用于源选择和流量工程的联合优化的系统和方法技术方案

一种用于将内容配送网络(网络)中的数据从存储相同数据的多个内容源路由到接收设备的方法和系统，包括：生成网络拓扑，存储所述数据的各个所述内容源在所述网络拓扑中表示为虚拟路由器，所述虚拟路由器各自通过相应的无限容量通信链路连接到一个公共虚拟内容服务器；通过所述网络拓扑为所述数据确定从所述虚拟内容服务器到所述接收设备的优化路由；并且根据所述优化路由为各个所述内容源确定数据分配以通过所述网络向所述接收设备传输数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于源选择和流量工程的联合优化的系统和方法相关申请本申请要求2015年1月8日递交的第14/592,616号美国专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引用的方式并入本文本中。
技术介绍
本专利技术涉及一种用于优化网络中的内容源和路由选项的选择的系统和方法。在内容分发网络或内容配送网络(contentdistributionnetwork，CDN)系统中，相同的数据可以存储在多个内容容器或源处，例如内容服务器和本地缓存中心处，并且内容源与内容接收设备之间存在许多路由选项。在选择特定内容服务器来满足来自请求设备的用户请求时，CDN通常会基于一个或多个标准，例如物理距离、时延、负载均衡和成本，来使用服务器选择机制。另外，CDN通常会使用流量工程(trafficengineering，TE)来应用类似的标准以选择通过网络从所选内容源到请求设备的路径和数据速率。
技术实现思路
根据一示例实施例，提供了一种用于将网络中的数据从存储所述数据的多个内容源路由到接收设备的方法。所述方法包括：生成网络拓扑，存储所述数据的各个所述内容源在所述网络拓扑中表示为虚拟路由器，所述虚拟路由器各自通过相应的无限容量通信链路连接到一个公共虚拟内容服务器；通过所述网络拓扑为所述数据确定从所述虚拟内容服务器到所述接收设备的优化路由；并且根据所述优化路由为各个所述内容源确定数据分配以通过所述网络向所述接收设备传输数据。根据另一示例实施例，提供了一种用于优化通过网络从存储数据的多个内容源到接收设备的数据流量路由的系统。所述系统包括流量优化器，所述流量优化器用于生成网络拓扑，存储所述数据的各个所述内容源在所述网络拓扑中表示为虚拟路由器，所述虚拟路由器各自通过相应的无限容量通信链路连接到一个公共虚拟内容服务器。所述流量优化器还将通过所述网络拓扑为所述数据确定从所述虚拟内容服务器到所述接收设备的优化路由，并且根据所述优化路由为各个所述内容源确定数据分配以通过所述网络向所述接收设备传输数据。根据另一示例实施例，提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储计算机指令的非瞬时计算机可读介质，所述计算机指令用于实施用于将网络中的数据从存储所述数据的多个内容源路由到接收设备的流量优化。所述指令使流量优化处理器执行以下操作：生成网络拓扑，存储所述数据的各个所述内容源在所述网络拓扑中表示为虚拟路由器，所述虚拟路由器各自通过相应的无限容量通信链路连接到一个公共虚拟内容服务器；通过所述网络拓扑为所述数据确定从所述虚拟内容服务器到所述接收设备的优化路由；并且根据所述优化路由为各个所述内容源确定数据分配以通过所述网络向所述接收设备传输数据。附图说明为了更完整地理解本专利技术，现在参考下文结合附图进行的描述。图1为可以应用本文描述的方法和系统的示例实施例的内容配送网络(contentdistributionnetwork，CDN)的一个示例的示意图。图2为示出根据示例实施例的用于联合优化CDN中的数据源和路由选择的方法的流程图。图3为根据示例实施例的针对图1的CDN创建的网络拓扑的一个示例的示意图。图4所示为一个示例优化公式。图5示出了根据示例实施例的分布式内容缓存的一个示例。图中使用相同的参考标号来表示相似元件和特征。虽然本专利技术的各方面会结合所示实施例描述，但是可以理解的是，这并非旨在将本专利技术限制于这类实施例。具体实施方式图1表示通信网络，该通信网络可为内容配送网络(contentdistributionnetwork，CDN)120等，优化源选择和流量工程(trafficengineering，TE)的系统和方法的示例实施例可以应用到该通信网络。CDN120可包括一个或多个有线通信网络或无线通信网络或有线与无线通信网络的组合。CDN120可根据一个或多个标准或技术进行操作，这些标准或技术包括但不限于第四代(fourthgeneration，4G)或第五代(fifthgeneration，5G)电信网络、长期演进(long-termevolution，LTE)、第三代合作伙伴计划(3rdgenerationpartnershipproject，3GPP)、通用移动通讯系统(universalmobiletelecommunicationssystem，UMTS)和其它无线或蜂窝通信网络。在图1的CDN120中，相同的数据可以存储在多个数据源或数据容器节点处，包括一个或多个内容服务器110和内容缓存112等。数据由路由器114通过CDN120路由，并通过网络网关节点，例如空口节点116，无线地传输到接收设备，例如用户设备(userequipment，UE)118，空口节点116可包括基站或无线接入点等。内容缓存112可以在CDN120内部或外部的不同网络节点处物理实现，例如在路由器114、空口节点116或其它网关节点处。虽然接收设备UE118在图1中示为无线通信设备，但是数据接收设备还可包括由有线连接通过网关节点连接到CDN120的设备。在典型的数据访问情况中，UE118向CDN120发送数据请求。在传统CDN系统中，数据检索是一个分为两步骤的过程，在该过程中，选择一个合适的内容源(例如内容服务器110或内容缓存112)来提供所请求的数据，然后确定通过CDN120从所选数据源到UE118的路径和数据速率。第一个步骤，也就是选择内容源，通常由请求设备或由内容提供商执行。例如，在对等(peer-to-peer，P2P)组网中，当UE118加入P2P网络时，UE118被告知可用数据源(其可以包括其它对等设备，例如其它UE设备118)的位置，然后UE118选择要访问的对等设备，这通常导致内容源的选择次优。在数据提供商选择服务器的情况下，商业内容提供商，例如在线视频服务，具有多个数据中心以避免过载并通过使数据更接近用户来降低传输时延。内容提供商执行的内容源选择通常基于请求通信设备118的地理位置和负载均衡考虑，这从流量工程的角度来看是次优的。在P2P和商业CDN系统中，内容源选择次优随后导致TE决策次优。随着越来越多地使用CDN网络来传递P2P和商业分布环境中的内容，以及网络内的数据源(例如毫微微小区无线基站处的数据缓存)的增加，急需数据源的最优选择和从数据源到内容用户的最优网络路由。现将根据示例实施例描述用于联合优化CDN120内的数据源选择和流量工程(例如路径选择和速率分配)的方法和系统。如图1所示，在一项示例实施例中，优化系统100包括内容位置服务器122和流量工程(trafficengineering，TE)优化器126。在示例实施例中，内容位置服务器122通过IP地址表示并在CDN120内部或外部实施以跟踪存储在数据源中的内容的位置，这些数据源是CDN120的一部分或可由CDN120访问。例如，内容位置服务器122可以在内容服务器110上实施。内容位置服务器122维护内容位置数据库124，内容位置数据库124确定参与的数据源以及可从各个数据源获得的内容。在图1的示例中，内容位置数据库124会将三个可用数据源(也就是内容服务器110和各个缓存112)的地址(或其它标识符)以及确定在各个数据源可用的数据的库存的信息一起存储。在一些示例实施例中，内容位置服务器122本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将网络中的数据从存储所述数据的多个内容源路由到接收设备的方法，其特征在于，包括：生成网络拓扑，存储所述数据的各个所述内容源在所述网络拓扑中表示为虚拟路由器，所述虚拟路由器各自通过相应的无限容量通信链路连接到一个公共虚拟内容服务器；通过所述网络拓扑为所述数据确定从所述虚拟内容服务器到所述接收设备的优化路由；根据所述优化路由为各个所述内容源确定数据分配以通过所述网络向所述接收设备传输数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.08 US 14/592,6161.一种用于将网络中的数据从存储所述数据的多个内容源路由到接收设备的方法，其特征在于，包括：生成网络拓扑，存储所述数据的各个所述内容源在所述网络拓扑中表示为虚拟路由器，所述虚拟路由器各自通过相应的无限容量通信链路连接到一个公共虚拟内容服务器；通过所述网络拓扑为所述数据确定从所述虚拟内容服务器到所述接收设备的优化路由；根据所述优化路由为各个所述内容源确定数据分配以通过所述网络向所述接收设备传输数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括根据所述内容源的所述数据分配向各个所述内容源提供指示，所述指示包括所述内容源与所述接收设备之间的一个或多个指定路径以及为所述一个或多个指定路径分配的数据速率。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括根据所述数据分配从一个或多个所述内容源向所述接收设备传输所述数据的各部分。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，各个所述内容源的所述数据分配包括用于发送所述数据的数据速率。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，各个所述内容源的所述数据分配定义了所述内容源与所述接收设备之间的一个或多个路径。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，各个所述内容源的所述数据分配定义了所述内容源与所述接收设备之间的一个或多个路径、将用于所述一个或多个路径中的每一个的数据速率以及将由所述内容源发送的所述数据的量。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，包括使用应用层前向纠错编码将从所述内容源发送的数据编码为数据包，使得在接收到阈值量的数据包时可以恢复所述数据。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述前向纠错编码包括喷泉编码。9.根据权利要求1至8中的任一权利要求所述的方法，其特征在于，各个所述内容源的所述数据分配定义了从所述内容源向所述接收设备发送哪些数据。10.根据权利要求1至8中的任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述多个内容源包括内容服务器、网关节点、网络路由器或数据缓存中的一个或多个。11.一种用于优化通过网络从存储数据的多个内容源到接收设备的数据流量路由的系统，其特征在于，包括：流量优化器，用于：生成网络拓扑，存储所述数据的各个所述内容源在所述网络拓扑中表示为虚拟路由器，所述虚拟路由器各自通过相应的无限容量通信链路连接到一个公共虚拟内容服务器；通过所述网络拓扑为所述数据确定从所述虚拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：恩科·敦·道，李顼，哈米德雷扎·法曼巴，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44