内容分发网络实现方法和系统、边缘用户面功能实体与流程

1.本公开涉及移动通信领域，特别涉及一种内容分发网络实现方法和系统、边缘用户面功能实体。


背景技术：

2.4g网络部署中，由于pgw(pdn gateway，pdn网关，其中pdn为public data network，公用数据网)采用省层面集中部署的方式，无法靠近用户部署mec(multi-access edge computing，多接入边缘计算)节点，因此基于移动网的cdn(content delivery network，内容分发网络)业务难以落地。
3.5g sa(独立组网)网络中，upf(user plane function，用户面功能实体)可按需分层部署，使得低时延高带宽的cdn业务可基于5g网络部署，但cdn中心调度系统如何获知移动网络用户的位置信息是cdn落地的难题。


技术实现要素：

4.鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种内容分发网络实现方法和系统、边缘用户面功能实体，可以在超文本传输协议请求中进行地址信息插入，完成向cdn中心调度系统传递用户位置的功能。
5.根据本公开的一个方面，提供一种内容分发网络实现方法，包括：
6.边缘用户面功能实体解析内容分发网络业务的第一次域名系统响应包，获得地址信息；
7.边缘用户面功能实体将利用响应包中的地址信息，生成位置信息插入策略；
8.边缘用户面功能实体根据所述位置信息插入策略，在超文本传输协议请求中进行地址信息插入，以便内容分发网络调度中心根据超文本传输协议请求中的地址信息识别并分配用户终端所在的内容分发网络边缘节点。
9.在本公开的一些实施例中，所述地址信息为ip地址。
10.在本公开的一些实施例中，所述边缘用户面功能实体解析内容分发网络业务的第一次域名系统响应包，获得地址信息包括：
11.边缘用户面功能实体解析内容分发网络业务的第一次域名系统响应包，获得全限定域名或统一资源定位符；
12.边缘用户面功能实体根据全限定域名或统一资源定位符，查表确定对应的ip地址。
13.在本公开的一些实施例中，所述在超文本传输协议请求中进行地址信息插入包括：
14.在超文本传输协议请求中进行ip包源地址替换或者边缘用户面功能实体位置域信息插入。
15.在本公开的一些实施例中，所述超文本传输协议请求为超文本传输协议域名系统
请求。
16.在本公开的一些实施例中，所述在超文本传输协议请求中进行ip包源地址替换或者边缘用户面功能实体位置域信息插入包括：
17.将超文本传输协议域名系统请求源地址替换为多接入边缘计算公网地址。
18.在本公开的一些实施例中，所述在超文本传输协议请求中进行ip包源地址替换或者边缘用户面功能实体位置域信息插入包括：
19.在超文本传输协议域名系统请求的消息头中插入边缘用户面功能实体位置域信息。
20.在本公开的一些实施例中，所述内容分发网络实现方法还包括：
21.内容分发网络中心调度系统在收到位置信息插入策略处理后的超文本传输协议请求情况下，通过多接入边缘计算公网地址或/用户面功能实体位置域信息识别到用户终端所在多接入边缘计算服务区域；
22.内容分发网络中心调度系统回复用户终端一个多接入边缘计算节点的内容分发网络边缘节点服务器地址；
23.用户终端向内容分发网络边缘节点请求内容服务。
24.在本公开的一些实施例中，所述内容分发网络实现方法还包括：
25.用户终端使用内容分发网络业务，在第一次域名系统请求过程中，通过运营商域名系统获取内容分发网络中心调度系统的ip地址；之后执行边缘用户面功能实体解析内容分发网络业务的第一次域名系统响应包的步骤。
26.根据本公开的另一方面，提供一种边缘用户面功能实体，包括：
27.地址信息解析模块，用于解析内容分发网络业务的第一次域名系统响应包，获得地址信息；
28.插入策略生成模块，用于将利用响应包中的地址信息，生成位置信息插入策略；
29.地址信息插入模块，用于根据所述位置信息插入策略，在超文本传输协议请求中进行地址信息插入，以便内容分发网络调度中心根据超文本传输协议请求中的地址信息识别并分配用户终端所在的内容分发网络边缘节点。
30.在本公开的一些实施例中，所述边缘用户面功能实体用于执行实现如上述任一实施例所述的内容分发网络实现方法的操作。
31.根据本公开的另一方面，提供一种边缘用户面功能实体，包括：
32.存储器，用于存储指令；
33.处理器，用于执行所述指令，使得所述边缘用户面功能实体执行实现如上述任一实施例所述的内容分发网络实现方法的操作。
34.根据本公开的另一方面，提供一种内容分发网络实现系统，包括如上述任一实施例所述的边缘用户面功能实体。
35.在本公开的一些实施例中，所述内容分发网络实现系统还包括：
36.内容分发网络中心调度系统，用于在收到位置信息插入策略处理后的超文本传输协议请求情况下，通过多接入边缘计算公网地址或/用户面功能实体位置域信息识别到用户终端所在多接入边缘计算服务区域；回复用户终端一个多接入边缘计算节点的内容分发网络边缘节点服务器地址；
37.用户终端，用于向内容分发网络边缘节点请求内容服务。
38.根据本公开的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的内容分发网络实现方法。
39.本公开可以在超文本传输协议请求中进行地址信息插入，完成向cdn中心调度系统传递用户位置的功能。
附图说明
40.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
41.图1为本公开内容分发网络实现方法一些实施例的示意图。
42.图2为本公开内容分发网络实现方法另一些实施例的示意图。
43.图3为本公开内容分发网络实现方法又一些实施例的示意图。
44.图4为本公开边缘用户面功能实体一些实施例的示意图。
45.图5为本公开边缘用户面功能实体另一些实施例的示意图。
具体实施方式
46.下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
47.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
48.同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
49.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
50.在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
51.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
52.发明人通过研究就发现：相关技术根据终端ip地址识别用户所在区域，然后分配部署在本地mec的cdn节点给用户。但相关技术在一些embb(enhanced mobile broadband，增强移动宽带)部署场景下，终端地址统一由中心smf(session management function，会话管理功能)分配，不具备地域特征，因此cdn中心调度系统无法识别用户位置、实现就近分配本地cdn节点的功能。
53.鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种内容分发网络实现方法和系统、边缘用户面功能实体，下面通过具体实施例对本公开进行说明。
54.图1为本公开内容分发网络实现方法一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开边缘用户面功能实体或本公开内容分发网络实现系统执行。该方法包括步骤11-步骤13，其中：
55.步骤11，边缘用户面功能实体解析内容分发网络业务的第一次域名系统响应包，获得地址信息。
56.在本公开的一些实施例中，所述地址信息可以为ip(internet protocol，网际互连协议)地址。
57.在本公开的一些实施例中，步骤11可以包括步骤111-步骤112，其中：
58.步骤111，边缘用户面功能实体解析内容分发网络业务的第一次dns(domain name system，域名系统)响应包，获得fqdn(fully qualified domain name，全限定域名)或url(uniform resource locator，统一资源定位符)。
59.步骤112，边缘用户面功能实体根据全限定域名或统一资源定位符，查表确定对应的ip地址。
60.步骤12，边缘用户面功能实体将利用响应包中的地址信息，生成位置信息插入策略。
61.步骤13，边缘用户面功能实体根据所述位置信息插入策略，在超文本传输协议请求中进行地址信息插入，以便内容分发网络调度中心根据超文本传输协议请求中的地址信息识别并分配用户终端所在的内容分发网络边缘节点。
62.在本公开的一些实施例中，所述http(hypertext transfer protocol，超文本传输协议)请求为超文本传输协议域名系统请求。
63.在本公开的一些实施例中，步骤13中，所述在超文本传输协议请求中进行地址信息插入的步骤可以包括：在超文本传输协议请求中进行ip包源地址替换或者边缘用户面功能实体位置域信息插入。
64.在本公开的一些实施例中，所述在超文本传输协议请求中进行ip包源地址替换或者边缘用户面功能实体位置域信息插入的步骤可以包括：将超文本传输协议域名系统请求源地址替换为多接入边缘计算公网地址。
65.在本公开的一些实施例中，所述在超文本传输协议请求中进行ip包源地址替换或者边缘用户面功能实体位置域信息插入的步骤可以包括：在超文本传输协议域名系统请求的消息头中插入边缘用户面功能实体位置域信息。
66.基于本公开上述实施例提供的内容分发网络实现方法，针对相关技术5g网络如何将用户位置信息通知给cdn中心调度系统没有标准方案，具有一定局限性的技术问题，本公开上述实施例可以通过对5g upf进行功能增强：解析dns响应包从而识别特定fqdn/url，利用响应包中ip地址，生成http dns请求包的位置信息插入策略，完成向cdn中心调度系统传递用户位置的功能。
67.图2为本公开内容分发网络实现方法另一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开内容分发网络实现系统执行。该方法包括步骤1-步骤5，其中：
68.步骤1，5g终端使用cdn业务，在第一次dns过程中，通过运营商dns获取cdn中心调
度系统的ip地址。
69.步骤2，在dns response中，local upf(边缘用户面功能实体)解析响应包，识别特定fqdn/url，利用dns响应包中的ip地址生成位置信息插入策略。
70.步骤3，终端收到第一次dns响应后，向cdn中心调度系统发起二次的http dns请求以获得cdn边缘节点服务器地址，upf通过匹配步骤2中的位置信息插入策略的ip地址，将命中的http请求进行位置信息插入的包处理。
71.步骤4，位置信息插入策略可使用两种方式：1、将http dns请求的源地址替换为公网地址(可识别的位置信息)，2、在http消息头中插入upf位置域信息。
72.步骤5，cdn中心调度系统收到策略处理后的dns请求，通过mec公网地址/upf位置域信息识别到用户所在mec服务区域，即回复终端一个mec节点的cdn边缘节点服务器地址；以便用户终端(5g终端)向cdn边缘节点请求内容服务。
73.基于本公开上述实施例提供的内容分发网络实现方法，对upf增强了如下的两种功能：1、支持fqdn/url和ip地址检测，并可利用识别出来的信息(fqdn/url和ip地址)位置信息插入策略；2、upf基于位置信息插入策略，对命中的http包实施位置信息插入(两种方式：ip包源地址替换或者upf位置域信息)。
74.图3为本公开内容分发网络实现方法又一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开内容分发网络实现系统执行。该方法包括步骤31-步骤39，其中：
75.步骤31，用户终端使用内容分发网络业务，在第一次域名系统请求过程中，通过运营商域名系统获取内容分发网络中心调度系统的ip地址。
76.步骤32，在dns response中，local upf(边缘用户面功能实体)解析响应包，识别特定fqdn/url，利用dns响应包中的ip地址生成位置信息插入策略。
77.在本公开的一些实施例中，本公开内容分发网络实现方法可以包括：用户终端收到第一次dns相应后，用户终端向cdn中心调度系统发起二次的http dns请求以获得cdn边缘节点服务器地址。该步骤可以包括步骤33-步骤36。
78.步骤33，用户终端向边缘用户面功能实体发送http dns请求。
79.步骤34，边缘用户面功能实体通过匹配步骤2中的位置信息插入策略的ip地址，将命中的http请求进行位置信息插入的包处理。
80.步骤35，位置信息插入策略可以使用两种方式：1、将http dns请求的源地址替换为公网地址(可识别的位置信息)，2、在http消息头中插入upf位置域信息。
81.步骤36，边缘用户面功能实体中的位置信息插入策略功能模块将http dns请求转发到cdn中心调度系统。
82.步骤37，cdn中心调度系统收到策略处理后的dns请求，通过mec公网地址/upf位置域信息识别到用户所在mec服务区域。
83.步骤38，cdn中心调度系统通过http dns响应消息，回复终端一个mec节点的cdn边缘节点服务器地址。
84.步骤39，用户终端(5g终端)向cdn边缘节点请求内容服务。
85.相比固网cdn方案可通过用户ip地址信息识别用户位置，5g在一些mbb场景下，终端地址统一由中心smf分配，不具备地域特征，因此无法识别用户位置，本专利方案可以解决以上局限性。
86.本公开上述实施例对local upf，即边缘upf进行功能增强，local upf解析cdn业务第一次dns响应识别特定的fqdn/url，并利用响应包中的ip地址，生成http dns请求包的位置信息插入策略；
87.本公开上述实施例基于此策略，在终端发起的http请求中，local upf根据ip地址匹配结果实施位置信息插入(两种方式：ip包源地址替换或者upf位置域信息)，cdn调度中心可根据http请求中的地址信息识别并分配用户所在的mec cdn节点。
88.图4为本公开边缘用户面功能实体一些实施例的示意图。如图4所示，本公开边缘用户面功能实体可以包括地址信息解析模块41、插入策略生成模块42和地址信息插入模块43，其中：
89.地址信息解析模块41，用于解析内容分发网络业务的第一次域名系统响应包，获得地址信息。
90.在本公开的一些实施例中，所述地址信息可以为ip地址。
91.在本公开的一些实施例中，地址信息解析模块41可以用于解析内容分发网络业务的第一次dns响应包，获得全限定域名或统一资源定位符；根据全限定域名或统一资源定位符，查表确定对应的ip地址。
92.插入策略生成模块42，用于将利用响应包中的地址信息，生成位置信息插入策略。
93.地址信息插入模块43，用于根据所述位置信息插入策略，在超文本传输协议请求中进行地址信息插入，以便内容分发网络调度中心根据超文本传输协议请求中的地址信息识别并分配用户终端所在的内容分发网络边缘节点。
94.在本公开的一些实施例中，所述超文本传输协议请求为超文本传输协议域名系统请求。
95.在本公开的一些实施例中，地址信息插入模块43在超文本传输协议请求中进行地址信息插入的情况下，可以用于在超文本传输协议请求中进行ip包源地址替换或者边缘用户面功能实体位置域信息插入。
96.在本公开的一些实施例中，地址信息插入模块43在在超文本传输协议请求中进行ip包源地址替换或者边缘用户面功能实体位置域信息插入的情况下，可以用于将超文本传输协议域名系统请求源地址替换为多接入边缘计算公网地址。
97.在本公开的另一些实施例中，地址信息插入模块43在在超文本传输协议请求中进行ip包源地址替换或者边缘用户面功能实体位置域信息插入的情况下，可以用于在超文本传输协议域名系统请求的消息头中插入边缘用户面功能实体位置域信息。
98.在本公开的一些实施例中，所述边缘用户面功能实体用于执行实现如上述任一实施例(例如图1-图3任一实施例)所述的内容分发网络实现方法的操作。
99.基于本公开上述实施例提供的边缘用户面功能实体，针对相关技术5g网络如何将用户位置信息通知给cdn中心调度系统没有标准方案，具有一定局限性的技术问题，本公开上述实施例可以通过对5g upf进行功能增强：解析dns响应包从而识别特定fqdn/url，利用响应包中ip地址，生成http dns请求包的位置信息插入策略，完成向cdn中心调度系统传递用户位置的功能。
100.图5为本公开边缘用户面功能实体另一些实施例的示意图。如图5所示，本公开边缘用户面功能实体可以包括存储器51和处理器52，其中：
101.存储器51，用于存储指令。
102.处理器52，用于执行所述指令，使得所述边缘用户面功能实体执行实现如上述任一实施例(例如图1-图3任一实施例)所述的内容分发网络实现方法的操作。
103.本公开上述实施例的边缘用户面功能实体增强了如下功能：解析dns响应包，识别特定fqdn/url，利用dns响应包中的ip地址生成位置信息插入策略；以及upf基于位置信息插入策略，对命中的http包实施位置信息插入(两种方式：ip包源地址替换或者upf位置域信息)。
104.图2和图3实施例还给出了本公开内容分发网络实现系统一些实施例的示意图。如图2所示，本公开内容分发网络实现系统可以包括如上述任一实施例(例如图4或图5实施例)所述的边缘用户面功能实体(local upf)。
105.在本公开的一些实施例中，如图2或图3所示，所述内容分发网络实现系统还可以包括cdn(内容分发网络)中心调度系统和用户终端(5g终端)，其中：
106.内容分发网络中心调度系统，用于在收到位置信息插入策略处理后的超文本传输协议请求情况下，通过多接入边缘计算公网地址或/用户面功能实体位置域信息识别到用户终端所在多接入边缘计算服务区域；回复用户终端一个多接入边缘计算节点的内容分发网络边缘节点服务器地址。
107.用户终端，用于向内容分发网络边缘节点请求内容服务。
108.在本公开的一些实施例中，如图2或图3所示，用户终端还可以用于使用内容分发网络业务，在第一次域名系统请求过程中，通过运营商域名系统获取内容分发网络中心调度系统的ip地址；之后边缘用户面功能实体执行解析内容分发网络业务的第一次域名系统响应包的操作。
109.在本公开的一些实施例中，如图2或图3所示，所述内容分发网络实现系统还可以包括域名系统(dns)、基站、cdn边缘节点、多接入边缘计算实体(mec)和中心用户面功能实体(core upf)，其中：
110.域名系统(dns)，用于根据5g终端的请求，向5g终端提供cdn中心调度系统的ip地址。
111.cdn边缘节点，用于通过多接入边缘计算实体向用户终端提供内容服务。
112.基于本公开上述实施例提供的内容分发网络实现系统，针对相关技术5g网络如何将用户位置信息通知给cdn中心调度系统没有标准方案，具有一定局限性的技术问题，本公开上述实施例可以通过对5g upf进行功能增强：解析dns响应包从而识别特定fqdn/url，利用响应包中ip地址，生成http dns请求包的位置信息插入策略，完成向cdn中心调度系统传递用户位置的功能。
113.根据本公开的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例(例如图1-图3任一实施例)所述的内容分发网络实现方法。
114.基于本公开上述实施例提供的计算机可读存储介质，可以通过对5g upf进行功能增强：解析dns响应包从而识别特定fqdn/url，利用响应包中ip地址，生成http dns请求包的位置信息插入策略，完成向cdn中心调度系统传递用户位置的功能。
115.在上面所描述的等功能单元可以实现为用于执行本技术所描述功能的通用处理
器、可编程逻辑控制器(plc)、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。
116.至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
117.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指示相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
118.本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。