网络数据缓存的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种网络数据缓存的方法和系统。其中的方法包括：在用户网元处预先设置用户侧缓存装置；将UE的DNS解析请求同时发送给所述用户侧缓存装置和边缘网元；将接收到的与所述DNS解析请求对应的DNS响应报文发送给UE；将UE的数据请求同时发送给所述用户侧缓存装置和边缘网元；将所述用户侧缓存装置或边缘网元返回的响应数据发送给UE。应用本发明可以显著地减轻核心网内部数据流量的汇聚压力，有效应对数据业务尤其是视频业务的快速发展；此外，还可以将多个用户网元处的用户侧缓存设备进行P2P组网，从而形成更大范围内的数据服务能力。
【专利说明】网络数据缓存的方法和系统
【技术领域】
[0001]本申请涉及移动通信【技术领域】，尤其涉及一种网络数据缓存的方法和系统。
【背景技术】
[0002]在现有的3G核心网分组交换域内，提供分组数据业务的服务一般是由两大功能 实体:通用分组无线服务支持节点(SGSN)和网关通用分组无线服务支持节点(GGSN)完成。 其中，SGSN是无线网络接入部分和核心网分组域数据网部分的分界线，主要负责终端移动 性管理，并与GGSN协作完成用户终端(UE)的数据在移动通信网络上的传输。GGSN是核心 网分组域数据网部分与外部数据网的分界线，对内负责移动通信网络数据网络的传输，对 外体现为路由器，完成UE和外部数据网之间的会话管理。
[0003]终端(UE)如果需要进行外部数据网络的访问，则需要与SGSN和GGSN进行交互。 具体的交互过程包括两个阶段:通用分组无线服务(GPRS)附着阶段和分组数据协议(PDP) 上下文激活请求阶段。其中，在GPRS附着阶段中，UE可成功接入分组核心网；而在PDP上 下文激活请求阶段中，UE将得到GGSN分配的IP地址，从而可以通过该IP地址访问外部数 据网。通过上述两个阶段，UE可接入核心网络并从GGSN处获取IP地址，继而进行外部数 据网络的访问。
[0004]在对外部数据网络进行访问时，无论是终端请求数据还是服务器响应数据，所传 输的数据均封装为IP数据包，以便于在UE和外部数据网之间传递。上述IP数据包在传输 过程中需要依赖网元实体进行中转和接续，具体执行过程包括:
[0005]步骤1、UE将数据请求封装在IP数据包中并传递至无线网络控制器(RNC)；
[0006]步骤2、RNC解析得出IP数据包，将IP数据包重新封装在GPRS隧道协议(GTP)中 传输至SGSN ；
[0007]步骤3、SGSN解析得出IP数据包，将IP数据包重新封装在GTP协议中传输至 GGSN ；
[0008]步骤4、GGSN解析GTP协议得出IP数据包，并将IP数据包传送至外部数据网服务 器请求数据服务；
[0009]步骤5、外部数据网服务器响应请求，响应数据以IP数据包的形式依次经GGSN、 SGSN和RNC回传至UE。
[0010]从上述的具体执行过程可知，核心网内的RNC、SGSN和GGSN虽然都能获得完整的 IP数据包，但均不对IP数据包进一步解析。也就是说，在现有的网络系统中，核心网网元的 工作重点在于IP数据包的接续传输，而并不对IP数据包进行解析从而识别用户的具体请 求。
[0011]在长期演进(LTE)网络中，演进型基站(eNB)、服务网关(S-Gff)和分组数据网网关 (P-Gff)可以实现类似RNC、SGSN和GGSN的功能，也均能获得完整IP数据包，但同时工作重 点也仍然在于IP数据包的接续传输，也并不对IP数据包做进一步解析。
[0012]由上可知，IP数据包是网络系统中的传输重点，而如果整个网络系统中未部署缓存系统，则IP数据包将频繁地在网间传输，从而带来高额的网间结算费用。
[0013]为了降低网间结算成本，并进一步提升用户体验，现有技术中常用的解决方法是 在与外部数据网交互的互联互通口处部署一个缓存(Cache)系统。该缓存系统可以存储网 络系统中的各种静态数据，以服务于用户的静态数据请求，从而减少网间数据流量传递。具 体来说，由互联互通口传输的UE请求数据的IP数据包将首先进入缓存系统，该缓存系统 将解析该UE请求数据的的IP数据包，并查看在缓存系统中是否能命中UE所请求的数据。 如果UE所请求的数据在缓存系统中命中(即缓存系统中存储了所请求的数据)，则该UE请 求数据的IP数据包将不再传输到外部数据网，而是由缓存系统直接提供相应的数据请求 服务，从而节约互联互通口网间传输的数据量，降低网间结算成本；如果UE所请求的数据 在缓存系统中未命中(即缓存系统中未存储所请求的数据)，则按原有方式将UE请求数据的 IP数据包传输到外部数据网，由外部数据网提供相应的数据请求服务。
[0014]但是，现有技术中的上述在互联互通口部署缓存系统的方法，存在如下所述缺 陷:
[0015]1、核心网将随着数据业务流量的激增由轻载状态转变为重载状态，而且核心网的 汇聚型网络架构将使得互联互通口的数据流量成为整个网络系统的瓶颈。
[0016]具体来说，随着数据业务的快速发展、终端计算能力的不断提升，核心网内传输的 数据流量处于不断激增的状态。快速增长的数据流量将改变目前核心网络的轻载状态，使 核心网由轻载网络状态转换到重载网络状态，从而增大核心网内部的网络流量压力，增加 网络总体运营成本。
[0017]再者，现有核心网的架构属于汇聚型网络架构，即所有由终端产生的流量都需经 过底层网元实体(例如，SGSN)，最后汇聚到出口网元实体(例如，GGSN)，然后再由出口网元 实体与外部数据网进行IP数据包路由转发和请求。由于目前的缓存系统集中部署在与外 部数据网交互的互联互通口，因此该缓存系统只能服务于所有通过该互联互通口传输到外 部数据网络的数据请求。然而，随着数据业务不断快速发展，核心网内流量的不断激增，核 心网将由轻载状态转变为重载状态，核心网内的数据流量最终都将汇聚到互联互通口，将 会使得互联互通口面临流量重载压力，从而使得互联互通口的数据流量成为整个网络系统 的瓶颈。
[0018]2.互联互通口的缓存服务不能有效应对数据业务尤其是视频业务的快速发展。
[0019]具体来说，当前部署在互联互通口的缓存系统主要提供网页缓存(Web Cache)的 缓存服务，主要针对页面浏览业务，而页面浏览业务的数据访问量一般都比较小。然而，随 着近年来的数据业务的不断发展，尤其是视频业务的快速发展，视频业务产生的数据流量 也在急速增长，且视频业务将成为未来数据业务的核心业务。视频业务具有数据流量大、用 户体验要求高的特点，当用户请求一段视频文件时，将会在视频源服务器与用户之间长期 占用链路以传输视频文件数据，从而对核心网造成较大的传输承载压力。因此，面对流量规 模发展迅猛的视频业务，现有的部署在互联互通口的缓存系统将无法有效地为视频业务提 供缓存服务。
【发明内容】
[0020]有鉴于此，本发明提供了一种网络数据缓存的方法和系统，从而可以显著地减轻核心网内部数据流量的汇聚压力，有效应对数据业务尤其是视频业务的快速发展。
[0021]本发明的技术方案具体是这样实现的:
[0022]一种网络数据缓存的方法，该方法包括:
[0023]在用户网元处预先设置用户侧缓存装置；
[0024]将UE的DNS解析请求同时发送给所述用户侧缓存装置和边缘网元；
[0025]将接收到的与所述DNS解析请求对应的DNS响应报文发送给UE ；
[0026]将UE的数据请求同时发送给所述用户侧缓存装置和边缘网元；
[0027]将所述用户侧缓存装置或边缘网元返回的响应数据发送给UE。
[0028]本发明还提供一种网络数据缓存系统，该系统包括:至少一个UE、用户网元、设置 在用户网元处的用户侧缓存装置和边缘网元；其中，
[0029]所述UE，用于向用户网元发送DNS解析请求；将最先收到的与所述DNS解析请求 对应的DNS响应报文中携带的IP的地址作为目的IP地址，并向用户网元发送数据请求；接 收所述用户网元返回的响应数据；
[0030]所述用户网元，用于将UE发送的DNS解析请求同时发送给所述用户侧缓存装置和 边缘网元；将接收到的与所述DNS解析请求对应的DNS响应报文发送给UE ;将UE的数据请 求同时发送给所述用户侧缓存装置和边缘网元；将所述用户侧缓存装置或边缘网元返回的 响应数据发送给UE ；
[0031]所述用户侧缓存装置，用于接收用户网元发送的DNS解析请求和数据请求，并根 据所述DNS解析请求向所述用户网元返回DNS响应报文，还可根据所述数据请求向所述用 户网元返回响应数据；
[0032]所述边缘网元，用于接收用户网元发送的DNS解析请求和数据请求，并根据所述 DNS解析请求向所述用户网元返回DNS响应报文，还可根据所述数据请求向所述用户网元 返回响应数据。
[0033]由上述技术方案可见，本发明将在接入网或者核心网数据分组域靠近UE侧的用 户网元处设置一个用户侧缓存装置，由于该用户侧缓存装置设置在UE侧，因此UE可通过与 所述用户侧缓存装置的交互尽快获取所需的数据，可实现一次请求多次复用的目的，因而 尽可能地减少对外部数据网的访问次数，从而可显著地减轻核心网内部数据流量的汇聚压 力，有效应对数据业务尤其是视频业务的快速发展；并可进一步降低互联互通口的网间结 算成本，更加快捷地响应用户的请求，提升并改善用户体验。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1为本发明实施例中的网络数据缓存的方法的流程图。
[0035]图2为本发明实施例中的用户侧缓存装置的结构示意图。
[0036]图3是本发明实施例中的网络数据缓存系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0037]为使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本 发明作进一步详细的说明。
[0038]图1为本发明实施例中的网络数据缓存的方法的流程图。[0039]如图1所示，本发明实施例中的网络数据缓存的方法包括如下所述步骤:
[0040]步骤101，在用户网元处预先设置用户侧缓存装置。
[0041]在目前的通信网络中，设置有实现各种功能的网元。例如，边缘网元和用户网元。 其中，在本发明的具体实施例中，所述边缘网元是与外部数据网进行数据交换的网元设备， 该边缘网元一般设置在核心网/接入网与外部数据网的分界线处，例如，所述边缘网元可 以但不局限于是3G网络中的GGSN或LTE网络中的P-GW等。所述用户网元则是设置在靠 近用户侧的网元设备，一般可负责终端移动性管理，并与边缘网元协作完成终端数据在核 心网/接入网内的传输,例如,所述用户网元可以但不局限于是3G网络中的SGSN或LTE网 络中的S-GW等。
[0042]在现有技术中的通信网络中，缓存系统设置在互联互通口处，即边缘网元处，在用 户网元处却并未部署缓存系统。因此，在本步骤中，将在用户网元处预先设置一个缓存装 置，用于缓存UE所需的各种数据。由于该缓存装置位于用户网元侧，因此可将该缓存装置 称之为用户侧缓存装置。
[0043]图2为本发明实施例中的用户侧缓存装置的结构示意图。较佳的，如图2所示，在 本发明的具体实施例中，所述用户侧缓存装置200可以包括:缓存服务器201和缓存代理 (Proxy) 202。其中，所述缓存服务器201用于缓存数据；而所述缓存代理202则用于接收 并处理用户网元发送的域名系统(DNS)解析请求以及数据请求，根据所述DNS解析请求向 用户网元返回DNS响应报文，并根据所述数据请求读取缓存服务器201中的数据，将所读取 的数据返回给所述用户网元。
[0044]较佳的，在本发明的具体实施例中，为了充分利用IP协议的特性，所述用户网元 和用户侧缓存装置可通过以太网接口直连，用户网元与用户侧缓存装置可通过IP报文交 互数据信息。由于上述以太网接口主要负责IP数据的传输，而且所采用的是直连方式，因 此不涉及IP路由问题。
[0045]较佳的，在本发明的具体实施例中，所述缓存代理处理域名解析的方法可以通过 对现有技术中的DNS服务器进行设置达到相同目的，即将用户域名请求解析重定向至缓存 服务器的IP地址。所述对现有技术中的DNS服务器进行设置可以包括:对现有技术中的 DNS服务器进行配置，将所述缓存服务器的IP地址设置为域名解析地址，从而可以通过别 名(CNAME)方式将UE域名解析重定向到缓存服务器的IP地址。
[0046]较佳的，在本发明的具体实施例中，所述用户侧缓存装置可以是独立的物理设备， 并与所述用户网元部署在同一物理位置，也可以集成在所述用户网元中。
[0047]步骤102，将UE的DNS解析请求同时发送给所述用户侧缓存装置和边缘网元。
[0048]当UE完成PDP上下文激活请求后，将获取自身的IP地址，从而具备访问外部数据 网络的权限。而当UE需要访问外部数据网时，UE则首先需要通过DNS解析获取其所需访 问的域名的IP地址(即目的IP地址)，从而便于向该域名所在的服务器发送数据请求。因 此，在本步骤之前，UE将首先向用户网元发送携带有UE所需访问的域名的DNS解析请求。
[0049]在现有的DNS解析方式中，UE的DNS解析请求将被用户网元发送至本地DNS域名 服务器，本地DNS域名服务器通过与互联网中其他的DNS域名服务器进行交互，通过网络层 基于IP协议再进行路由接续，最终响应UE的DNS解析请求，返回与所需访问的域名对应的 IP地址。但是，在移动通信网络中，UE将DNS解析请求封装在IP数据包后，系统并非依据该IP数据包的目的地址进行寻址，而是通过PDP链路进行传输，该PDP链路在UE接入分组 数据网络的时候建立。因此，该DNS解析请求在核心网内将无法通过基于IP协议的网络层 进行路由中转，所以无法在非IP路由的网络中实现DNS解析。
[0050]因此，在本发明的具体实施例中，UE将向用户网元发送携带有所需访问域名的 DNS解析请求。较佳的，所述UE可通过GIP协议将携带有所述DNS解析请求的IP数据包发 送给所述用户网元。
[0051]在本步骤中，用户网元在接收到UE发送的携带有所需访问域名的DNS解析请求 时，会将UE的DNS解析请求同时发送给所述用户侧缓存装置和边缘网元。
[0052]较佳的，所述用户网元可通过以太网接口将携带有DNS解析请求的IP数据包发送 给用户侧缓存装置，并通过GIP协议将携带有所述DNS解析请求的IP数据包发送给所述边 缘网元。
[0053]进一步的，在本发明的较佳实施例中，用户侧缓存装置和边缘网元在接收到DNS 解析请求后，将分别对所述DNS解析请求进行解析，获得与所述DNS解析请求对应的域名， 并获取与所述域名相对应的IP地址，然后将与所述域名相对应的IP地址携带在DNS响应 报文发送给用户网元。
[0054]具体来说，在本发明的较佳实施例中，所述用户侧缓存装置中预先设置有白名单， 所述白名单中存储有允许通过用户侧缓存装置(例如，用户侧缓存装置中的缓存服务器)提 供数据服务的域名。如果白名单中存储有某域名，则表示与该域名相对应的内容可以由用 户侧缓存装置提供，因此UE可以直接从用户侧缓存装置中读取与该域名相对应的数据，而 不必再去访问外部数据网。通过在用户侧缓存装置中设置上述的白名单，可以有效地减小 缓存系统服务范围，提升缓存系统服务性能。较佳的，如果用户侧缓存装置中设置有缓存服 务器，则与域名相对应的内容存储于所述缓存服务器中。
[0055]当所述用户侧缓存装置接收到DNS解析请求时，将根据所述DNS解析请求中携带 的域名检索所述白名单；如果所述白名单中未存储所述域名，贝1J丢弃该DNS解析请求，不向 所述用户网元返回DNS响应报文；如果所述白名单中存储有所述域名，则向所述用户网元 返回携带有所述用户侧缓存装置的IP地址的DNS响应报文。
[0056]较佳的，当所述用户侧缓存装置中包括缓存代理和缓存服务器时，所述缓存代理 中还可进一步包括:服务触发模块和白名单存储模块。
[0057]其中，所述白名单存储模块，用于存储所述预先设置的白名单；
[0058]所述服务触发模块，用于当接收到DNS解析请求时，根据所述DNS解析请求中携 带的域名检索白名单存储模块中存储的白名单；如果白名单中未存储所述域名，则丢弃该 DNS解析请求，不向所述用户网元返回DNS响应报文；如果所述白名单中存储有所述域名， 则向所述用户网元返回携带有所述缓存服务器的IP地址的DNS响应报文。此时，所述缓存 服务器的IP地址即为所述用户侧缓存装置的IP地址。
[0059]较佳的，在本发明的具体实施例中，当所述边缘网关接收到DNS解析请求时，该边 缘网元将所述DNS解析请求发送给外部网络DNS服务器；所述外部网络DNS服务器将根据 所述DNS解析请求中的域名，查找到与该域名对应的源服务器IP地址，并将所述源服务器 IP地址携带在DNS响应报文发送给用户网元。
[0060]步骤103，将接收到的与所述DNS解析请求对应的DNS响应报文发送给UE。[0061]由于用户侧缓存装置和边缘网元均有可能返回与所述DNS解析请求对应的DNS响 应报文，因此，在本步骤中，用户网元会将用户侧缓存装置和边缘网元返回的DNS响应报文 都转发给UE。
[0062]在一般情况下，与边缘网元相比，用户侧缓存装置在物理位置上离用户网元更近， 因此一般能比边缘网元更快、更及时地通过用户网元向UE返回DNS响应报文。所以，UE仅 需将最先收到的与所述DNS解析请求对应的DNS响应报文(即用户侧缓存装置返回的DNS 响应报文)中携带的IP的地址作为目的IP地址，而丢弃其它随后收到的与所述DNS解析请 求对应的DNS响应报文。
[0063]另外，如果由于某些原因，当边缘网元返回的DNS响应报文先到达UE时，该UE也 仍然仅需将最先收到的DNS响应报文(即边缘网元返回的DNS响应报文)中携带的IP的地 址作为目的IP地址，而丢弃其它随后收到的DNS响应报文。
[0064]UE在确定目的IP地址后，即可根据该目的IP地址发送携带有所述目的IP地址的 数据请求，进行后续的数据请求流程，以访问所需访问的域名，并获取所需的数据。
[0065]步骤104，将UE的数据请求同时发送给所述用户侧缓存装置和边缘网元。
[0066]由于在本步骤之前，UE在接收到DNS响应报文并确定目的IP地址后，将向用户网 元发送携带有所述目的IP地址的数据请求，因此，在本步骤中，用户网元在接收到UE发送 的数据请求时，会将UE的数据请求同时发送给所述用户侧缓存装置和边缘网元。
[0067]较佳的，所述用户网元可通过以太网接口将携带有数据请求的IP数据包发送给 用户侧缓存装置，并通过GIP协议将携带有所述数据请求的IP数据包发送给所述边缘网
J Li o
[0068]进一步的，在本发明的较佳实施例中，用户侧缓存装置在接收到数据请求后，将对 所述数据请求进行解析，获得所述数据请求中携带的目的IP地址。此时，用户侧缓存装置 并不将所述数据请求中携带的目的IP地址作为路由寻址的依据，即并不根据该目的IP地 址进行路由寻址操作，而只是将该目的IP地址作为用户侧缓存装置是否启动相应的数据 服务的识别标识。因此，如果所述目的IP地址为用户侧缓存装置的IP地址，则启动相应的 数据服务，即根据所述数据请求在用户侧缓存装置中查询所请求的数据，并根据查询结果 向所述用户网元发送响应数据；而如果所述目的IP地址不是用户侧缓存装置的IP地址，而 是源服务器的IP地址，则不启动相应的数据服务，即不向所述用户网元发送响应数据。
[0069]较佳的，所述根据查询结果向所述用户网关返回响应数据包括:
[0070]当所述用户侧缓存装置中存储有所请求的数据时，则从所述用户侧缓存装置中直 接获取所请求的数据，并将所请求的数据作为响应数据发送给用户网元；
[0071]当所述用户侧缓存装置中未存储所请求的数据时，用户侧缓存装置向与所请求的 数据相应的源服务器请求数据，并将从所述源服务器获得的数据作为响应数据发送给用户 网元。
[0072]更进一步的，所述用户侧缓存装置还可以存储从所述源服务器获得的数据，以便 于UE进行下一次访问。
[0073]另外，如果用户侧缓存装置中设置有缓存服务器，则所述用户侧缓存装置的IP地 址即为所述缓存服务器的IP地址，所述根据所述数据请求在用户侧缓存装置中查询所请 求的数据即为:根据数据请求在缓存服务器中查询所请求的数据。[0074]此外，在本发明的较佳实施例中，边缘网元在接收到数据请求后，将对所述数据请 求进行解析，获得所述数据请求中携带的目的IP地址。如果所述目的IP地址为源服务器 的IP地址，则根据所述源服务器的IP地址向源服务器请求数据，并将从所述源服务器获得 的数据作为响应数据发送给用户网元；而如果所述目的IP地址不是源服务器的IP地址，而 是用户侧缓存装置的IP地址，则不向所述用户网元发送响应数据。
[0075]步骤105，将所述用户侧缓存装置或边缘网元返回的响应数据发送给UE。
[0076]由于用户侧缓存装置和边缘网元均有可能返回与所述数据请求对应的响应数据， 因此在本步骤中，用户网元将接收所述用户侧缓存装置或边缘网元返回的响应数据，并将 所接收的响应数据发送给UE。
[0077]根据上述的描述可知，通过上述的步骤102?105，即可在接入网或者核心网数据 分组域靠近UE侧的用户网元处设置一个用户侧缓存装置，由于该用户侧缓存装置设置在 UE侦彳，因此UE可通过与所述用户侧缓存装置的交互尽快获取所需的数据，可实现一次请求 多次复用的目的，因而尽可能地减少对外部数据网的访问次数，从而可显著地减轻核心网 内部数据流量的汇聚压力，有效应对数据业务尤其是视频业务的快速发展；并可进一步降 低互联互通口的网间结算成本，更加快捷地响应用户的请求，提升并改善用户体验；此外， 在实际部署用户侧缓存设备时，还可以将多个用户网元处的用户侧缓存设备进行P2P组 网，从而形成更大范围内的数据服务能力。
[0078]根据本发明提供的上述方法，本发明还提供了相应的网络数据缓存系统，具体请 参见图3。
[0079]图3是本发明实施例中的网络数据缓存系统的结构示意图。
[0080]如图3所示，该系统包括:至少一个UE 301、用户网元302、设置在用户网元302处 的用户侧缓存装置200和边缘网元303。
[0081]所述UE 301，用于向用户网元302发送DNS解析请求；将最先收到的与所述DNS解 析请求对应的DNS响应报文中携带的IP的地址作为目的IP地址，并向用户网元302发送 数据请求；接收所述用户网元302返回的响应数据；
[0082]所述用户网元302，用于将UE 301发送的DNS解析请求同时发送给所述用户侧缓 存装置200和边缘网元303 ;将接收到的与所述DNS解析请求对应的DNS响应报文发送给 UE 301;将UE 301的数据请求同时发送给所述用户侧缓存装置200和边缘网元303;将所 述用户侧缓存装置200或边缘网元303返回的响应数据发送给UE 301 ；
[0083]所述用户侧缓存装置200，用于接收用户网元302发送的DNS解析请求和数据请 求，并根据所述DNS解析请求向所述用户网元302返回DNS响应报文，还可根据所述数据请 求向所述用户网元302返回响应数据；
[0084]所述边缘网元303，用于接收用户网元302发送的DNS解析请求和数据请求,并根 据所述DNS解析请求向所述用户网元302返回DNS响应报文，还可根据所述数据请求向所 述用户网元302返回响应数据。
[0085]较佳的，所述用户侧缓存装置200还可以包括:缓存服务器201和缓存代理202。
[0086]所述缓存服务器201，用于缓存数据；
[0087]所述缓存代理202，用于接收并处理用户网元302发送的DNS解析请求以及数据请 求，根据所述DNS解析请求向用户网元302返回DNS响应报文，并根据所述数据请求读取缓存服务器201中的数据，将所读取的数据返回给所述用户网元302。
[0088]较佳的，所述缓存代理中202还可进一步包括:服务触发模块和白名单存储模块(图2和图3中均未示出)。
[0089]其中，所述白名单存储模块，用于存储预先设置的白名单；
[0090]所述服务触发模块，用于当接收到DNS解析请求时，根据所述DNS解析请求中携带的域名检索白名单存储模块中存储的白名单；当白名单中未存储所述域名时，则丢弃该DNS解析请求，不向所述用户网元302返回DNS响应报文；当所述白名单中存储有所述域名时，则向所述用户网元302返回携带有所述缓存服务器的IP地址的DNS响应报文。
[0091]综上所述，在本发明的技术方案中，由于可在接入网或者核心网数据分组域靠近UE侧的用户网元处设置一个用户侧缓存装置，由于该用户侧缓存装置设置在UE侧，因此UE可通过与所述用户侧缓存装置的交互尽快获取所需的数据，可实现一次请求多次复用的目的，因而尽可能地减少对外部数据网的访问次数，从而可显著地减轻核心网内部数据流量的汇聚压力，有效应对数据业务尤其是视频业务的快速发展；并可进一步降低互联互通口的网间结算成本，更加快捷地响应用户的请求，提升并改善用户体验；此外，还可以将多个用户网元处的用户侧缓存设备进行P2P组网，从而形成更大范围内的数据服务能力。
[0092]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
【权利要求】
1.一种网络数据缓存的方法，其特征在于，该方法包括:在用户网元处预先设置用户侧缓存装置；将UE的DNS解析请求同时发送给所述用户侧缓存装置和边缘网元；将接收到的与所述DNS解析请求对应的DNS响应报文发送给UE ；将UE的数据请求同时发送给所述用户侧缓存装置和边缘网元；将所述用户侧缓存装置或边缘网元返回的响应数据发送给UE。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述用户网元为通用分组无线服务支持节点；所述边缘网元为网关通用分组无线服务支持节点。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述用户网元为服务网关；所述边缘网元为分组数据网网关。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述用户网元和用户侧缓存装置通过以太网接口直连。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将UE的DNS解析请求同时发送给所述用户侧缓存装置和边缘网元之前，该方法还进一步包括:接收UE发送的携带有UE所需访问的域名的DNS解析请求。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于:所述UE通过通用分组无线服务隧道协议将携带有所述DNS解析请求的IP数据包发送给所述用户网元。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将UE的DNS解析请求同时发送给所述用户侧缓存装置和边缘网元包括:通过以太网接口将携带有DNS解析请求的IP数据包发送给用户侧缓存装置，并通过通用分组无线服务隧道协议将携带有DNS解析请求的IP数据包发送给边缘网元。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还进一步包括:用户侧缓存装置和边缘网元在接收到DNS解析请求后，分别对所述DNS解析请求进行解析，获得与所述DNS解析请求对应的域名，并获取与所述域名相对应的IP地址；将与所述域名相对应的IP地址携带在DNS响应报文发送给用户网元。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户侧缓存装置中预先设置有白名单；所述白名单中存储有允许通过用户侧缓存装置提供数据服务的域名。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将UE的数据请求同时发送给所述用户侧缓存装置和边缘网元之前，该方法还进一步包括:UE将最先收到的与所述DNS解析请求对应的DNS响应报文中携带的IP的地址作为目的IP地址，并向用户网元发送携带有目的IP地址的数据请求。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将UE的数据请求同时发送给所述用户侧缓存装置和边缘网元包括:用户网元通过以太网接口将携带有数据请求的IP数据包发送给用户侧缓存装置，并通过通用分组无线服务隧道协议将携带有数据请求的IP数据包发送给边缘网元。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述用户侧缓存装置或边缘网元返回的响应数据发送给UE之前，该方法还进一步包括:用户侧缓存装置在接收到数据请求后，对所述数据请求进行解析，获得所述数据请求中携带的目的IP地址；当所述目的IP地址为用户侧缓存装置的IP地址时，根据所述数据请求在用户侧缓存装置中查询所请求的数据，并根据查询结果向所述用户网元发送响应数据。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述根据查询结果向所述用户网关返回响应数据包括:当所述用户侧缓存装置中存储有所请求的数据时，从所述用户侧缓存装置中直接获取所请求的数据，并将所请求的数据作为响应数据发送给用户网元；当所述用户侧缓存装置中未存储所请求的数据时，用户侧缓存装置向与所请求的数据相应的源服务器请求数据，并将从所述源服务器获得的数据作为响应数据发送给用户网元。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，该方法还进一步包括:所述用户侧缓存装置存储从所述源服务器获得的数据。
15.一种网络数据缓存系统，其特征在于，该系统包括:至少一个UE、用户网元、设置在用户网元处的用户侧缓存装置和边缘网元；其中，所述UE，用于向用户网元发送DNS解析请求；将最先收到的与所述DNS解析请求对应的DNS响应报文中携带的IP的地址作为目的IP地址，并向用户网元发送数据请求；接收所述用户网元返回的响应数据；所述用户网元，用于将UE发送的DNS解析请求同时发送给所述用户侧缓存装置和边缘网元；将接收到的与所述DNS解析请求对应的DNS响应报文发送给UE ;将UE的数据请求同时发送给所述用户侧缓存装置和边缘网元；将所述用户侧缓存装置或边缘网元返回的响应数据发送给UE ；所述用户侧缓存装置，用于接收用户网元发送的DNS解析请求和数据请求，并根据所述DNS解析请求向所述用户网元返回DNS响应报文，还可根据所述数据请求向所述用户网元返回响应数据；所述边缘网元，用于接收用户网元发送的DNS解析请求和数据请求，并根据所述DNS解析请求向所述用户网元返回DNS响应报文，还可根据所述数据请求向所述用户网元返回响应数据。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述用户侧缓存装置还包括:缓存服务器和缓存代理；所述缓存服务器，用于缓存数据；所述缓存代理，用于接收并处理用户网元发送的DNS解析请求以及数据请求，根据所述DNS解析请求向用户网元返回DNS响应报文，并根据所述数据请求读取缓存服务器中的数据，将所读取的数据返回给所述用户网元。
17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述缓存代理中还进一步包括:服务触发模块和白名单存储模块；所述白名单存储模块，用于存储预先设置的白名单；所述服务触发模块，用于当接收到DNS解析请求时,根据所述DNS解析请求中携带的域名检索白名单存储模块中存储的白名单；当白名单中未存储所述域名时，则丢弃该DNS解析请求，不向所述用户网元返回DNS响应报文；当所述白名单中存储有所述域名时，则向所述用户网元返回携带有所述缓存服务器的IP地址的DNS响应报文。`
【文档编号】H04L29/12GK103581258SQ201210275127
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年8月3日 优先权日:2012年8月3日
【发明者】张云飞, 田光辉, 陈炜, 彭晋, 段晓东 申请人:中国移动通信集团公司