一种基于策略控制的缓存方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于策略控制的缓存方法，所述方法包括：分组交换设备将转发数据的用户标识添加到分组数据包中，并发送给网络缓存设备；网络缓存设备提取用户标识，将所述转发数据的用户标识，和/或业务信息上报给策略控制设备(PCRF)；PCRF根据用户标识，和/或业务信息关联到对应的缓存业务策略，将所述缓存业务策略发送给网络缓存设备；网络缓存设备根据所述缓存业务策略执行缓存操作。本发明专利技术还公开了相应系统，使得网络缓存设备不再独立运作，可与分组网络结合，基于PCRF中定义的不同策略对用户提供定制化的缓存服务。可以对不同级别用户，和/或不同级别业务提供交互式的定制化缓存服务。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及互联网中网络缓存技术，特别是指一种基于策略控制的缓存方法和系统。
技术介绍
随着互联网的发展，点对点(Peer-to-Peer，P2P)下载、超文本传输协议(HyperText Transfer Protocol,HTTP)在线视频等应用越来越广泛,其流量已经占据了骨干网络60 70%甚至更高以上的带宽，可以预见未来带宽的增长的速率远不能满足互联网应用对带宽的需求。在总带宽不足的情况下，新应用的发展消耗了大量带宽，带宽不足则会导致部分用户的基本应用的体验受到影响，比如网页(WEB)浏览等。同时，现有移动互联网的基础是无线网络，无线网络的接入能力的决定因素，包括:带宽和价格。同时这两个因素也是无线网络接入能力的瓶颈，移动无线网络的接入能力过去的发展一直比较缓慢，跟固定宽带相比存在着巨大的差距，但现在无线网络发展到高速链路分组接入技术(High Speed Uplink PacketAccess, HSPA),以及长期演进(LongTerm Evolution, LET)阶段可以为用户提供几十兆到上百兆的带宽时，无线网络才真正为用户的宽带数据应用打开了窗口。在过去几十年的发展阶段中，固定宽带是承载用户宽带流量的绝对主体，所以保证固定宽带用户的使用体验是互联网内容提供商(InternetServiceProvider, ISP)优先级最高的任务，ISP会将网站服务器或镜像设置在主流的宽带服务商的网络中。现阶段移动用户需要访问互联网内容通常都需要跨网，而运营商之间的跨网带宽由于竞争的因素往往带宽有限，同时流量结算费用昂贵。所以对于起步较晚的移动互联网而言，现阶段这是一块重要的短板，严重影响了用户的宽带访问体验，又由于昂贵的结算费用增加了经营成本。进一步的，ISP的网站服务器一般都是集中方式设置，在一个较大的网络之中用户分布各地,连接到ISP服务器之间可能有长距离的传输,长途传输则意味着较大的传输时延，同时意味着传输路径上可能影响传输质量的网络拥塞节点比较多，这样时延与传输质量都会直接影响的用户的互联网访问体验。上述问题都是现阶段影响移动互联网发展的因素，而网络高速缓冲存储器(WEBCache)，即网络缓存设备，正是针对这些影响移动互联网发展的因素的解决方案。由于现阶段互联网中占用流量的业务，例如:P2P下载、HTTP下载、HTTP视频、WEB浏览等绝大部分流量都是由用户侧发起的流量，用户的访问行为具有热点集中，并且追逐热点的特征，即同一时间网络上大部分的流量都用于传输完全相同的热点内容，这意味着短时间内同一个热点对象被反复传输，并且在不同的用户之间重复传输。这些传输可能发生在本地网之间，也可能会占用宝贵的长途传输资源。因此引入了 WEB Cache技术。在互联网络中，所述WEB Cache作为一个缓存装置，透明部署在网络之中，用于监控当前网络访问的热点对象，将热点对象缓存在本地，在后续用户继续访问时由WEB Cache来替代原始内容提供商的服务器来传输热点内容。缓存特性为I次存储，多次输出。WEBCache产品的这个特性可以缓解移动运营商内容缺乏以及网络流量结算费用昂贵的问题。为了解决长途传输时延以及长途传输资源扩容压力的问题，WEB Cache的设置可以是分层设置的，最下一层WEBCache要靠近用户，在本地网设置WEB Cache可以服务本地用户同时减少了热点内容在长途传输流量，在区域中心或互联网出口设置WEB Cache可以减少长途传输流量并进一步减少跨网流量。进一步的由于存储产品的发展非常快，所以应用WEBCache技术的核心思想是用存储换传输，即使用更便宜的存储来降低运宽带业务的成本。基本的WEB Cache技术目前在互联网上已经广泛使用，缓存设备可单独部署也可与各类代理装置，或网关合设。在互联网中不同的节点可分别重复设置缓存设备，例如:公司级的代理服务器(PROXY)中的代理网关可以部署WEBCache ;城市本地网互联网关口可以部署WEB Cache ;区域互联网关口部署WEBCache ;运营商互联网关口部署WEB Cache。每个缓存设备通常采用独立部署，缓存设备之间以及缓存设备与其他网络设备之间并没有逻辑接口。现阶段的缓存设备针对网络下所有的用户，以及所有的业务提供的是同质化的服务，在网络运营日益精细化的趋势下，现有的WEB Cache技术限制了运营商提供更精细化定制化的服务。例如下列业务场景:业务场景一:运营商将用户分级为A、B、C类，A为VIP类高价值用户，B、C类用户的价值逐步递减。运营商希望对A类用户提供定制化的缓存服务，例如运营商为每个VIP用户开设单独的缓存空间，每个A类用户拥有单独的缓存空间，可以根据用户的访问习惯将热点进行缓存，对于一些非大众热点的内容，不满足系统级的缓存热点门限，这些内容是不会缓存在系统整体缓存的，但对于VIP用户可以缓存到单独个人的缓存空间中。在VIP用户重复访问时可以提高用户的访问速度。业务场景二:由于缓存向用户输出热点对象的能力是有限的，即使满足整体要求的情况下特定热点时间段也可能存在输出能力的不足。因此在用户分类的前提下可以优先保证对特定用户的缓存输出，保证用户的访问体验。业务场景三:缓存作为一种流量的加速服务可以对用户提供包月或带宽定制服务，这些都需要关联到用户信息，以及服务策略，而现有的缓存设备自身没有足够的信息来支撑这种分类服务。业务场景四:对于综合运营商部署的缓存设备可能同时服务固定宽带用户和移动宽带用户。这两类用户的接入方式以及终端的能力差异巨大，所以对缓存的要求也不同。台式电脑，笔记本接入带宽高，接入网络流量大，运营商部署的缓存会对其热点进行缓存，而对移动用户而言，流量绝对值跟固网宽带差多个数量级，所以同一缓存设备同时服务固定网络和移动网络时，移动用户的访问热点会被固定宽带的访问热点淹没，所以如果缓存设备可以获取到用户信息则对移动用户的热点进行单独统计则可以有效的避免这种情况。综合上述内容可以看出，现阶段的网络缓存设备提供的是粗放式的服务，无法针对不同用户或不同业务提供不同的缓存服务。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种基于策略控制的缓存方法和系统，能够解决现有的网络缓存设备无法提供有针对性的精细服务的问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的:本专利技术提供了一种基于策略控制的缓存方法，所述方法包括:分组交换设备将转发数据的用户标识添加到分组数据包中，并发送给网络缓存设备;网络缓存设备提取用户标识，将所述转发数据的用户标识，和/或业务信息上报给策略控制设备(PCRF)；PCRF根据用户标识，和/或业务信息关联到对应的缓存业务策略，将所述缓存业务策略发送给网络缓存设备；网络缓存设备根据所述缓存业务策略执行缓存操作。其中，所述网络缓存设备根据所述缓存业务策略执行缓存操作之后，所述方法，还包括:当网络缓存设备检测到转发数据的业务发生变化时，从PCRF重新获取更新的缓存业务策略，执行缓存操作；或者当PCRF中的缓存业务策略发生变化时，将更新的缓存业务策略发送给网络缓存设备，网络缓存设备执行缓存操作。其中，所述分组交换设备将转发数据的用户标识添加到分组数据包中，具体为:在分组数据包的包头部分增加用户标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于策略控制的缓存方法，其特征在于，所述方法包括：分组交换设备将转发数据的用户标识添加到分组数据包中，并发送给网络缓存设备；网络缓存设备提取用户标识，将所述转发数据的用户标识，和/或业务信息上报给策略控制设备(PCRF)；PCRF根据用户标识，和/或业务信息关联到对应的缓存业务策略，将所述缓存业务策略发送给网络缓存设备；网络缓存设备根据所述缓存业务策略执行缓存操作。

【技术特征摘要】
1.一种基于策略控制的缓存方法，其特征在于，所述方法包括: 分组交换设备将转发数据的用户标识添加到分组数据包中，并发送给网络缓存设备； 网络缓存设备提取用户标识，将所述转发数据的用户标识，和/或业务信息上报给策略控制设备(PCRF)； PCRF根据用户标识，和/或业务信息关联到对应的缓存业务策略，将所述缓存业务策略发送给网络缓存设备； 网络缓存设备根据所述缓存业务策略执行缓存操作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络缓存设备根据所述缓存业务策略执行缓存操作之后，所述方法，还包括: 当网络缓存设备检测到转发数据的业务发生变化时，从PCRF重新获取更新的缓存业务策略，执行缓存操作；或者 当PCRF中的缓存业务策略发生变化时，将更新的缓存业务策略发送给网络缓存设备，网络缓存设备执行缓存操作。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述分组交换设备将转发数据的用户标识添加到分组数据包中，具体为: 在分组数据包的包头部分增加用户标识的标签，以及用户标识，其中，所述用户标识包括:移动用户综合业务数字网号码(MSISDN)、或国际移动用户识别码(MSI)。4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于，在网络缓存设备提取用户标识之前，所述方法，还包括: 在网络缓存设备对转发数据进行重组分析时，网络缓存设备检测分组数据包中是否包含用户标识的标签，如果没有，则终止本方法流程，如果有则判断基于缓存业务策略控制的缓存操作是否激活，如果已经激活，则提取用户标识；如果尚未激活，则终止本方法流程。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述网络缓存设备将所述转发数据的用户标识，和/或业务信息上报给PCRF，具体为:根据本地保存的PCRF地址，向PCRF发起会话建立请求，所述会话建立请求中携带所述用户标识，和/或业务信息； 所述PCRF将所述缓存业务策略发送给网络缓存设备，具体为:PCRF将所述缓存业务策略携带在会话建立响应中，发送给网络缓存设...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亚斌，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：