[发明专利]一种基于SDN的CDN网络的用户请求分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于SDN的CDN网络的用户请求分配方法，属于网络通信领域。

背景技术

随着研究的展开，传统的CDN网络存在以下缺陷：

1、无法了解网络全局拓扑和感知网络状态信息，缺乏控制[路由的手段与能力，没法保障用户QoE；

2、一般采用DNS重定向，对长时间、大体积的流很难进行管理，而且如何将用户请求分配到合理的代理服务器以提高服务质量仍是一个问题。

基于此，将软件定义网络(Software defined network,SDN)技术应用在CDN网络中开始引起人们的注意。SDN是一种基于软件可编程思想的新型网络架构，通过将网络设备控制平面和数据转发平面分离，控制平面可以做到集中式统一调度，网络提供者可以根据需求，为用户实时动态分配资源实现网络的灵活智能控制。同时，利用SDN的可编程性，能更有效的解决复杂的网络管理与控制问题。将SDN和CDN网络结合的核心优势在于：

1、SDN能使CDN提供商更好的管理和升级底层网络设备。

2、SDN提供了接口来收集实时的网络信息，包括网络全局拓扑信息、链路的时延、流量监测信息等，这些信息能被用来形成请求分配的决策。

3、SDN控制器通过OpenFlow协议，通过直接改写流表项实现将用户请求实时重定向到合适的服务器。

现有SDN与CDN结合的系统架构中，SDN控制器根据收集到的网络信息，采用动态分配算法，选择出合适的代理服务器和路径，但单个SDN控制器的处理能力有限，且无法支持跨控制域决策。

现在由于用户对获取资源的质量要求越来越高，而服务器选择和路径选择是决定CDN网络性能好坏的关键。现有CDN研究中，几乎没有针对服务器选择和路径选择进行联合优化。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于SDN的CDN网络的用户请求分配方法，该方法能够支持CDN网络的跨控制域决策。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明基于SDN的CDN网络的用户请求分配方法包括以下步骤：

步骤一、各SDN控制器通过OpenFlow接口实时收集CDN网络信息，所述CDN网络信息包括网络全局拓扑、链路时延和流量，并将收集到的所述CDN网络信息上传到智能中心的数据库中；

步骤二、智能中心的决策模块根据数据库所接收的所述CDN网络信息，采用动态分配算法计算CDN网络的各代理服务器被分配到用户的内容请求的比例，并计算CDN网络的入口交换机到各代理服务器的路径被分配到用户的内容请求的比例，并将各代理服务器的IP地址、CDN网络的各代理服务器被分配到用户的内容请求的比例和CDN网络的入口交换机到各代理服务器的路径被分配到用户的内容请求的比例下发到SDN控制器；

步骤三、SDN控制器根据所接收到的代理服务器的IP地址、CDN网络的各代理服务器被分配到用户的内容请求的比例、以及CDN网络的入口交换机到各代理服务器的路径被分配到用户的内容请求的比例修改所述入口交换机的流表项；

步骤四、用户发送内容请求到所述入口交换机，入口交换机将内容请求与所述流表项进行匹配并将匹配后的内容请求转发到目标代理服务器，用户从目标代理服务器中获取所请求的内容，所述目标代理服务器被分配到用户的内容请求的比例不为0。

进一步地，本发明利用公式(1)计算CDN网络的各代理服务器被分配到用户的内容请求的比例、以及CDN网络的入口交换机到各代理服务器的路径被分配到用户的内容请求的比例：

其中，