支持网络控制的内容分发网络中的交换机制造技术

技术编号:19186484 阅读:26 留言:0更新日期:2018-10-17 02:17
本发明专利技术提供一种支持网络控制的内容分发网络中的交换机,所述内容分发网络中还包括用户端、内容节点以及控制器,所述交换机用于捕获并解析所述用户端发送的请求内容资源的请求,提取所述内容请求的L2‑L7层信息,根据所述L2‑L7层信息以及本地存储的路由表,将所述内容请求重定向到拥有该内容资源的内容节点;接收所述控制器下发的路由表管理指令,根据所述路由表管理指令对所述本地存储的路由表进行管理。本发明专利技术实施例的交换机够识别七层信息,可以捕获并解析http请求和DNS请求,并根据内容路由表处理http及DNS请求,增加了内容层面的调度能力,使OpenvSwitch更有效得运用于CDN网络。

Switch in content distribution network supporting network control

The invention provides a switch in a content distribution network supporting network control. The content distribution network also includes a client, a content node, and a controller. The switch is used to capture and parse requests for content resources sent by the client, extract L2_L7 layer information of the content request, and according to the The L2_L7 layer information and the locally stored routing table redirect the content request to the content node having the content resource; receive the routing table management instruction issued by the controller and manage the locally stored routing table according to the routing table management instruction. The switch of the embodiment of the invention can recognize seven layers of information, capture and parse HTTP requests and DNS requests, and process HTTP and DNS requests according to the content routing table, thus increasing the scheduling capability of the content layer, and making OpenvSwitch more effectively applied to CDN network.

【技术实现步骤摘要】
支持网络控制的内容分发网络中的交换机
本专利技术涉及内容分发网络
,更具体地,涉及支持网络控制的内容分发网络中的交换机。
技术介绍
OpenvSwitch是一种支持OpenFlow协议的多层虚拟交换机,旨在通过编程扩展,使庞大的网络自动化配置、管理和维护。OpenvSwitch是XenServer、XenCloudPlatform中默认的虚拟交换机,同时支持Xen、KVM、ProxmoxVE和VirtualBox等多种虚拟化平台。OpenvSwitch主要由三大模块构成:内核模块OpenvSwitch.ko、用户空间守护进程模块ovs-vswitchd以及轻量级的数据库服务器模块ovsdb-server。传统的交换机只能识别2层信息,根据目的MAC选择需要转发的端口,而新型的七层交换机可以通过识别、分析应用层信息,根据应用类型而非仅仅根据IP和端口号做出更智能的决定。七层交换机主要用于信息安全领域及负载均衡设备。OpenvSwitch的不足在于它不能识别七层信息,因此不能提供内容层面的调度,这样就存在网络运营商无法为不同的应用提供差异化的服务。另外,七层交换机更多的被用于负载均衡,但是七层交换机不支持集中控制,不能根据负载状况从全局角度出发生成最优的调度策略,同时,七层交换机不能提供完善的用户行为及缓存状态统计信息,不具备可编程性、拓展性差。
技术实现思路
本专利技术提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的支持网络控制的内容分发网络中的交换机。根据本专利技术的一个方面,提供一种支持网络控制的内容分发网络中的交换机,所述内容分发网络中还包括用户端、内容节点以及控制器,所述交换机用于:捕获并解析所述用户端发送的请求内容资源的请求,提取所述内容请求的L2-L7层信息,根据所述L2-L7层信息以及本地存储的路由表,将所述内容请求重定向到拥有该内容资源的内容节点;接收所述控制器下发的路由表管理指令,根据所述路由表管理指令对所述本地存储的路由表进行管理。优选地,所述内容请求的类型包括http请求和DNS请求;相应地,所述将所述内容请求重定向到拥有该内容资源的内容节点的步骤包括:对http请求构造重定向报文,以将http流重定向到内容节点,或者对DNS请求构造DNS反馈报文并回复客户端,以将客户端的流量导向到内容节点。优选地,所述捕获并解析所述用户端发送的请求内容资源的请求,提取所述内容请求的L2-L7层信息的步骤,具体包括:捕获用户端发送的请求的类型;若所述请求的类型为http请求,读取并解析所述http请求的每一行信息,直至获取该http请求中的URL、Host及UserAgent字段;当所述请求的类型为DNS请求时,提取所述DNS请求需要查询的域名。优选地,所述本地存储的路由表包含若干个哈希桶,每个哈希桶以请求的URL的哈希值为key值,每个哈希桶中含有哈希值相同的若干个表项;对于任意一个表项,该表项由Entry条目和动作列表组成,所述Entry条目为L2-L4层信息、L7层信息中的URI、Host、UserAgent字段或域名的哈希值。优选地,所述根据所述L2-L7层信息以及本地存储的路由表,将所述内容请求重定向到拥有该内容资源的内容节点的步骤,具体包括:对所述L2-L7层信息进行哈希运算,获得对应的哈希值;在所述本地存储的路由表中查询所述哈希值;若所述路由表中存在与该哈希值对应的动作列表,则根据命中的动作列表将所述内容请求重定向到拥有该内容资源的内容节点,其中所述动作列表中记录有拥有该内容资源的内容节点的IP地址。优选地,所述交换机还用于:若所述路由表中不存在与该哈希值对应的动作列表,则将所述请求上报至控制器。优选地,所述路由表管理指令的类型具体包括:对路由表进行添加、删除和查询表项;相应地,所述根据所述路由表管理指令对所述本地存储的路由表进行管理的步骤,包括:当接收对所述路由表进行添加表项的路由表管理指令时,检查待添加表项的正确性,然后遍历路由表,若路由表中没有重复的表项,则在路由表中添加该表项;当接收对所述路由表进行删除表项的路由表管理指令时,检查待添加表项的正确性,然后遍历路由表,若路由表中存在该表项,则对该表项进行删除;当接收到查询表项的路由表管理指令,且指令中的筛选条件不为空时,向控制器返回符合筛选条件的表项。根据本专利技术的另一个方面,还提供一种内容分发网络中的交换机,所述交换机包括:请求信息提取模块,用于接收并解析请求,提取所述请求中的L2-L7层信息;路由表查询模块,用于在所述路由表中查询与所述L2-L7层信息对应的表项;路由表动作执行模块,用于根据所述对应的表项,将所述内容请求重定向到拥有该内容资源的内容节点;路由表管理模块,用于根据所述控制器下发的路由表管理指令,对所述本地存储的路由表进行管理。优选地,所述的交换机还包括:路由表模块,用于存储路由表,所述路由表包含若干个哈希桶,每个哈希桶以URL的哈希值为key值,每个哈希桶中含有哈希值相同的若干个哈希表项,并采用环形链表的组织形式;每一个表项内容包括Entry条目和动作列表,所述Entry条目为L2-L4层信息、L7层信息中的URI、Host、UserAgent字段或域名的哈希值。优选地,所述的交换机还包括:代理模块,用于与所述控制器连接,并接收所述控制器下发的所述路由表管理指令。本专利技术实施例提出的交换机用于捕获并解析所述用户端发送的请求内容资源的请求,提取所述内容请求的L2-L7层信息,根据所述L2-L7层信息以及本地存储的路由表,将所述内容请求重定向到拥有该内容资源的内容节点;接收所述控制器下发的路由表管理指令,根据所述路由表管理指令对所述本地存储的路由表进行管理。本专利技术实施例的交换机够识别七层信息,可以捕获并解析http请求和DNS请求,并根据内容路由表处理http及DNS请求,增加了内容层面的调度能力,使OpenvSwitch更有效得运用于CDN网络。附图说明图1为根据本专利技术实施例的内容分发网络系统的系统架构图;图2为根据本专利技术实施例的路由表组织形式示意图;图3为根据本专利技术实施例的路由表表项示意图;图4为根据本专利技术实施例的交换机的功能模块图;图5为根据本专利技术实施例的内容分发网络系统的交互示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例,对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术,但不用来限制本专利技术的范围。应当理解,本专利技术实施例的内容分发网络系统,内容节点可以为客户端提供客户端所需要的内容资源,交换节点可以向客户端提供具有其所需要内容资源的内容节点,而控制器可以向交换节点和内容节点下发相应的内容路由策略和内容资源管理策略,可以理解的是,内容路由策略即确定了当消息到达内容分发网络系统中的各执行模块(例如内容节点和交换节点)时,执行模块的后续处理动作,而内容资源管理策略则表示各执行模块对于内容资源的管理策略,例如删除内容资源、添加内容资源、查询内容资源等等。请参阅图1,图1示出了本专利技术实施例的内容分发网络的系统架构图,如图所示,本专利技术实施例的内容分发网络系统包括应用服务层、控制平面层以及数据平面层,其中应用服务层是进行网络服务自动化部署与运维执行者,用于提供应用服务,这些应用服务根据自身的业务逻辑,实现对数据平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种支持网络控制的内容分发网络中的交换机,所述内容分发网络中还包括用户端、内容节点以及控制器,其特征在于,所述交换机用于:捕获并解析所述用户端发送的请求内容资源的请求,提取所述内容请求的L2‑L7层信息,根据所述L2‑L7层信息以及本地存储的路由表,将所述内容请求重定向到拥有该内容资源的内容节点;接收所述控制器下发的路由表管理指令,根据所述路由表管理指令对所述本地存储的路由表进行管理。

【技术特征摘要】
1.一种支持网络控制的内容分发网络中的交换机,所述内容分发网络中还包括用户端、内容节点以及控制器,其特征在于,所述交换机用于:捕获并解析所述用户端发送的请求内容资源的请求,提取所述内容请求的L2-L7层信息,根据所述L2-L7层信息以及本地存储的路由表,将所述内容请求重定向到拥有该内容资源的内容节点;接收所述控制器下发的路由表管理指令,根据所述路由表管理指令对所述本地存储的路由表进行管理。2.如权利要求1所述的交换机,其特征在于,所述内容请求的类型包括http请求和DNS请求;相应地,所述将所述内容请求重定向到拥有该内容资源的内容节点的步骤包括:对http请求构造重定向报文,以将http流重定向到内容节点,或者对DNS请求构造DNS反馈报文并回复客户端,以将客户端的流量导向到内容节点。3.如权利要求1或2所述的交换机,其特征在于,所述捕获并解析所述用户端发送的请求内容资源的请求,提取所述内容请求的L2-L7层信息的步骤,具体包括:捕获用户端发送的请求的类型;若所述请求的类型为http请求,读取并解析所述http请求的每一行信息,直至获取该http请求中的URL、Host及UserAgent字段;当所述请求的类型为DNS请求时,提取所述DNS请求需要查询的域名。4.如权利要求3所述的交换机,其特征在于,所述本地存储的路由表包含若干个哈希桶,每个哈希桶以请求的URL的哈希值为key值,每个哈希桶中含有哈希值相同的若干个表项;对于任意一个表项,该表项由Entry条目和动作列表组成,所述Entry条目为L2-L4层信息、L7层信息中的URI、Host、UserAgent字段或域名的哈希值。5.如权利要求4所述的交换机,其特征在于,所述根据所述L2-L7层信息以及本地存储的路由表,将所述内容请求重定向到拥有该内容资源的内容节点的步骤,具体包括:对所述L2-L7层信息进行哈希运算,获得对应的哈希值;在所述本地存储的路由表中查询所述哈希值;若所述路由表中存在与该哈希值对应的动作列表,则...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨慧然刘畅崔华俊徐震张棪杨兴华谭倩
申请(专利权)人:中国科学院信息工程研究所
类型:发明
国别省市:北京,11

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