专利名称：数据传输路径确定方法、网络节点及内容分发网络系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及互联网技术领域，尤其涉及一种数据传输路径确定方法、网络节点及内容分发网络系统。
背景技术：
随着互联网服务和用户的增多，网络逐渐变得越来越拥挤，数据传输效率越来越低，从而严重影响用户的使用体验。为了解决这一问题，出现了内容分发网络(ContentDelivery Network, Q)N)技术，Q)N的主要特点是将互联网服务提供商(Internet ServerProvider，ISP)所提供的内容备份到网络边缘设备中，从而可以缩短用户和服务的距离，减少带宽的消耗，提高数据传输效率，以及网络利用率。目前，数据传输中的网络延迟多是与网络协议，信号传输和网络设备的处理能力有关，CDN技术即是解决这几方面问题的方案。CDN技术分为动态加速和静态加速两种技术，目前普遍使用的多是静态加速，即在网络的边缘部署CDN节点，当有用户请求某项服务时，CDN系统通过全局负载均衡(GlobalServer Load Balance，GSLB)策略将用户定向到距它最近的一个⑶N节点，该节点负责处理用户的请求。如果用户请求的内容在该节点上有备份且有效，将备份的内容发给该用户，否贝U，该节点会代理用户向其他节点或者源站服务器取得用户请求的内容，再转发给用户，完成这次请求的处理，同时,将这次请求的内容缓存到本地,如果后续再有同样的请求到来，即可以直接回复，省去回源的消耗，并提高了处理效率，从而增强了用户体验。而针对一些动态 生成的内容或者频繁更新的数据,这样的内容在CND节点是不能缓存的，因为即使缓存了，下一次请求到来的时候也无法保证所缓存的数据是有效的。此时需要采取动态加速的方法，动态加速可以通过优化协议，压缩传输数据，针对特殊内容采取相应措施等方式实现，以及还有增量传输等。目前，为了提高传输速度，缩短延迟时间，提出了一种通过优化传输路径的动态加速方案，在该动态加速方案中，每个CDN边缘节点回源的路径是由CDN系统的中心来协助完成的。CDN中心会择优选出几个中间节点(一般是选出两个)分配给CDN边缘节点，这样就形成了可选择的多条回源的路径，以分配两个CDN中间节点为例，回源的路径包括三条，第一条为CDN边缘节点到第一个CDN中间节点再到源站服务器(实质为到与源站服务器绑定的⑶N节点)，第二条为⑶N边缘节点到第二个⑶N中间节点再到源站服务器，第三条为⑶N边缘节点直接到源站服务器，CDN边缘节点在向源站服务器传输数据时，可以从这多条回源的路径中选择一条延迟最短的，作为数据传输路径，以便尽可能的降低数据传输延迟。在上述⑶N动态加速方案中，是由⑶N中心为各⑶N边缘节点分配⑶N中间节点，这就需要⑶N中心了解⑶N中的全部⑶N节点以及⑶N节点之间的链路情况，且⑶N节点之间是专有线路时才能够使得⑶N中心合理的分配⑶N中间节点。然而，在一些实际的互联网环境中，可能存在多个ISP，且数据传输经常需要经过不只一个ISP，而跨ISP的数据传输延迟比较大，且传输过程中丢包坏包率比较高，在这样的互联网环境中部署⑶N时，⑶N节点之间并非是专有线路，且由于存在多个ISP，也很难使得⑶N中心了解全部⑶N节点以及CDN节点之间的链路情况，所以，在这样的互联网环境中难于使用上述CDN动态加速方案，也就使得在这样的互联网环境中的数据传输效率较低。
发明内容
本发明实施例提供一种数据传输路径确定方法、网络节点及内容分发网络系统，用以解决现有技术中存在的由于无法确定较优的数据传输路径导致数据传输效率较低的问题。本发明实施例提供一种数据传输路径确定方法，包括内容分发网络中的探测网络节点向各待探测网络节点发送探测请求报文，待探测网络节点为所述内容分发网络中除所述探测网络节点外的其它网络节点；接收所述各待探测网络节点在接收到所述探测请求报文后分别返回的探测响应报文，探测响应报文中携带待探测网络节点到所述内容分发网络中与源站服务器绑定的绑定网络节点的往返时延；根据接收的所述探测响应报文确定所述探测网络节点分别到所述各待探测网络节点的往返时延；基于确定的所述探测 网络节点分别到所述各待探测网络节点的往返时延，以及所述各待探测网络节点分别到所述绑定网络节点的往返时延，从与所述各待探测网络节点分别对应的各传输路径中，确定传输延迟最小的传输路径为所述探测网络节点到所述源站服务器之间的传输路径。本发明实施例还提供一种数据传输路径确定方法，包括内容分发网络中的待探测网络节点接收探测网络节点发送的探测请求报文；向所述探测网络节点返回探测响应报文，用于所述探测网络节点确定所述探测网络节点到所述待探测网络节点的往返时延，所述探测响应报文中携带所述待探测网络节点到所述内容分发网络中与源站服务器绑定的绑定网络节点的往返时延。本发明实施例还提供一种探测网络节点，位于内容分发网络中，包括发送单元，用于向各待探测网络节点发送探测请求报文，待探测网络节点为所述内容分发网络中除所述探测网络节点外的其它网络节点；接收单元，用于接收所述各待探测网络节点在接收到所述探测请求报文后分别返回的探测响应报文，探测响应报文中携带待探测网络节点到所述内容分发网络中与源站服务器绑定的绑定网络节点的往返时延；时延确定单元，用于根据接收的所述探测响应报文确定所述探测网络节点分别到所述各待探测网络节点的往返时延；路径确定单元，用于基于确定的所述探测网络节点分别到所述各待探测网络节点的往返时延，以及所述各待探测网络节点分别到所述绑定网络节点的往返时延，从与所述各待探测网络节点分别对应的各传输路径中，确定传输延迟最小的传输路径为所述探测网络节点到所述源站服务器之间的传输路径。本发明实施例还提供一种待探测网络节点，位于内容分发网络中，包括接收单元，用于接收探测网络节点发送的探测请求报文；
发送单元，用于向所述探测网络节点返回探测响应报文，用于所述探测网络节点确定所述探测网络节点到所述待探测网络节点的往返时延，所述探测响应报文中携带所述待探测网络节点到所述内容分发网络中与源站服务器绑定的绑定网络节点的往返时延。本发明实施例还提供一种内容分发网络系统，包括探测网络节点和多个待探测网络节点，其中所述探测网络节点，用于向各待探测网络节点发送探测请求报文；并接收所述各待探测网络节点在接收到所述探测请求报文后分别返回的探测响应报文；并根据接收的所述探测响应报文确定所述探测网络节点分别到所述各待探测网络节点的往返时延；以及基于确定的所述探测网络节点分别到所述各待探测网络节点的往返时延，以及所述各待探测网络节点分别到所述绑定网络节点的往返时延，从与所述各待探测网络节点分别对应的各传输路径中，确定传输延迟最小的传输路径为所述探测网络节点到所述源站服务器之间的传输路径；所述待探测网络节点，用于接收所述探测网络节点发送的探测请求报文；并向所述探测网络节点返回所述探测响应报文，探测响应报文中携带待探测网络节点到所述内容分发网络中与源站服务器绑定的绑定网络节点的往返时延。本发明有益效果包括本发明实施例提供的方法中，内容分发网络中的网络节点在确定自身到源站服务器之间的数据传输路径时，将自身作为探测网络节点向内容分发网络中的各待探测网络节点发送探测请求报文，并接收各待探测网络节点在接收到探测请求报文后分别返回的探测响应报文，并根据接收的探测响应报文确定探测网络节点分别到各待探测网络节点的往返时延，且探测响应报文中携带待探测网络节点到与源站服务器绑定的绑定网络节点的往返时延，从而使得探测网络节点能够获知自身到绑定网络节点之间的各条数据传输路径的往返时延情况，进而能够从 中选择一条传输延迟最小的传输路径，作为探测网络节点到源站服务器之间的传输路径，使得通过所选的传输延迟最小的传输路径传输数据，以便提高数据传输效率。本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中图1为本发明实施例提供的应用于探测网络节点的数据传输路径确定方法的流程图；图2为本发明实施例提供的应用于待探测网络节点的数据传输路径确定方法的流程图；图3为本发明实施例1中提供的数据传输路径确定方法的流程图；图4为本发明实施例2中提供的探测网络节点的结果示意图；图5为本发明实施例3中提供的待探测网络节点的结果示意图6为本发明实施例4中提供的内容分发网络的结构示意图。
具体实施例方式为了给出通过确定较优的数据传输路径从而提高数据传输效率的实现方案，本发明实施例提供了一种数据传输路径确定方法、网络节点及内容分发网络系统，以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明实施例提供一种数据传输路径确定方法，应用于内容分发网络中发起探测的网络节点，后续将发起探测的网络节点称作探测网络节点，如图1所示，包括
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步骤101、内容分发网络中的探测网络节点向各待探测网络节点发送探测请求报文，待探测网络节点为内容分发网络中除探测网络节点外的其它网络节点。步骤102、接收各待探测网络节点在接收到探测请求报文后分别返回的探测响应报文，探测响应报文中携带待探测网络节点到内容分发网络中与源站服务器绑定的绑定网络节点的往返时延。步骤103、根据接收的探测响应报文确定探测网络节点分别到各待探测网络节点的往返时延。步骤104、基于确定的探测网络节点分别到各待探测网络节点的往返时延，以及各待探测网络节点分别到绑定网络节点的往返时延，从与各待探测网络节点分别对应的各传输路径中，确定传输延迟最小的传输路径为探测网络节点到源站服务器之间的传输路径。相应的，本发明实施例还提供一种数据传输路径确定方法，应用于内容分发网络中待探测的网络节点，如图2所示，包括步骤201、内容分发网络中的待探测网络节点接收探测网络节点发送的探测请求报文。步骤202、向探测网络节点返回探测响应报文，用于探测网络节点确定探测网络节点到待探测网络节点的往返时延，且探测响应报文中携带待探测网络节点到内容分发网络中与源站服务器绑定的绑定网络节点的往返时延。下面结合附图，用具体实施例对本发明实施例提供的方法进行详细描述。实施例1 :本发明实施例中，内容分发网络中包括多个网络节点，多个网络节点之间的关系是平等的，其中，一些网络节点可以与源站服务器进行绑定，作为源站绑定网路节点，源站服务器可以通过自身绑定的绑定网络节点与内容分发网络进行数据交互，一个源站服务器可以绑定一个网络节点，也可以绑定多个网络节点。当用户终端需要向源站服务器请求内容时，可以通过内容分发网络向源站服务器发送请求，具体可以由距离用户终端较近的网络节点，通过绑定网络节点，将请求转发给源站服务器，并基于同样的传输路径接收源站服务器返回的请求内容，以及将请求内容转发给该用户终端。由于内容分发网络中，一个网络节点到达与源站服务器绑定的一个绑定网络节点的传输路径可以有多个，所以，为了提高数据传输效率，需要从多条传输路径中选择一条传输延迟较小的传输路径。本发明实施例1中即提出一种数据传输路径确定方法，用于从多条传输路径中选择一条较优的传输路径，其中，将内容分发网络中发起探测的网络节点称作探测网络节点，将除探测网络节点外的其它网络节点称作待探测网络节点，每个网络节点均作为探测网络节点执行该方法，以确定自身到源站服务器之间的传输路径，同时也作为待探测网络节点向其它网络节点返回探测响应报文，其具体处理流程如图3所示，包括如下处理步骤步骤301、探测网络节点向内容分发网络中的各待探测网络节点发送探测请求报文，用于确定自身到接收该探测请求报文的待探测网络节点的往返时延(Round-TripTime, RTT),以及请求该待探测网络节点到与源站服务器绑定的绑定网络节点的往返时延。本发明实施例中，每个网络节点上可以预先配置其它网络节点的信息，例如，IP地址，端口信息，以及该网络节点是否为与源站服务器绑定的绑定网络节点，以及与该网络节点绑定的源站服务器信息等。相应的，本步骤中，探测网络节点可以基于预先配置的其它网络节点的信息发送探测请求报文。进一步的，本发明实施例中，每个网络节点可以包括两个端口，一个端口可以用于进行传输路径的探测，即用于传输探测请求报文和探测响应报文，另一个端口可以用于传输数据，相应的，本步骤中探测网络节点即可以通过自身的第一个端口向待探测网络节点的第一个端口发送探测请求报文。进一步的，本步骤中探测网络节点向待探测网络节点发送的探测请求报文中，可以携带本次探测对应的指定源站服务器的信息，用于指示本次探测请求的是待探测网络节点到该指定源站服务器的往返时延，也可以不携带源站服务器的信息，用于请求待探测网络节点分别到接入内容分发网络的所有源站服务器的往返时延。本发明实施例1中，每个网络节点可以周期性的作为探测网络节点发送探测请求报文，以便及时发现并更新内容分发网络中自身到源站服务器之间的最优传输路径。
优选的，探测网络节点在启动后，可以分别向各待探测网络节点发送预设数量的探测请求报文，例如发送三次探测请求报文，以便能够快速的确定自身到源站服务器之间的最优传输路径。优选的，本步骤还可以是在确定内容分发网络中当前与该探测网络节点进行数据传输的网络节点故障时触发执行，以便能够快速的更新自身到源站服务器之间的最优传输路径；还可以是在接收到内容分发网络中当前被认定处于故障状态的网络节点发送的探测请求报文时触发执行，由于接收到了当前被认定处于故障状态的网络节点发送的探测请求报文，表示当前被认定处于故障状态的该网络节点已经恢复正常工作状态，此时启动路径探测以便能够快速的更新自身到源站服务器之间的最优传输路径。步骤302、待探测网络节点在接收到该探测网络节点发送的探测请求报文后，向该探测网络节点返回探测响应报文，且该探测响应报文中携带该待探测网络节点到与源站服务器绑定的绑定网络节点的往返时延。本步骤中，该待探测网络节点到绑定网络节点的往返时延，可以是该待探测网络节点作为探测网络节点并通过向该绑定网络节点发送探测请求报文确定的，当该待探测网络节点自身即为绑定网络节点时，可以在探测响应报文中携带数值为0的往返时延，也可以通过在探测响应报文中标识自身为绑定网络节点，以表示该往返时延为O。当接收的探测请求报文中未携带本次探测对应的指定源站服务器的信息时，该待探测网络节点可以在返回的探测响应报文中携带目前已确定的自身到与各源站服务器分别绑定的绑定网络节点的往返时延，且一个往返时延对应一个源站服务器的信息；当接收的探测请求报文中携带本次探测对应的指定源站服务器的信息时，该待探测网络节点在返回的探测响应报文中仅携带自身到与该指定源站服务器绑定的绑定网络节点的往返时延即可。进一步的，本步骤中，为了能够使得该探测网络节点确定该探测网络节点到该待探测网络节点的往返时延，还可以在返回的探测响应报文中携带接收到该探测请求报文时的接收时间。本步骤中，该待探测网络节点对于当前未知的自身到绑定网络节点的往返时延，可以采用预先配置的一个较大的值代替，以便后续探测网络节点不会采用自身作为传输路径，也可以携带一个空值，表示该往返时延当前未知。步骤303、该探测网络节点在接收到探测响应报文之后，根据接收的该探测响应报文确定该探测网络节点到返回该探测响应报文的待探测网络节点的往返时延，具体可以采用如下方式 第一种方式根据发送探测请求报文的发送时间和接收到探测响应报文的接收时间，确定该探测网络节点到返回该探测响应报文的待探测网络节点的往返时延。第二种方式当探测响应报文中携带该待探测网络节点接收到探测请求报文的接收时间时，还可以根据探测响应报文中携带的该接收时间，确定该探测网络节点到返回该探测响应报文的待探测网络节点的往返时延，例如，该往返时延可以是发送探测请求报文的发送时间与携带的该接收时间的时长的2倍。本步骤中还可以采用现有技术中的其它各种确定往返时延的方式，在此不再进行详细描述。步骤304、该探测网络节点在接收到探测响应报文之后，还确定返回该探测响应报文的待探测网络节点到与源站服务器绑定的绑定网络节点的往返时延。本步骤中，该探测网络节点可以从接收的探测响应报文中直接获取携带的往返时延，也可以根据自身预先配置的其它网络节点的信息已知该待探测网络节点为绑定网络节点时，确定该往返时延为O。本步骤304与上述步骤303之间没有严格的先后顺序。步骤305、当该探测网络节点针对各待探测网络节点执行完上述步骤303和步骤304之后，或者在发送探测请求报文后经过预设时长之后，可以基于确定的探测网络节点分别到各待探测网络节点的往返时延，以及各待探测网络节点分别到与源站服务器绑定的绑定网络节点的往返时延，从与各待探测网络节点分别对应的各传输路径中，确定传输延迟最小的传输路径为该探测网络节点到该源站服务器之间的传输路径。具体的，可以依次针对每个待探测网络节点，确定该探测网络节点到该待探测网络节点的往返时延与该待探测网络节点到绑定网络节点的往返时延的和值，从中选择最小和值对应的待探测网络节点，并确定该探测网络节点到该源站服务器之间的传输路径为该探测网络节点到最小和值对应的待探测网络节点到与该源站服务器绑定的绑定网络节点；当最小和值对应的该待探测网络节点即为与该源站服务器绑定的绑定网络节点时，可以确定该探测网络节点到该源站服务器之间的传输路径为该探测网络节点到最小和值对应的该待探测网络节点，即与该源站服务器绑定的绑定网络节点。步骤306、该探测网络节点在确定出自身到源站服务器之间的传输路径之后，可以将结果以映射表的形式进行保存，以便后续进行数据传输时使用，该映射表的内容可以如表I所示表I
权利要求
1.一种数据传输路径确定方法，其特征在于，包括 内容分发网络中的探測网络节点向各待探测网络节点发送探測请求报文，待探测网络节点为所述内容分发网络中除所述探测网络节点外的其它网络节点； 接收所述各待探測网络节点在接收到所述探测请求报文后分别返回的探測响应报文，探測响应报文中携帯待探測网络节点到所述内容分发网络中与源站服务器绑定的绑定网络节点的往返时延； 根据接收的所述探测响应报文确定所述探测网络节点分别到所述各待探測网络节点的往返时延； 基于确定的所述探测网络节点分别到所述各待探測网络节点的往返时延，以及所述各待探測网络节点分别到所述绑定网络节点的往返时延，从与所述各待探測网络节点分别对应的各传输路径中，确定传输延迟最小的传输路径为所述探测网络节点到所述源站服务器之间的传输路径。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在探測网络节点向各待探测网络节点发送探测请求报文之前，还包括 确定所述内容分发网络中当前与所述探测网络节点进行数据传输的网络节点故障；或者 接收到所述内容分发网络中当前被认定处于故障状态的网络节点发送的探測请求报文。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，探測网络节点向各待探测网络节点发送探测请求报文，具体包括 探測网络节点在启动后，分别向各待探测网络节点发送预设数量的探測请求报文。
4.如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，在确定所述探测网络节点到所述源站服务器之间的传输路径之后，还包括 当需要向所述源站服务器发送数据时，从连接池中获取已建立的所述探测网络节点到所述传输路径对应的下一跳网络节点之间的连接； 通过获取的所述连接，将需要发送给所述源站服务器的数据，发送给所述传输路径对应的下一跳网络节点。
5.一种数据传输路径确定方法，其特征在于，包括 内容分发网络中的待探测网络节点接收探测网络节点发送的探测请求报文； 向所述探测网络节点返回探測响应报文，用于所述探測网络节点确定所述探测网络节点到所述待探測网络节点的往返时延，所述探测响应报文中携帯所述待探測网络节点到所述内容分发网络中与源站服务器绑定的绑定网络节点的往返时延。
6.一种探测网络节点，位于内容分发网络中，其特征在于，包括 发送单元，用于向各待探测网络节点发送探測请求报文，待探測网络节点为所述内容分发网络中除所述探测网络节点外的其它网络节点； 接收单元，用于接收所述各待探測网络节点在接收到所述探测请求报文后分别返回的探測响应报文，探測响应报文中携帯待探測网络节点到所述内容分发网络中与源站服务器绑定的绑定网络节点的往返时延； 时延确定单元，用于根据接收的所述探测响应报文确定所述探测网络节点分别到所述各待探测网络节点的往返时延； 路径确定单元，用于基于确定的所述探测网络节点分别到所述各待探测网络节点的往返时延，以及所述各待探测网络节点分别到所述绑定网络节点的往返时延，从与所述各待探测网络节点分别对应的各传输路径中，确定传输延迟最小的传输路径为所述探测网络节点到所述源站服务器之间的传输路径。
7.如权利要求6所述的探测网络节点，其特征在于，还包括 触发单元，用于所述发送单元在探测网络节点向各待探测网络节点发送探测请求报文之前，确定所述内容分发网络中当前与所述探测网络节点进行数据传输的网络节点故障；或者接收到所述内容分发网络中当前被认定处于故障状态的网络节点发送的探测请求报文。
8.如权利要求6所述的探测网络节点，其特征在于，所述发送单元，具体用于在所述探测网络节点启动后，分别向各待探测网络节点发送预设数量的探测请求报文。
9.如权利要求6-8任一所述的探测网络节点，其特征在于，所述发送单元，还用于当需要向所述源站服务器发送数据时，从连接池中获取已建立的所述探测网络节点到所述传输路径对应的下一跳网络节点之间的连接；并通过获取的所述连接，将需要发送给所述源站服务器的数据，发送给所述传输路径对应的下一跳网络节点。
10.一种待探测网络节点，位于内容分发网络中，其特征在于，包括 接收单元，用于接收探测网络节点发送的探测请求报文； 发送单元，用于向所述探测网络节点返回探测响应报文，用于所述探测网络节点确定所述探测网络节点到所述待探测网络节点的往返时延，所述探测响应报文中携带所述待探测网络节点到所述内容分发网络中与源站服务器绑定的绑定网络节点的往返时延。
11.一种内容分发网络系统，其特征在于，包括探测网络节点和多个待探测网络节点，其中 所述探测网络节点，用于向各待探测网络节点发送探测请求报文；并接收所述各待探测网络节点在接收到所述探测请求报文后分别返回的探测响应报文；并根据接收的所述探测响应报文确定所述探测网络节点分别到所述各待探测网络节点的往返时延；以及基于确定的所述探测网络节点分别到所述各待探测网络节点的往返时延，以及所述各待探测网络节点分别到所述绑定网络节点的往返时延，从与所述各待探测网络节点分别对应的各传输路径中，确定传输延迟最小的传输路径为所述探测网络节点到所述源站服务器之间的传输路径； 所述待探测网络节点，用于接收所述探测网络节点发送的探测请求报文；并向所述探测网络节点返回所述探测响应报文，探测响应报文中携带待探测网络节点到所述内容分发网络中与源站服务器绑定的绑定网络节点的往返时延。
全文摘要
本发明公开了一种数据传输路径确定方法、网络节点及内容分发网络系统，包括内容分发网络中的探测网络节点向各待探测网络节点发送探测请求报文；并接收各待探测网络节点在接收到探测请求报文后分别返回的探测响应报文，探测响应报文中携带待探测网络节点到内容分发网络中与源站服务器绑定的绑定网络节点的往返时延；并根据接收的探测响应报文确定探测网络节点分别到各待探测网络节点的往返时延；以及从与各待探测网络节点分别对应的各传输路径中，确定传输延迟最小的传输路径为探测网络节点到源站服务器之间的传输路径。采用本发明实施例提供的方案，能够通过确定传输延迟最小的数据传输路径提高数据传输效率。
文档编号H04L12/841GK103051709SQ201210557439
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月20日 优先权日2012年12月20日
发明者熊宗涛, 朱鑫 申请人:新浪网技术(中国)有限公司