移动网络内容分发系统和内容分发方法与流程

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种移动网络内容分发系统和内容分发方法。

背景技术：

随着移动互联网业务的发展，为了方便手机移动端用户对视频等内容的获取，传统内容分发网络的边界开始由慢慢地由互联网向移动网络渗透，移动网络内容分发业务成为一种趋势。

目前，移动网络内容分发主要还是定位在基于用户移动性的内容分发，同时移动网络内容分发中内容分发子节点的边缘也不断在向移动网络渗透。在现有技术中，内容分发网络向移动网络的渗透更多的是在核心网的分组数据网关(如GGSN，P-GW)的外侧边界建立，而没有真正深入到核心网内侧。

在渗透过程中，如何突破核心网的边界，以及如何解决后续带来的一系列诸如地址转换以及流量计费等问题，成为制约内容分发网络向移动网络深入渗透的瓶颈。

技术实现要素：

本发明提供一种移动网络内容分发系统和内容分发方法，旨在解决现有技术中存在的技术问题之一。

为实现上述目的，本发明提供了一种移动网络内容分发系统，包括：核心网和内容分发网络，所述核心网包括：服务网关和分组数据网关，所述内容分发网络包括：内容分发主节点和内容分发子节点；

所述内容分发主节点设置于Internet网络中，且与所述分组数据网关连接，所述内容分发主节点中存储有内容源的全部数据；

所述内容分发子节点设置于所述核心网内，且配置有所述核心网的内部IP地址，所述内容分发子节点与所述服务网关和所述分组数据网关均连接；

所述服务网关用于实现移动终端与所述核心网的连接；

所述分组数据网关用于为所述内容分发子节点分配外部IP地址，以供所述内容分发子节点与所述内容分发主节点之间进行内容同步；

所述内容分发子节点用于在接收所述移动终端的内容访问请求后，判断其自身是否存储有所述移动终端请求的待访问内容；

若判断结果为是，则所述内容分发子节点基于所述内部IP地址将所述待访问内容反馈给所述移动终端；

若判断结果为否，则所述内容分发子节点基于所述分组数据网关所分配的所述外部IP地址向所述内容分发主节点同步所述待访问内容，并在同步过程结束后基于所述内部IP地址将所述待访问内容反馈给所述移动终端。

可选地，还包括：计费服务器，所述计费服务器与所述分组数据网关连接；

所述服务网关还用于在所述移动终端访问所述核心网内的至少一个所述内容分发子节点时，根据所述移动终端与各所述内容分发子节点之间的数据流生成与各所述内容分发子节点相对应的访问流量信息，并将所述访问流量信息发送给所述分组数据网关；

所述分组数据网关还用于根据所述访问流量信息生成流量账单，并将所述流量账单发送给所述计费服务器；

所述计费服务器用于根据所述流量账单对所述移动终端的访问所述核心网内的所述内容分发子节点的过程进行计费。

可选地，还包括：计费服务器，所述计费服务器与所述分组数据网关连接；

所述服务网关还用于在所述移动终端访问所述核心网内的至少一个所述内容分发子节点时，根据所述移动终端的流经所述服务网关的各数据流生成相应的访问总流量信息，并将所述访问总流量信息发送给所述分组数据网关；

所述分组数据网关根据所述移动终端的流经所述分组数据网关的全部数据流生成相应的分组网关总流量信息，并对所述访问总流量信息和所述分组网关总流量信息进行差分比对以得到所述移动终端的内网总流量信息，且根据所述内网总流量信息生成流量账单，并将所述流量账单发送给所述计费服务器；

所述计费服务器用于根据所述流量账单对所述移动终端的访问所述核心网内的所述内容分发子节点的过程进行计费。

可选地，所述内容分发主节点还用于在接收所述移动终端的内容访问请求后，向所述移动终端反馈记录有各内容分发子节点的内部IP地址的列表，以供所述移动终端选择出待访问的内容分发子节点，并向选择出的所述内容分发子节重新发送内容访问请求。

可选地，所述内容分发主节点还用于在接收所述移动终端的内容访问请求后，向所述移动终端反馈与所述移动终端距离最近的所述内容分发子节点的内部IP地址，以供所述移动终端向与所述移动终端距离最近的所述内容分发子节重新发送内容访问请求。

为实现上述目的，本发明还提供了一种移动网络内容分发方法，所述移动网络内容分发方法基于移动网络内容分发系统，所述移动网络内容分发系统包括：核心网和内容分发网络，所述核心网包括：服务网关和分组数据网关，所述内容分发网络包括：内容分发主节点和内容分发子节点，所述内容分发主节点设置于Internet网络中，且与所述分组数据网关连接，所述内容分发主节点中存储有内容源的全部数据；所述内容分发子节点设置于所述核心网内，且配置有所述核心网的内部IP地址，所述内容分发子节点与所述服务网关和所述分组数据网关均连接，所述服务网关用于实现移动终端与所述核心网的连接，所述分组数据网关用于为所述内容分发子节点分配外部IP地址，以供所述内容分发子节点与所述内容分发主节点之间进行内容同步；

所述移动网络内容分发方法包括：

所述内容分发子节点在接收所述移动终端的内容访问请求后，判断其自身是否存储有所述移动终端请求的待访问内容；

若判断结果为是，则所述内容分发子节点基于所述内部IP地址将所述待访问内容反馈给所述移动终端；

若判断结果为否，则所述分组数据网关为所述内容分发子节点分配外部IP地址；

所述内容分发子节点通过所述外部IP地址向所述内容分发主节点同步所述待访问内容；

所述内容分发子节点基于所述内部IP地址将所述待访问内容反馈给所述移动终端。

可选地，所述移动网络内容分发系统还包括：计费服务器，所述计费服务器与所述分组数据网关连接；

所述移动网络内容分发方法还包括：

所述服务网关根据所述移动终端访问所述核心网内的至少一个所述内容分发子节点时所述移动终端与各所述内容分发子节点之间的数据流生成与各所述内容分发子节点相对应的访问流量信息，并将所述访问流量信息发送给所述分组数据网关；

所述分组数据网关根据所述访问流量信息生成流量账单，并将所述流量账单发送给所述计费服务器；

所述计费服务器根据所述流量账单对所述移动终端的访问所述核心网内的所述内容分发子节点的过程进行计费。

可选地，所述移动网络内容分发系统还包括：计费服务器，所述计费服务器与所述分组数据网关连接；

所述移动网络内容分发方法还包括：

所述服务网关根据在所述移动终端访问所述核心网内的至少一个所述内容分发子节点时流所述移动终端的经所述服务网关的全部数据流生成相应的访问总流量信息，并将所述访问总流量信息发送给所述分组数据网关；

所述分组数据网关根据所述移动终端的流经所述分组数据网关的全部数据流生成相应的分组网关总流量信息，并对所述访问总流量信息和所述分组网关总流量信息进行差分比对以得到所述移动终端的内网总流量信息，且根据所述内网总流量信息生成流量账单，并将所述流量账单发送给所述计费服务器；

所述计费服务器用于根据所述流量账单对所述移动终端的访问所述核心网内的所述内容分发子节点的过程进行计费。

可选地，所述内容分发子节点在接收所述移动终端的内容访问请求后，判断其自身是否存储有所述移动终端请求的待访问内容的步骤之前还包括：

所述内容分发主节点在接收所述移动终端的内容访问请求后，向所述移动终端反馈记录有各内容分发子节点的内部IP地址的列表，以供所述移动终端选择出待访问的内容分发子节点，并向选择出的所述内容分发子节重新发送内容访问请求。

可选地，所述内容分发子节点在接收所述移动终端的内容访问请求后，判断其自身是否存储有所述移动终端请求的待访问内容的步骤之前还包括：

所述内容分发主节点在接收所述移动终端的内容访问请求后，向所述移动终端反馈与所述移动终端距离最近的所述内容分发子节点的内部IP地址，以供所述移动终端向与所述移动终端距离最近的所述内容分发子节重新发送内容访问请求。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种移动网络内容分发系统和内容分发方法，其中，该移动网络内容分发系统，包括：核心网和内容分发网络，核心网包括：服务网关和分组数据网关，内容分发网络包括：内容分发主节点和内容分发子节点。内容分发主节点设置于Internet网络中，且与分组数据网关连接，内容分发主节点中存储有内容源的全部数据；内容分发子节点设置于核心网内，且配置有核心网的内部IP地址，内容分发子节点与服务网关和分组数据网关均连接。服务网关用于实现移动终端与核心网的连接。分组数据网关用于为内容分发子节点分配外部IP地址，以供内容分发子节点与内容分发主节点之间进行内容同步。本发明的技术方案实现了内容分发网络真正渗透至移动网络的核心网中，此外，本发明还有效解决了内容分发子节点与移动终端和内容分发主节点分别进行通信时的地址转换和流量计费问题。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种移动网络内容分发系统的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种移动网络内容分发方法的流程图；

图3为本发明实施例三提供的一种移动网络内容分发方法的流程图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的一种移动网络内容分发系统和内容分发方法进行详细描述。

图1为本发明实施例一提供的一种移动网络内容分发系统的结构示意图，如图1所示，该移动网络内容分发系统，包括：核心网和内容分发网络，核心网包括：服务网关2和分组数据网关3，内容分发网络包括：内容分发主节点4和内容分发子节点5。

其中，内容分发主节点4设置于Internet网络中，且与分组数据网关3连接，内容分发主节点4中存储有内容源的全部数据；内容分发子节点5设置于核心网内，且配置有核心网的内部IP地址，该内容分发子节点5的内部IP地址在内容分发主节点4中已经注册，内容分发子节点5与服务网关2和分组数据网关3均连接。服务网关2用于实现移动终端1与核心网的连接。分组数据网关3用于为内容分发子节点5分配外部IP地址，以供内容分发子节点5与内容分发主节点4之间进行内容同步。

在本实施例中，移动终端1可通过服务网关2与核心网内的内容分发子节点5连接，并基于核心网的内部IP地址访对应的内容分发子节点5以获取相应内容。具体地，移动终端1向核心网内的某一内容分发子节点5发送内容访问请求，该内容分发子节点5具体在接收移动终端1的内容访问请求后会判断其自身是否存储有移动终端1请求的待访问内容。其中，若判断结果为是，则该内容分发子节点5基于内部IP地址直接将待访问内容反馈给移动终端1；若判断结果为否，则内容分发子节点5基于分组数据网关3所分配的外部IP地址向内容分发主节点4同步待访问内容，并在同步过程结束后基于内部IP地址将待访问内容反馈给移动终端1。

需要说明的是，图中仅示例性的画出的一个内容分发子节点。本领域的技术人员应该知晓的是，本实施例中设置于核心网的内容分发子节点可以为多个。此外，本发明的技术方案也适用于部分内容分发子节点设置于核心网内且部分内容分发子节点设置于核心网外的情况。

由上述内容可见，在本实施例提供的移动网络内容分发系统中，内容分发网络真正渗透至移动网络的核心网中，此时移动终端1能够直接在核心网内进行内容访问，从而可提高移动终端1的内容访问速度，以及减轻网络负担。此外，本实施例的技术方案还有效解决了内容分发子节点5与移动终端1和内容分发主节点4分别进行通信时的地址转换的问题。

在实际应用中，部分移动终端1内的应用所默认定位的访问节点为内容分发主节点4，即移动终端1默认将内容访问请求发送给内容分发主节点4，此时，内容分发主节点4容易出现被集中访问、处理任务过载的情况。

为解决上述技术问题，在本实施例提供如下两种方案，以实现将访问任务转移至内容分发子节点5。

第一种方案：内容分发主节点4在接收到移动终端1的内容访问请求后，则向移动终端1反馈记录有各内容分发子节点5的内部IP地址的列表，以供移动终端1选择出待访问的内容分发子节点5，移动终端1向所选择出的内容分发子节重新发送内容访问请求。

第二种方案：内容分发主节点4在接收到移动终端1的内容访问请求后，向移动终端1反馈与移动终端1距离最近的内容分发子节点5的内部IP地址，以供移动终端1向与移动终端1距离最近的内容分发子节重新发送内容访问请求。

当然，本实施例中内容分发主节点4将访问任务转移至内容分发子节点5的方案并不限于上述两种方案。例如：内容分发主节点4也可在接收到移动终端1的内容访问请求后，向移动终端1反馈与移动终端1距离较近的若干个内容分发子节点5的内部IP地址，以供移动终端1进行选择。具体情况，此处不再一一举例。

为实现该移动网络内容分发系统的计费功能，本实施例提供的移动网络内容分发系统中还包括：计费服务器6，计费服务器6与分组数据网关3连接。

需要说明的是，在实际应用中，由于移动终端1中所安装的应用程序往往为多个，多个应用程序会可能会同时访问核心网内多个不同的内容分发子节点5，即移动终端1同时对多个内容分发子节点5进行内容访问。与此同时，移动终端1中的部分应用程序也会与位于核心网之外的其他网络节点(非内容分发网)进行外网访问。本实施例中的“计费”是指针对移动终端1访问核心网内的内容分发子节点5的过程(即内容访问过程)进行计费，对于移动终端1进行外网访问的计费本发明不予考虑。

作为本实施例中的一种具体计费方案，在移动终端1访问核心网内的至少一个内容分发子节点5时，服务网关2根据移动终端1与各内容分发子节点5之间的数据流生成与各内容分发子节点5相对应的访问流量信息(包含移动终端1的IMESI号、内容分发子节点5的IP地址和对应的访问流量)，并将访问流量信息发送给分组数据网关3；分组数据网关3对各内容分发子节点5的访问流量信息进行汇总生成流量账单，并将流量账单发送给计费服务器6；计费服务器6根据流量账单对移动终端1的访问过程进行计费。

在该计费方案中，可以对各内容分发子节点5的访问流量分别计费，运营上可以对针对不同的内容分发子节点5设置不同的流量费率。

作为本实施例中的又一种具体计费方案，在移动终端1访问核心网内的至少一个内容分发子节点5时，服务网关2根据移动终端1的流经服务网关2的全部数据流(包含移动终端1与各内容分发子节点5之间的数据流以及移动终端1进行外网访问时的数据流)生成相应的访问总流量信息(包含移动终端1的IMESI号和访问总流量A)，并将访问总流量信息发送给分组数据网关3；分组数据网关3根据移动终端1的流经分组数据网关3的全部数据流(即移动终端1进行外网访问时的数据流)生成相应的分组网关总流量信息(包含移动终端1的IMESI号和分组网关总流量B)，并对访问总流量信息和分组网关总流量信息进行差分比对以得到移动终端1的内网总流量信息(包含移动终端1的IMESI号和内网总流量C，C＝A-B)，且根据内网总流量信息生成流量账单(包含移动终端1的IMESI号和内网总流量C)，并将流量账单发送给计费服务器；计费服务器6用于根据流量账单对移动终端的访问核心网内的内容分发子节点5的过程进行计费。

与前一种计费方案不同的是，后一种计费方案通过服务网关2可以获取到移动终端1进行内网访问和外网访问对应的访问总流量，分组数据网关3可以获取移动终端1进行外网访问对应的外网总流量(即分组网关总流量)，并将访问总流量与外网总流量进行差分比对，从而可以获得移动终端1进行内容访问的流量，以供计费服务器进行相应计费。在后一种计费方案中，不需要服务网关2对移动终端1访问各内容分发子节点5的过程分别进行流量统计，而只需要统计移动终端1的通过服务网关2的总流量情况，降低了对服务网关的要求，节约了成本。另外，运营商还可以利用分组数据网关3统计内容分发子节点流经分组数据网关3的流量，并对这部分流量进行单独计费。

本发明实施例一提供了一种移动网络内容分发系统，实现了内容分发网络真正渗透至移动网络的核心网中。此外，本实施例的技术方案还有效解决了内容分发子节点与移动终端和内容分发主节点分别进行通信时的地址转换和流量计费问题。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种移动网络内容分发方法的流程图，如图2所示，该移动网络内容分发方法基于上述实施例一中的移动网络内容分发系统，具体结构可参见上述实施例一中的描述，此处不再赘述。该移动网络内容分发方法包括：

步骤101：内容分发子节点在接收移动终端的内容访问请求后，判断其自身是否存储有移动终端请求的待访问内容。

在步骤101中，移动终端向内容分发网络中的内容分发子节点发送内容访问请求，该内容访问请求包含移动终端配置的内部IP地址和待访问内容。内容分发子节点在接收到该内容访问请求时，则会判断其自身是否已经存储有该待访问内容。若判断结果为是，则执行步骤104；若判断结果为否，则执行步骤102。

步骤102：分组数据网关为内容分发子节点分配外部IP地址。

当内容分发子节点判断其自身没有存储有该待访问内容，则内容分发子节点需要向内容分发主节点同步该待访问内容的相应数据。为保证内容分发子节点能够进行通信，则分组数据网关需要为内容分发子节点配置一个外部IP地址。

步骤103：内容分发子节点通过外部IP地址向内容分发主节点同步待访问内容。

在内容分发子节点分配外部IP地址后，则内容分发子节点通过外部IP地址与内容分发主节点进行通信，以完全对待访问内容的同步。此时，该内容分发子节点中会存储有移动终端所请求的待访问内容。

步骤104：内容分发子节点基于内部IP地址将待访问内容反馈给移动终端。

当内容分发子节点判断其自身已经存储有该待访问内容时，或当内容分发子节点与内容分发主节点同步了该待访问内容之后，则内容分发子节点基于内部IP地址与移动终端进行数据通信，以将待访问内容反馈给移动终端。移动终端实现了从核心网直接获取待访问内容。

由上述步骤101～步骤104可见，在本实施例提供的移动网络内容分发方法中，内容分发网络真正渗透至移动网络的核心网中，此时移动终端能够直接在核心网内进行内容访问，从而可提高移动终端的内容访问速度，以及减轻网络负担。此外，本实施例的技术方案还有效解决了内容分发子节点与移动终端和内容分发主节点分别进行通信时的地址转换的问题。

本实施例中，可选地，移动网络内容分发系统还包括：计费服务器，计费服务器与分组数据网关连接。此时，在步骤104同时，还包括：

步骤104a：服务网关根据移动终端访问核心网内的至少一个内容分发子节点时移动终端与各内容分发子节点之间的数据流生成与各内容分发子节点相对应的访问流量信息，并将访问流量信息发送给分组数据网关；。

步骤104b：分组数据网关根据访问流量信息生成流量账单，并将流量账单发送给计费服务器。

步骤104c：计费服务器根据流量账单对移动终端的访问过程进行计费。

通过上述步骤104a～步骤104c，可以实现基于各内容分发子节点的访问流量的来对移动终端的访问过程进行计费。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种移动网络内容分发方法的流程图，如图3所示，该移动网络内容分发方法基于上述实施例一中的移动网络内容分发系统，具体结构可参见上述实施例一中的描述，此处不再赘述。该移动网络内容分发方法包括：

步骤100：内容分发主节点在接收移动终端的内容访问请求后，向移动终端反馈记录有各内容分发子节点的内部IP地址的列表，以供移动终端选择出待访问的内容分发子节点，并向选择出的内容分发子节重新发送内容访问请求。

与上述实施例二中移动终端直接定位了内容分发子节点的情况不同，本实施例中移动终端优先定位了内容分发主节点，即移动终端被默认设置为向内容分发主节点发送内容访问请求。

此时，内容分发主节点在接收移动终端的内容访问请求后，向移动终端反馈记录有各内容分发子节点的内部IP地址的列表(内容分发子节点预先在内容分发主节点内完成内部IP地址的注册)。此时，移动终端可从列表中选择出待连接的内容分发子节点，并向所选择出的内容分发子节重新发送内容访问请求。

在步骤100中，可选地，内容分发主节点在接收移动终端的内容访问请求后，也可直接向移动终端反馈与移动终端距离最近的内容分发子节点的内部IP地址，以供移动终端向与移动终端距离最近的内容分发子节重新发送内容访问请求。本实施例中，通过向移动终端反馈与移动终端距离最近的内容分发子节点的内部IP地址，可有效的提供移动终端的内容访问速度。

步骤101：内容分发子节点在接收移动终端的内容访问请求后，判断其自身是否存储有移动终端请求的待访问内容。

在步骤101中，若判断结果为是，则执行步骤104；若判断结果为否，则执行步骤102。

步骤102：分组数据网关为内容分发子节点分配外部IP地址。

步骤103：内容分发子节点通过外部IP地址向内容分发主节点同步待访问内容。

步骤104：内容分发子节点基于内部IP地址将待访问内容反馈给移动终端。

步骤104aa：服务网关根据在移动终端访问核心网内的至少一个内容分发子节点时移动终端的流经服务网关的全部数据流生成相应的访问总流量信息，并将访问总流量信息发送给分组数据网关。

步骤104bb：分组数据网关根据移动终端的流经分组数据网关的全部数据流生成相应的分组网关总流量信息，并对访问总流量信息和分组网关总流量信息进行差分比对以得到移动终端的内网总流量信息，并根据内网总流量信息生成流量账单，且将流量账单发送给计费服务器。

需要说明的是，当移动终端没有对外网进行访问时，则对应的流进分组数据网关的流量为0。

步骤104c：计费服务器根据流量账单对移动终端的访问过程进行计费。

与上述实施例二中不同的是，本实施例中服务网关可以获取到移动终端进行内网访问和外网访问对应的访问总流量，分组数据网关可以获取移动终端进行外网访问对应的外网总流量(即分组网关总流量)，并将访问总流量与外网总流量进行差分比对，从而可以获得移动终端进行内容访问的流量，以供计费服务器进行相应计费。

本发明实施例二和实施例三均提供了一种移动网络内容分发方法，实现了内容分发网络真正渗透至移动网络的核心网中。此外，本发明实施例二和实施例三的技术方案还有效解决了内容分发子节点与移动终端和内容分发主节点分别进行通信时的地址转换和流量计费问题。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。