一种CDN自适应带宽突发处理方法技术

本发明专利技术公开了一种CDN自适应带宽突发处理方法，包括：当用户当前带宽到达该用户带宽阈值，即出现带宽突发时，若对应带宽突发设置了带宽限制策略，则确定是否则触发带宽限制，计算用户的请求丢弃率；根据请求丢弃率，边缘节点的应用程序按比例丢弃部分属于该用户的请求，实现带宽限制。若对应带宽突发设置了分流策略，则计算请求分流率，根据请求分流率将请求转发到其他边缘节点上，从而减小用户在当前边缘节点的带宽。本发明专利技术能够根据总体带宽和用户带宽使用情况在带宽突发时自动进行限制或自动分流，同时可以通过决策中心下发的配置实现：在用户带宽突发时，针对不同用户执行不同的带宽突发处理方案。

【技术实现步骤摘要】
一种CDN自适应带宽突发处理方法
本专利技术涉及内容分发网络领域，具体涉及一种CDN自适应带宽突发处理方法。
技术介绍
CDN(ContentDeliveryNetwork)，即内容分发网络，通过在边缘节点缓存用户源站的内容，来实现加速的目的。用户流量突发，在CDN中是十分常见的问题，常常会因为某个或某几个用户的请求流量突增，导致整条线路的带宽被占满，从而影响到其他用户的正常访问。现有技术的缺陷和不足：目前大部分CDN带宽限制的方式都是通过决策中心下发带宽限制策略，比如设置某个域名在指定时间段的带宽阈值，而这种方式需要人为决策，从发现带宽突发现象到下发限制策略都需要一定时间，并不能很及时地解决带宽突发的问题。虽然也有CDN支持自动限制带宽突发的方式，但是其限制方式通常都是针对某些用户或域名设置其带宽阈值，这会导致在整体带宽富余的情况下，依旧对某些用户进行带宽限制，浪费带宽资源。同时，现有的带宽突发解决方案中，针对不同用户或域名，通常只能设置带宽阈值，超过阈值之后触发统一的限制方案，而不能针对不同用户提供不同的处理方案，非常不灵活。公开（公告）号为CN112260962A（申请号为202011110797.2）的中国专利申请的中国专利申请公开了一种带宽控制方法及装置，该方法包括：边缘代理设备获取带宽配置信息以及目标频道在上一决策周期内的带宽数据。在确定决策中心设备未生成目标频道的中心控制策略时，根据带宽配置信息和目标频道在上一决策周期内的带宽数据生成目标频道的边缘控制策略，之后再将目标频道的边缘控制策略发送给边缘资源设备。由于在决策中心设备没有生成中心控制策略时，边缘代理设备生成边缘控制策略并下发给边缘资源设备，这种在客户频道的带宽值没有达到控制阈值之前下发边缘控制策略的方法，能有效解决中心决策滞后性的问题，避免了带宽突发性跑高，从而能有效保护CDN平台以及各个客户的业务。该技术方案中，CDN支持自动限制带宽突发的方式，但是其限制方式通常是针对某写用户或域名设置其带宽阈值，这会导致在整体带宽富余的情况下，依旧对某些用户进行带宽限制，浪费带宽资源。而且不支持对带宽达到阈值的用户请求进行分流处理，即将该用户部分请求分配至其他空闲的边缘节点上。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种CDN自适应带宽突发处理方法，能够根据总体带宽和用户带宽使用情况在带宽突发时自动进行处理，同时可以通过决策中心下发的配置实现：在用户带宽突发时，针对不同用户执行不同的带宽突发处理方案，可选择请求分流和带宽限制两种处理方案。实现该目的的技术方案：一种CDN自适应带宽突发处理方法，包括以下步骤：1）内容分发网络的边缘节点上的应用程序通过计算每个用户在固定时间窗口产生的流量来计算每个用户当前的带宽，同时统计该边缘节点的带宽使用情况；2）当用户当前带宽到达该用户带宽阈值，即出现带宽突发时，根据该用户设置的带宽突发处理方案，进行不同的处理；3）若该用户对应带宽突发设置了分流策略，则根据此时用户带宽和该用户的带宽阈值计算请求分流率；4）根据步骤3）计算得到的请求分流率，边缘节点上的应用程序通过重定向的方式按比例将该节点上的请求转发至其他空闲节点；5）若该用户对应带宽突发设置了带宽限制策略，根据此时用户带宽和边缘节点上总带宽的值及各自对应的阈值确定是否则触发带宽限制，计算用户的请求丢弃率；6）根据步骤5）计算得到的请求丢弃率，边缘节点上的应用程序按比例丢弃部分属于该用户的请求，实现带宽限制；7）通过内容分发网络的决策中心修改指定用户处理带宽突发时的相应配置，决策中心的配置通过Redis主从模式进行下发，下发给边缘节点的应用程序。步骤1）中，固定时间窗口是指某一固定时长的时间段。步骤3）中，当用户当前带宽到达该用户带宽阈值，即出现带宽突发时，用户设置了分流策略，则根据此时用户带宽和该用户的带宽阈值计算请求分流率，请求分流率的计算包括：SP=(C-TC)/TC；其中，C是用户当前带宽，TC是用户带宽阈值，SP为请求分流率。步骤4）中，所述的重定向的方式采用HTTP302重定向的方式。步骤5）中，当用户当前带宽到达该用户带宽阈值，即出现带宽突发时，根据此时用户带宽和边缘节点上总带宽的值及各自对应的阈值确定是否则触发带宽限制，计算用户的请求丢弃率，具体包括：5.1）当用户当前带宽到达该用户带宽阈值，若此时边缘节点上总带宽始终未到达总带宽阈值，则存在第二阈值，若用户带宽到达第二阈值，则触发带宽限制，计算用户的请求丢弃率；5.2）当用户当前带宽达到该用户带宽阈值，且此时边缘节点上总带宽已到达总带宽阈值，则触发带宽限制，计算用户的请求丢弃率；5.3）当用户当前带宽到达该用户带宽阈值，此时边缘节点上总带宽未到达总带宽阈值，则存在第二阈值，若用户带宽在增加过程中还未到达第二阈值，边缘节点上总带宽已到达总带宽阈值，也将触发带宽限制，计算用户的请求丢弃率。步骤5.1）和5.3）中，所述的第二阈值为用户带宽阈值的1.2~2（优选为1.4~1.6，最优选为1.5）倍。步骤5.2）中，请求丢弃率的计算包括：P=(C-TC)/TC；DP=P*K；其中，C是用户当前带宽，TC是用户带宽阈值，P是用户当前带宽超出阈值的比例；K为丢弃系数（值在0～5），丢弃系数为0～5，闭区间，即包括0和5，DP为请求丢弃率。本专利技术中，应用程序通过计算每个用户在固定时间窗口产生的流量来计算每个用户当前的带宽，同时统计整体的带宽使用情况。当有用户当前带宽超过阈值，即出现带宽突发时，可选择对用户请求进行分流或对用户做带宽限制。当用户配置了带宽限制策略，若此时全局带宽没有达到阈值，则允许一定程度的突发，不触发带宽限制。若触发带宽限制，则根据超出阈值的带宽比例和丢弃系数计算“请求丢弃率”，按比例丢弃部分属于该用户的请求，从而实现带宽限制。若对应带宽突发设置了分流策略，则会根据此时用户带宽和用户带宽阈值计算请求分流率，根据请求分流率将请求转发到其他边缘节点上，从而减小用户在当前边缘节点的带宽。可以通过决策中心修改指定用户的带宽阈值、丢弃系数、第二阈值比例系数、带宽突发处理方案等。决策中心的配置通过Redis主从模式进行下发。带宽突发限制的计算过程如下：L=TW–W；P=(C-TC)/TC；DP=P*K；其中，TW是边缘节点总带宽的阈值，W是边缘节点当前带宽，L是空闲带宽；C是用户当前带宽，TC是用户带宽阈值，P是用户当前带宽超出阈值的比例；K为丢弃系数（值在0～5之间），DP为请求丢弃率。判断是否触发带宽限制（第二阈值比例系数设为1.5）：当L<=0且P>0，即总带宽到达或超过阈值，且用户带宽超过阈值时，触发带宽限制。当L>0且P<0.5，即总带宽未到达阈值，且用户带宽超出阈值部分小于到阈值的50%时，不触发带宽限制。当L>本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CDN自适应带宽突发处理方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1）内容分发网络的边缘节点上的应用程序通过计算每个用户在固定时间窗口产生的流量来计算每个用户当前的带宽，同时统计该边缘节点的带宽使用情况；/n2）当用户当前带宽到达该用户带宽阈值，即出现带宽突发时，根据该用户设置的带宽突发处理策略，进行不同的处理；/n3）若该用户对应带宽突发设置了分流策略，则根据此时用户带宽和该用户的带宽阈值计算请求分流率；/n4）根据步骤3）计算得到的请求分流率，边缘节点上的应用程序通过重定向的方式按比例将该节点上的请求转发至其他空闲节点；/n5）若该用户对应带宽突发设置了带宽限制策略，根据此时用户带宽和边缘节点上总带宽的值及各自对应的阈值确定是否则触发带宽限制，计算用户的请求丢弃率；/n6）根据步骤5）计算得到的请求丢弃率，边缘节点上的应用程序按比例丢弃部分属于该用户的请求，实现带宽限制；/n7）通过内容分发网络的决策中心修改指定用户处理带宽突发时的相应配置，决策中心的配置通过Redis主从模式进行下发，下发给边缘节点的应用程序。/n

【技术特征摘要】
1.一种CDN自适应带宽突发处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）内容分发网络的边缘节点上的应用程序通过计算每个用户在固定时间窗口产生的流量来计算每个用户当前的带宽，同时统计该边缘节点的带宽使用情况；
2）当用户当前带宽到达该用户带宽阈值，即出现带宽突发时，根据该用户设置的带宽突发处理策略，进行不同的处理；
3）若该用户对应带宽突发设置了分流策略，则根据此时用户带宽和该用户的带宽阈值计算请求分流率；
4）根据步骤3）计算得到的请求分流率，边缘节点上的应用程序通过重定向的方式按比例将该节点上的请求转发至其他空闲节点；
5）若该用户对应带宽突发设置了带宽限制策略，根据此时用户带宽和边缘节点上总带宽的值及各自对应的阈值确定是否则触发带宽限制，计算用户的请求丢弃率；
6）根据步骤5）计算得到的请求丢弃率，边缘节点上的应用程序按比例丢弃部分属于该用户的请求，实现带宽限制；
7）通过内容分发网络的决策中心修改指定用户处理带宽突发时的相应配置，决策中心的配置通过Redis主从模式进行下发，下发给边缘节点的应用程序。


2.根据权利要求1所述的CDN自适应带宽突发处理方法，其特征在于，步骤1）中，固定时间窗口是指某一固定时长的时间段。


3.根据权利要求1所述的CDN自适应带宽突发处理方法，其特征在于，步骤3）中，请求分流率的计算包括：
SP=(C-TC)/TC；
其中，C是用户当前带宽，TC是用户带宽阈值，SP为请求分流率。


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【专利技术属性】
技术研发人员：傅贤达，
申请(专利权)人：杭州又拍云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33