内容分发网络中的内容置换方法与系统、节点技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种内容分发网络中的内容置换方法与系统、节点，其中，方法包括：CDN中的当前节点接收用户终端发送的内容访问请求；当前节点查询用户请求访问的内容分片是否存储在该当前节点中；若存储在当前节点中，向用户终端发送用户请求访问的内容分片，并更新用户请求访问的内容分片在热度计分表中的热度计分；否则，若未存储在当前节点中，向上级节点拉取用户请求访问的内容分片并发送给用户终端，在热度计分表中为用户请求的内容分片建立索引与热度计分，并更新用户请求访问的内容分片在热度计分表中的热度计分。本发明专利技术实施例可以在CDN中根据用户访问行为触发内容置换，使现存内容最大可能的满足用户需求，从而节省存储和带宽资源。

【技术实现步骤摘要】
内容分发网络中的内容置换方法与系统、节点
本专利技术涉及通信技术，尤其是一种内容分发网络中的内容置换方法与系统、节点。
技术介绍
内容分发网络（ContentDeliveryNetwork，CDN）是通过在现有的互联网协议（IP）承载网上增加一层新的网络架构，将内容（例如，视频、音频、万维网Web网页等）发送到最接近用户的网络“边缘”，使用户可以就近取得所需的内容，从而解决优化网络流量状况，提高用户访问网站的响应速度。CDN可以解决由于骨干网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等原因所造成的用户访问响应速度慢的问题。CDN包含有多个节点，但每个节点不能存储所有内容，为实现每个节点存储的内容能够最大可能满足用户的需求，首先要解决如何进行内容置换。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现，现有的内容置换方法中，最近最少使用算法（LeastRecentlyUsed，LRU）与最近最常使用算法（MostRecentlyUsed，MRU）中，内容置换率太大，置换效率很低，频繁的内容置换会导致硬盘数据输入输出（I/O）过高，且向上一级节点拉取的数据流量过大，会占用较多的网络带宽资源。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的一个技术问题是：提供一种内容分发网络中的内容置换方法与系统、节点，以在CDN中根据用户访问行为触发内容置换，使现存内容最大可能的满足用户需求，从而节省存储和带宽资源。本专利技术实施例提供的一种内容分发网络中的内容置换方法，包括：内容分发网络CDN中的当前节点接收用户终端发送的内容访问请求，该内容访问请求中包括用户请求访问的内容标识ID与分片索引，所述内容ID唯一标识CDN中的一个内容，所述分片索引用于索引内容中的一个内容分片；当前节点根据所述内容ID与分片索引，查询用户请求访问的内容分片是否存储在该当前节点中；若用户请求的内容分片存储在当前节点中，向用户终端发送用户请求访问的内容分片，并更新用户请求访问的内容分片在热度计分表中的热度计分，所述热度计分表包括各内容分片的索引与热度计分；否则，若用户请求访问的内容分片未存储在当前节点中，向上级节点拉取用户请求访问的内容分片并发送给用户终端，在热度计分表中为用户请求的内容分片建立索引与热度计分，并更新用户请求访问的内容分片在热度计分表中的热度计分。上述方法的一个具体实施例中，向上级节点拉取用户请求访问的内容分片之后，还包括：将用户请求访问的内容分片存储在当前节点中。上述方法的一个具体实施例中，还包括：当前节点接收内容管理系统发送的内容注入指令，在指定地址获取内容并根据内容类型对获取到的内容进行分割，得到多个内容分片；在当前节点中记录获取到的内容的相关信息，包括内容ID、编码方式、码率与分片索引信息，并在热度计分表中为每个内容分片建立唯一的索引和热度计分。上述方法的一个具体实施例中，还包括：当前节点根据各内容分片的使用情况更新相应内容分片在热度计分表中的热度计分，所述内容分片的使用情况包括内容分片的访问频率与使用时间。上述方法的一个具体实施例中，根据各容分片的访问频率更新内容分片在热度计分表中的热度计分包括：分别以内容中的每个内容分片作为当前内容分片；同一内容中当前内容分片的后一内容分片被访问时，减小当前内容分片在热度计分表中的热度计分；和/或若当前内容分片在用户访问的过程中未播放完毕即被停止访问，减小当前内容分片及同一内容中当前内容分片后面各内容分片在热度计分表中的热度计分。上述方法的一个具体实施例中，预先设置各内容分片的热度计分的初始值S＝1；所述更新用户请求访问的内容分片在热度计分表中的热度计分包括：内容分片i被访问时，通过公式Si=f(S,i)=S+2计算当前内容分片i在热度计分表中的热度计分，并将当前内容分片i在热度计分表中的热度计分更新为Si；所述同一内容中当前内容分片的后一内容分片被访问时，减小当前内容分片在热度计分表中的热度计分，具体包括：所述同一内容中当前内容分片i的后一内容分片j被访问时，通过公式Si=f(S,i)=S-1和Sj=f(S,j)=S+1，分别计算当前内容分片i与当前内容分片j在热度计分表中的热度计分Si与Sj，并将当前内容分片i与当前内容分片j在热度计分表中的热度计分分别更新为Si与Sj；所述若当前内容分片在用户访问的过程中未播放完毕即被停止访问，减小当前内容分片及同一内容中当前内容分片后面各内容分片在热度计分表中的热度计分，具体包括：所述当前内容分片i在用户访问的过程中未播放完毕即被停止访问，则通过公式Si=f(S,i)=S-2和计Sj=f(S,j)=S-2，分别计算当前内容分片i与当前内容分片j在热度计分表中的热度计分Si与Sj，并将当前内容分片i与当前内容分片j在热度计分表中的热度计分分别减小为Si与Sj；其中，i为当前内容分片的索引，j为同一内容中当前内容分片i的后一内容分片的索引，在时间戳位置上j>i，i、j均为大于0的整数。上述方法的一个具体实施例中，根据各内容分片的使用时间更新内容分片在热度计分表中的热度计分包括：分别以内容中的每个内容分片作为当前内容分片；随着当前内容分片距离被首次访问时间或被存储在当前节点的时间的增加，减小当前内容分片在热度计分表中的热度计分。上述方法的一个具体实施例中，所述随着当前内容分片距离被首次访问时间或被首次存储在当前节点的时间的增加，减小当前内容分片在热度计分表中的热度计分包括：通过公式将当前内容分片i在热度计分表中的热度计分减小为Si；其中，各内容分片的热度计分的初始值S＝1，i为当前内容分片的索引，i为大于0的整数；t0为当前内容分片i被首次访问时间或被首次存储在当前节点的时间，t为热度计分按日更新的当前日期时间，α为冷却因子，用于调整冷却速度，采用预设取值；e为自然对数，因-α(t0-t)为正数，上述方法的一个具体实施例中，还包括：当前节点对本地存储的所有内容分片的热度计分进行排序；将热度计分未进入前N名的内容分片从当前节点删除；查询热度计分在前N名范围内的内容分片是否均存储于当前节点中；若有热度计分在前N名范围内的内容分片未存储于当前节点中，从上级节点拉取该热度计分在前N名范围内却未存储于当前节点中的内容分片存储在当前节点中；其中，N为当前节点支持存储的最大内容分片数量。本专利技术实施例提供的一种内容分发网络中的内容置换系统，包括：内容管理单元，用于存储内容的相关信息与内容中的各内容分片，其中，内容的相关信息包括内容ID、编码方式、码率与分片索引信息；计分表管理单元，用于存储并管理热度计分表，所述热度计分表包括各内容分片的索引与热度计分；接收单元，用于接收用户终端发送的内容访问请求，该内容访问请求中包括用户请求访问的内容ID与分片索引，所述内容ID唯一标识CDN中的一个内容，所述分片索引用于索引内容中的一个内容分片；查询单元，用于根据所述内容ID与分片索引，查询用户请求访问的内容分片是否存储在所述内容管理单元中；业务处理单元，用于根据查询单元的查询结果，若用户请求的内容分片存储在内容管理单元中，从所述内容管理单元获取用户请求访问的内容分片并发送给用户终端，并指示计分表管理单元更新用户请求访问的内容分片在热度计分表中的热度计分；否则，若用户请求访问的内容分片未存储在内容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内容分发网络中的内容置换方法，其特征在于，包括：内容分发网络CDN中的当前节点接收用户终端发送的内容访问请求，该内容访问请求中包括用户请求访问的内容标识ID与分片索引，所述内容ID唯一标识CDN中的一个内容，所述分片索引用于索引内容中的一个内容分片；当前节点根据所述内容ID与分片索引，查询用户请求访问的内容分片是否存储在该当前节点中；若用户请求的内容分片存储在当前节点中，向用户终端发送用户请求访问的内容分片，并更新用户请求访问的内容分片在热度计分表中的热度计分，所述热度计分表包括各内容分片的索引与热度计分；否则，若用户请求访问的内容分片未存储在当前节点中，向上级节点拉取用户请求访问的内容分片并发送给用户终端，在热度计分表中为用户请求的内容分片建立索引与热度计分，并更新用户请求访问的内容分片在热度计分表中的热度计分。

【技术特征摘要】
1.一种内容分发网络中的内容置换方法，其特征在于，包括：内容分发网络CDN中的当前节点接收用户终端发送的内容访问请求，该内容访问请求中包括用户请求访问的内容标识ID与分片索引，所述内容ID唯一标识CDN中的一个内容，所述分片索引用于索引内容中的一个内容分片；当前节点根据所述内容ID与分片索引，查询用户请求访问的内容分片是否存储在该当前节点中；若用户请求的内容分片存储在当前节点中，向用户终端发送用户请求访问的内容分片，并更新用户请求访问的内容分片在热度计分表中的热度计分，所述热度计分表包括各内容分片的索引与热度计分；否则，若用户请求访问的内容分片未存储在当前节点中，向上级节点拉取用户请求访问的内容分片并发送给用户终端，在热度计分表中为用户请求的内容分片建立索引与热度计分，并更新用户请求访问的内容分片在热度计分表中的热度计分；所述方法还包括：当前节点根据各内容分片的使用情况更新相应内容分片在热度计分表中的热度计分，所述内容分片的使用情况包括内容分片的访问频率与使用时间；根据各内容分片的使用时间更新内容分片在热度计分表中的热度计分包括：分别以内容中的每个内容分片作为当前内容分片；随着当前内容分片距离被首次访问时间或被存储在当前节点的时间的增加，减小当前内容分片在热度计分表中的热度计分；其中，所述随着当前内容分片距离被首次访问时间或被首次存储在当前节点的时间的增加，减小当前内容分片在热度计分表中的热度计分包括：通过公式将当前内容分片i在热度计分表中的热度计分减小为Si；其中，各内容分片的热度计分的初始值S＝1，i为当前内容分片的索引，i为大于0的整数；t0为当前内容分片i被首次访问时间或被首次存储在当前节点的时间，t为热度计分按日更新的当前日期时间，α为冷却因子，用于调整冷却速度，采用预设取值；e为自然对数，因-α(t0-t)为正数，2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向上级节点拉取用户请求访问的内容分片之后，还包括：将用户请求访问的内容分片存储在当前节点中。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：当前节点接收内容管理系统发送的内容注入指令，在指定地址获取内容并根据内容类型对获取到的内容进行分割，得到多个内容分片；在当前节点中记录获取到的内容的相关信息，包括内容ID、编码方式、码率与分片索引信息，并在热度计分表中为每个内容分片建立唯一的索引和热度计分。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各容分片的访问频率更新内容分片在热度计分表中的热度计分包括：分别以内容中的每个内容分片作为当前内容分片；同一内容中当前内容分片的后一内容分片被访问时，减小当前内容分片在热度计分表中的热度计分；和/或若当前内容分片在用户访问的过程中未播放完毕即被停止访问，减小当前内容分片及同一内容中当前内容分片后面各内容分片在热度计分表中的热度计分。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，预先设置各内容分片的热度计分的初始值S＝1；所述更新用户请求访问的内容分片在热度计分表中的热度计分包括：内容分片i被访问时，通过公式Si＝f(S,i)＝S+2计算当前内容分片i在热度计分表中的热度计分，并将当前内容分片i在热度计分表中的热度计分更新为Si；所述同一内容中当前内容分片的后一内容分片被访问时，减小当前内容分片在热度计分表中的热度计分，具体包括：所述同一内容中当前内容分片i的后一内容分片j被访问时，通过公式Si＝f(S,i)＝S-1和Sj＝f(S,j)＝S+1，分别计算当前内容分片i与当前内容分片j在热度计分表中的热度计分Si与Sj，并将当前内容分片i与当前内容分片j在热度计分表中的热度计分分别更新为Si与Sj；所述若当前内容分片在用户访问的过程中未播放完毕即被停止访问，减小当前内容分片及同一内容中当前内容分片后面各内容分片在热度计分表中的热度计分，具体包括：所述当前内容分片i在用户访问的过程中未播放完毕即被停止访问，则通过公式Si＝f(S,i)＝S-2和计Sj＝f(S,j)＝S-2，分别计算当前内容分片i与当前内容分片j在热度计分表中的热度计分Si与Sj，并将当前内容分片i与当前内容分片j在热度计分表中的热度计分分别减小为Si与Sj；其中，i为当前内容分片的索引，j为同一内容中当前内容分片i的后一内容分片的索引，在时间戳位置上j>i，i、j均为大于0的整数。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：当前节点对本地存储的所有内容分片的热度计分进行排序；将热度计分未进入前N名的内容分片从当前节点删除；查询热度计分在前N名范围内的内容分片是否均存储于当前节点中；若有热度计分在前N名范围内的内容分片未存储于当前节点中，从上级节点拉取该热度计分在前N名范围内却未存储于当前节点中的内容分片存储在当前节点中；其中，N为当前节点支持存储的最大内容分片数量。7.一种内容分发网络中的内容置换系统，其特征在于，包括：内容管理单元，用于存储内容的相关信息与内容中的各内容分片，其中，内容的相关信息包括内容ID、编码方式、码率与分片索引...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩晓梅，陈戈，杨柳，梁洁，庄一嵘，陈学亮，海锦霞，薛沛林，
申请(专利权)人：中国电信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11