觀察用戶實際下載速度。測試使用客戶端比特彗星、迅雷、IE。測試結果如下I、比特彗星用戶下載速度對比。關閉采用本發(fā)明技術方案的數(shù)據(jù)網優(yōu)化，用戶直接從外網下載，下載速度為32.66KB/s。開啟采用本發(fā)明技術方案的數(shù)據(jù)網優(yōu)化，用戶通過本發(fā)明中的技術方案下載數(shù)據(jù)，下載速度為128. 17KB/S。由上可知，采用本發(fā)明技術方案的數(shù)據(jù)網優(yōu)化后，用戶下載速度由32. 66KB/S提升至128. 17KB/s，提升約4倍。2、迅雷用戶下載速度對比、關閉采用本發(fā)明技術方案的數(shù)據(jù)網優(yōu)化，用戶直接從外網下載，下載速度為257KB/s。開啟采用本發(fā)明技術方案的數(shù)據(jù)網優(yōu)化，用戶通過本發(fā)明中的技術方案下載數(shù)據(jù)，下載速度為323KB/S。由上可知，采用本發(fā)明技術方案的數(shù)據(jù)網優(yōu)化后，用戶下載速度由257KB/S提升至323KB/S，提升約I. 3倍。
3、HTTP視頻分享用戶體驗對比。關閉采用本發(fā)明技術方案的數(shù)據(jù)網優(yōu)化，用戶直接到外網服務器進行數(shù)據(jù)交互，速度較慢，I分01秒緩沖了約3分鐘的內容。開啟采用本發(fā)明技術方案的數(shù)據(jù)網優(yōu)化，用戶直接從本發(fā)明的系 統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)，用時32秒緩沖視頻24分04秒的全部內容，提高了用戶HTTP視頻分享體驗。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種網絡緩存數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，其特征在于，該方法包括 截獲用戶向外網發(fā)送的下載請求，將所述下載請求重定向于內網； 若所述下載請求所請求的數(shù)據(jù)已存在于內網中，則將所述數(shù)據(jù)對應的內網地址列表發(fā)送至所述用戶，所述用戶根據(jù)所述內網地址列表獲取所述數(shù)據(jù)； 若所述下載請求中的數(shù)據(jù)未在內網中，則將所述下載請求發(fā)送至緩存池，由所述緩存池從外網下載并緩存所述數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權利要求I所述網絡緩存數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，其特征在于，所述將所述下載請求重定向于內網后進一步包括，關斷用戶與外網的連接。
3.根據(jù)權利要求I所述網絡緩存數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，其特征在于，所述緩存池采用P2P技術向用戶發(fā)送所請求的數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權利要求1、2或3所述網絡緩存數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，其特征在于，所述內網地址列表包括存儲所述數(shù)據(jù)的緩存池的地址和存儲所述數(shù)據(jù)的其它用戶的地址。
5.根據(jù)權利要求4所述網絡緩存數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，其特征在于，所述用戶根據(jù)所述內網地址列表獲取所述數(shù)據(jù)包括，用戶根據(jù)所述內網地址列表中的緩存池的地址從緩存池處直接獲取所述數(shù)據(jù)，或用戶根據(jù)所述內網地址列表中的存儲所述數(shù)據(jù)的其它用戶的地址采用P2P的方式從其它用戶處獲取所述數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權利要求4所述網絡緩存數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，其特征在于，所述用戶根據(jù)所述內網地址列表獲取所述數(shù)據(jù)包括，用戶根據(jù)所述內網地址列表中的緩存池的地址未能從緩存池處獲取所述數(shù)據(jù)時，所述用戶根據(jù)所述內網地址列表中的存儲所述數(shù)據(jù)的其它用戶的地址采用P2P的方式從其它用戶處獲取所述數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權利要求4所述網絡緩存數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，其特征在于，所述用戶根據(jù)所述內網地址列表獲取所述數(shù)據(jù)包括，用戶根據(jù)所述內網地址列表中存儲所述數(shù)據(jù)的其它用戶的地址未能從其它用戶處獲取所述數(shù)據(jù)時，所述用戶根據(jù)所述內網地址列表的緩存池的地址從緩存池處直接獲取所述數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權利要求I所述網絡緩存數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，其特征在于，所述緩存池從外網下載并緩存所述數(shù)據(jù)后進一步包括，將所述緩存池的地址和所述用戶的地址記錄在所述內網地址列表中。
9.一種網絡緩存數(shù)據(jù)分發(fā)的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 P2P重定向模塊，用于截獲用戶向外網發(fā)送的下載請求，并將所述下載請求重定向于內網； 資源調度引擎，用于接收重定向的所述下載請求，判斷所述下載請求所請求的數(shù)據(jù)存在于內網中時，將所述數(shù)據(jù)的內網地址列表發(fā)送至所述用戶； 緩存池，用于在資源調度引擎判斷所述下載請求所請求的數(shù)據(jù)未存在于內網中時，根據(jù)所述下載請求從外網下載并緩存所述數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權利要求9所述網絡緩存數(shù)據(jù)分發(fā)的系統(tǒng)，其特征在于，所述P2P重定向模塊進一步用于關斷用戶與外網的連接。
11.根據(jù)權利要求9所述網絡緩存數(shù)據(jù)分發(fā)的系統(tǒng)，其特征在于，所述緩存池進一步采用P2P技術向用戶發(fā)送所請求的數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種網絡緩存數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，該方法包括截獲用戶向外網發(fā)送的下載請求，將所述下載請求重定向于內網；若所述下載請求所請求的數(shù)據(jù)已存在于內網中，則將所述數(shù)據(jù)對應的內網地址列表發(fā)送至所述用戶，所述用戶根據(jù)所述內網地址列表獲取所述數(shù)據(jù)；若所述下載請求中的數(shù)據(jù)未在內網中，則將所述下載請求發(fā)送至緩存池，所述緩存池從外網下載并緩存所述數(shù)據(jù)。本文還公開了一種網絡緩存數(shù)據(jù)分發(fā)的系統(tǒng)。應用本發(fā)明實施例以后，能夠優(yōu)化P2P應用的流量，進而提高互聯(lián)網的服務質量和用戶滿意度。
文檔編號H04L29/08GK102739712SQ201110088019
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月8日 優(yōu)先權日2011年4月8日
發(fā)明者馮先慶, 劉廷學, 周瑋, 楊杰, 楊洋 申請人:中國移動通信集團貴州有限公司