CN108833559B - 一种视频数据的缓存与分发的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种视频数据的缓存与分发的方法及装置，该方法包括：阻断发往局域网内主机的承载视频数据的UDP数据报文，以由主机发送第一资源获取请求；其中，第一资源获取请求指定以TCP数据报文承载视频数据；接收到响应于第一资源获取请求而发往主机的TCP数据报文，缓存TCP数据报文承载的视频数据；当接收到针对已缓存的视频数据的第二资源获取请求时，返回第二资源获取请求所请求的视频数据。在本申请中，通过阻断承载视频数据的UDP数据报文，使得视频网站始终以TCP数据报文向局域网内主机传输视频数据，因此可从TCP数据报文获取足量的视频数据进行缓存和后续的分发，从而有效地实现了视频数据的缓存与分发。

Description

一种视频数据的缓存与分发的方法及装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种视频数据的缓存与分发的方法及装置。

背景技术

随着互联网的高速发展，用户数量、网络带宽、终端设备和应用(Application)种类都呈爆炸式的增长。据统计，在网络流量模型中，在线影音、P2P(Peer to Peer，对等网络)下载和Web应用等服务占用接近80％的互联网带宽。

为减少网络拥塞影响用户体验，当前很多组网环境中会采用缓存设备来实现互联网应用加速，提升用户获取网络资源的速度。缓存设备将网络资源缓存到本地后，会对局域网中主机对外发出的资源获取请求进行解析，若发现该资源获取请求所请求的网络资源已缓存，则将网络资源发送给主机。通过该措施，可以提高用户体验，并节省网络带宽。

由于视频数据的特性，对视频数据的传输速度的要求较高，因此，多数视频网站采用UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)协议传输视频数据。然而，多数缓存设备难以解析UDP数据报文，从而导致无法缓存视频数据，进而无法分发缓存的视频数据。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种视频数据的缓存与分发的方法及装置，用以实现对视频缓存的有效分发。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

一种视频数据的缓存与分发的方法，应用于缓存设备，包括：

接收到发往局域网内主机的UDP数据报文，判断所述UDP数据报文是否承载视频数据；

如果是，丢弃所述UDP数据报文，以由所述局域网内的主机发送第一资源获取请求；其中，所述第一资源获取请求指定以TCP数据报文承载视频数据；

接收到响应于所述第一资源获取请求而发往所述局域网内的主机的TCP数据报文，缓存所述TCP数据报文承载的视频数据；

当接收到针对已缓存的视频数据的第二资源获取请求时，返回所述第二资源获取请求所请求的视频数据。

在所述视频数据的缓存与分发的方法中，所述判断所述UDP数据报文是否承载视频数据，包括：

获取所述UDP数据报文的第一指定字段的字段值；其中，所述第一指定字段指示发送所述UDP数据报文的服务器；

基于所述第一指定字段的字段值判断所述UDP数据报文是否由视频网站的服务器发送；

若是，确定所述UDP数据报文承载视频数据。

在所述视频数据的缓存与分发的方法中，所述判断所述UDP数据报文是否承载视频数据，包括：

获取所述UDP数据报文的第二指定字段的字段值；其中，所述第二指定字段指示基于UDP协议的传输协议；

判断所述第二指定字段的字段值是否指示视频传输协议；

若是，确定所述UDP数据报文承载视频数据。

在所述视频数据的缓存与分发的方法中，所述缓存所述TCP数据报文所承载的视频数据，还包括：

将所述TCP数据报文返回发送所述第一资源获取请求的主机。

在所述视频数据的缓存与分发的方法中，所述当接收到针对已缓存的视频数据的第二资源获取请求时，返回所述第二资源获取请求所请求的视频数据，包括：

接收到局域网内主机发送的第二资源获取请求；

获取所述第二资源获取请求所请求的视频数据的文件名；

基于所述文件名查找本地已缓存的视频数据，确定是否查找到对应的视频数据；

如果是，返回查找到的视频数据。

一种视频数据的缓存与分发的装置，应用于缓存设备，包括：

判断单元，用于接收到发往局域网内主机的UDP数据报文，判断所述UDP数据报文是否承载视频数据；

阻断单元，用于如果是，丢弃所述UDP数据报文，以由所述局域网内的主机发送第一资源获取请求；其中，所述第一资源获取请求指定以TCP数据报文承载视频数据；

缓存单元，用于接收到响应于所述第一资源获取请求而发往所述局域网内的主机的TCP数据报文，缓存所述TCP数据报文承载的视频数据；

分发单元，用于当接收到针对已缓存的视频数据的第二资源获取请求时，返回所述第二资源获取请求所请求的视频数据。

在所述视频数据的缓存与分发的装置中，所述判断单元，进一步用于：

获取所述UDP数据报文的第一指定字段的字段值；其中，所述第一指定字段指示发送所述UDP数据报文的服务器；

基于所述第一指定字段的字段值判断所述UDP数据报文是否由视频网站的服务器发送；

若是，确定所述UDP数据报文承载视频数据。

在所述视频数据的缓存与分发的装置中，所述判断单元，进一步用于：

获取所述UDP数据报文的第二指定字段的字段值；其中，所述第二指定字段指示基于UDP协议的传输协议；

判断所述第二指定字段的字段值是否指示视频传输协议；

若是，确定所述UDP数据报文承载视频数据。

在所述视频数据的缓存与分发的装置中，所述缓存单元，进一步用于：

将所述TCP数据报文返回发送所述第一资源获取请求的主机。

在所述视频数据的缓存与分发的装置中，所述分发单元，进一步用于：

接收到局域网内主机发送的第二资源获取请求；

获取所述第二资源获取请求所请求的视频数据的文件名；

基于所述文件名查找本地已缓存的视频数据，确定是否查找到对应的视频数据；

如果是，返回查找到的视频数据。

在本申请实施例中，通过阻断发往局域网内主机的承载视频数据的UDP数据报文，以由局域网内主机为获取视频数据而发送第一资源获取请求；其中，该第一资源获取请求指定以TCP数据报文承载视频数据；进一步地，缓存设备接收到响应于该第一资源获取请求的TCP数据报文，可以缓存上述TCP数据报文承载的视频数据，从而缓存足量的视频数据；后续接收到针对已缓存的视频数据的第二资源获取请求时，可以返回上述第二资源获取请求所请求的视频数据，从而有效地实现视频数据的缓存与分发。

附图说明

图1是本申请示出的一种局域网的网络架构图；

图2是本申请示出的一种视频数据的缓存与分发的方法的流程图；

图3是本申请示出的一种视频数据的缓存与分发的装置的实施例框图；

图4是本申请示出的一种视频数据的缓存与分发的装置的硬件结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对现有技术方案和本发明实施例中的技术方案作进一步详细的说明。

在相关技术中，缓存设备可以针对TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)数据报文承载的视频数据进行缓存和分发。局域网内的主机请求多少视频数据，就向主机分发多少视频数据。

然而，在实际应用中，局域网内主机从视频网站获取视频数据时，仅有少量视频数据基于TCP协议传输，而多数视频数据仍基于UDP协议传输。比如：若主机上访问“爱奇艺”收看视频《阿凡达》，则主机上发送的资源获取请求所请求的是《阿凡达》片头的视频数据。其中，该资源获取请求指定以TCP数据报文承载视频数据。“爱奇艺”网站服务器接收该资源获取请求后，可以基于TCP协议返回《阿凡达》片头的视频数据，并将《阿凡达》后续的视频数据以UDP协议传输至主机。

因此，缓存设备可缓存的视频数据的数据量很小，在这种情况下，对于多数视频数据而言，无法有效地实现视频数据的缓存与分发。

有鉴于此，本申请技术方法通过阻断视频网站向局域网内主机发送的UDP数据报文，迫使局域网内主机向视频网站发送指定以TCP数据报文承载全部视频数据的资源获取请求，从而使得缓存设备可以缓存足量的视频数据，进而有效地实现视频数据的缓存与分发。

参见图1，为本申请示出的一种局域网的网络架构图。如图1所示，局域网中包括缓存设备，该缓存设备可以通过主动缓存和被动缓存的方式将网络资源缓存至本地。当局域网内的主机对外发出资源获取请求后，局域网的网关设备可以首先将上述资源获取请求转发至缓存设备。缓存设备接收到上述资源获取请求后，可以检查上述资源获取请求所请求的视频数据是否已缓存在本地。

其中，上述资源获取请求可以包括用户通过浏览器访问视频网站点击收看视频而产生的资源获取请求，以及，用户使用视频应用(比如：优酷App、爱奇艺App等)收看视频而产生的资源获取请求。

局域网内主机可以包括局域网中可接入网络并获取网络资源的智能设备，包括计算机主机、智能手机、平板电脑等。

当缓存设备在本地查找到上述资源获取请求所请求的视频数据时，可将该网络资源发送至局域网内的主机。

当然，缓存设备的功能也可以集成在局域网的网关设备上，在这种情况下，网关设备可以直接对局域网内主机发送的资源获取请求进行处理。

参见图2，为本申请示出的一种视频数据的缓存与分发的方法的流程图，该方法应用于缓存设备，包括以下步骤：

步骤201：接收到发往局域网内主机的UDP数据报文，判断所述UDP数据报文是否承载视频数据。

缓存设备可以检查外网发往局域网内主机的报文，当接收到UDP数据报文时，可判断该UDP数据报文是否承载视频数据。

在示出的一种实施方式中，缓存设备可以获取上述UDP数据报文的第一指定字段的字段值。其中，该第一指定字段指示发送上述UDP数据报文的服务器。比如：该第一指定字段可以写入服务器域名。

缓存设备基于该第一指定字段的字段值判断上述UDP数据报文是否由视频网站的服务器发送。

作为一种实施例，缓存设备可以预配置服务器域名表，该服务器域名表包括各视频网站的服务器域名。缓存设备可以查找该服务器域名表确定是否存在获取的字段值。

一方面，若存在该字段值，则可以确定上述UDP数据报文由视频网站的服务器发送。

另一方面，若不存在该字段值，则可以确定上述UDP数据报文不由视频网站的服务器发送。

当确定上述UDP数据报文由视频网站的服务器发送时，可以确定上述UDP数据报文承载视频数据。

反之，则可以确定上述UDP数据报文不承载视频数据，此时，可以转发上述UDP数据报文。

在示出的另一种实施方式中，缓存设备可以获取上述UDP数据报文的第二指定字段的字段值。其中，该第二指定字段指示基于UDP协议的传输协议。比如：该第二指定字段可以写入协议号。

缓存设备可以判断上述第二指定字段的字段值是否指示视频传输协议。

作为一种实施例，缓存设备可以预配置视频传输协议表，该视频传输协议表包括各基于UDP协议的视频传输协议的协议号。比如：该视频传输协议可以包括FTP(Real-timeTransport Protocol，实时传输协议)的协议号、RTMFP(Real Time Media Flow Protocol，实时媒体流协议)的协议号等。

缓存设备可以查找上述视频传输协议表中是否存在获取的字段值。

一方面，若存在该字段值，则可以确定上述第二指定字段的字段值指示视频传输协议。

另一方面，若不存在该字段值，则可以确定上述第二指定字段的字段值并不指示视频传输协议。

当确定上述第二指定字段的字段值指示视频传输协议时，可以确定上述UDP数据报文承载视频数据。

反之，则可以确定上述UDP数据报文不承载视频数据，此时，可以转发上述UDP数据报文。

步骤202：如果是，丢弃所述UDP数据报文，以由所述局域网内的主机发送第一资源获取请求；其中，所述第一资源获取请求指定以TCP数据报文承载视频数据。

这里，第一资源获取请求泛指主机发送的任一资源获取请求，其只是为便于描述进行的命名，并不限定本申请。

当确定的该上述UDP数据报文承载视频数据后，缓存设备可以丢弃上述UDP数据报文。

在实际应用中，局域网内的主机无法接收视频网站的服务器返回的承载视频数据的UDP数据报文后，会向视频网站的服务器发送第一资源获取请求。其中，上述第一资源获取请求指定以TCP数据报文承载视频数据。视频网站的服务器接收到上述第一资源获取请求后，会以TCP协议向上述局域网内的主机传输视频数据。

需要指出的是，上述第一资源获取请求所请求的可能仍旧是少量视频数据，在这种情况下，视频网站以TCP协议传输少量视频数据后，仍会通过UDP协议传输后续的视频数据。而缓存设备依旧会在判断出UDP数据报文承载视频数据后，将UDP数据报文丢弃。因此，局域网内主机可能会多次向视频网站发送指定以TCP数据报文承载视频数据的资源获取请求，而缓存设备即可在多次阻断UDP数据报文后，接收到大量承载视频数据的TCP数据报文，从而能够缓存足量的视频数据。

另外，若网关设备未集成缓存设备的功能，由于多数缓存设备是旁路的，在这种情况下，缓存设备判断出UDP数据报文承载视频数据后，可通知主回路的流控设备(比如：流控设备可以是网关设备)来丢弃UDP数据报文。

步骤203：接收到响应于所述第一资源获取请求而发往所述局域网内的主机的TCP数据报文，缓存所述TCP数据报文承载的视频数据。

缓存设备接收到响应于上述第一资源获取请求的TCP数据报文后，可以解析上述TCP数据报文，判断TCP数据报文是否承载视频数据，并在上述TCP数据报文承载视频数据的情况下，缓存上述TCP数据报文承载的视频数据。

由于缓存设备始终阻断发往承载视频数据的UDP数据报文，局域网内的主机为获取视频数据，会持续发送指定以TCP数据报文承载视频数据的资源获取请求，或者，会发送指定以TCP数据报文承载完整视频数据的资源获取请求。在这种情况下，视频网站响应于主机发送的第一资源获取请求，始终以TCP协议向主机传输视频数据。

因此，缓存设备可以缓存足量的视频数据，用以实现后续的缓存资源的分发。

当然，缓存设备还可以将上述TCP数据报文返回发送上述第一资源获取请求的主机。该主机接收到上述TCP数据报文后，可解析上述TCP数据报文得到视频数据，进而完成视频播放。

步骤204：当接收到针对已缓存的视频数据的第二资源获取请求时，返回所述第二资源获取请求所请求的视频数据。

这里，第二资源获取请求泛指局域网内任一主机发送的任一资源获取请求，其只是为便于描述进行的命名，并不限定本申请。

在示出的一种实施方式中，缓存设备接收到局域网内主机发送的第一资源获取请求后，可以获取上述第二资源获取请求所请求的视频数据的文件名。

其中，各视频网站已基于自身的命名规则为不同的视频数据文件进行命名，各视频数据文件的文件名均是唯一的，因此，根据文件名可以准确区分主机所请求的视频数据。

缓存设备在解析TCP数据报文，并缓存视频数据时，会保留各视频数据文件的文件名。因此，缓存设备可以基于上述第二资源获取请求中的文件名查找本地已缓存的视频数据，确定是否查找到对应的视频数据。

一方面，未能查找到对应的视频数据，则可确定上述第二资源获取请求所请求的视频数据尚未缓存到本地，此时，可不对上述第二资源获取请求进行处理。

另一方面，查找到对应的视频数据，则缓存设备可以返回查找到的视频数据，使得发送上述第二资源获取请求的主机可以迅速获得所需的视频数据进行播放。此外，无需向视频网站发送上述第二资源获取请求，可丢弃上述第二资源获取请求。

综上所述，在本申请技术方案中，缓存设备通过阻断发往局域网内主机的承载视频数据的UDP数据报文，迫使主机发送第一资源获取请求，其中，上述第一资源获取请求指定以TCP数据报文承载视频数据；因此，视频网站可响应于上述第一资源获取请求，返回承载视频数据的TCP数据报文；缓存设备对接收到的TCP数据报文进行解析，缓存上述TCP数据报文承载的视频数据；

由于缓存设备始终阻断发往主机的承载视频数据的UDP数据报文，因此，可接收到大量承载视频数据的TCP数据报文，进而缓存足量的视频数据；

进一步地，当缓存设备接收到针对已缓存的视频数据的第二资源获取请求时，可返回上述第二资源获取请求所请求的视频数据，从而有效地实现了视频数据的缓存与分发。

与前述视频数据的缓存与分发的方法的实施例相对应，本申请还提供了视频数据的缓存与分发的装置的实施例。

参见图3，为本申请示出的一种视频数据的缓存与分发的装置的实施例框图：

如图3所示，该视频数据的缓存与分发的装置30，包括：

判断单元310，用于接收到发往局域网内主机的UDP数据报文，判断所述UDP数据报文是否承载视频数据。

阻断单元320，用于如果是，丢弃所述UDP数据报文，以由所述局域网内的主机发送第一资源获取请求；其中，所述第一资源获取请求指定以TCP数据报文承载视频数据。

缓存单元330，用于接收到响应于所述第一资源获取请求而发往所述局域网内的主机的TCP数据报文，缓存所述TCP数据报文承载的视频数据。

分发单元340，用于当接收到针对已缓存的视频数据的第二资源获取请求时，返回所述第二资源获取请求所请求的视频数据。

在本例中，所述判断单元310，进一步用于：

获取所述UDP数据报文的第一指定字段的字段值；其中，所述第一指定字段指示发送所述UDP数据报文的服务器；

基于所述第一指定字段的字段值判断所述UDP数据报文是否由视频网站的服务器发送；

若是，确定所述UDP数据报文承载视频数据。

在本例中，所述判断单元310，进一步用于：

获取所述UDP数据报文的第二指定字段的字段值；其中，所述第二指定字段指示基于UDP协议的传输协议；

判断所述第二指定字段的字段值是否指示视频传输协议；

若是，确定所述UDP数据报文承载视频数据。

在本例中，所述缓存单元330，进一步用于：

将所述TCP数据报文返回发送所述第一资源获取请求的主机。

在本例中，所述分发单元340，进一步用于：

接收到局域网内主机发送的第二资源获取请求；

获取所述第二资源获取请求所请求的视频数据的文件名；

基于所述文件名查找本地已缓存的视频数据，确定是否查找到对应的视频数据；

如果是，返回查找到的视频数据。

本申请视频数据的缓存与分发的装置的实施例可以应用在缓存设备上。装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在缓存设备的处理器将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。从硬件层面而言，如图4所示，为本申请视频数据的缓存与分发的装置所在缓存设备的一种硬件结构图，除了图4所示的处理器、内存、网络接口、以及非易失性存储器之外，实施例中装置所在的缓存设备通常根据该视频数据的缓存与分发的装置的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。

上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种视频数据的缓存与分发的方法，应用于缓存设备，其特征在于，包括：

接收到发往局域网内主机的用户数据报协议UDP数据报文，判断所述UDP数据报文是否承载视频数据；

如果是，丢弃所述UDP数据报文，以由所述局域网内的主机发送第一资源获取请求；其中，所述第一资源获取请求指定以传输控制协议TCP数据报文承载视频数据；

接收到响应于所述第一资源获取请求而发往所述局域网内的主机的TCP数据报文，缓存所述TCP数据报文承载的视频数据；

当接收到针对已缓存的视频数据的第二资源获取请求时，返回所述第二资源获取请求所请求的视频数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述UDP数据报文是否承载视频数据，包括：

获取所述UDP数据报文的第一指定字段的字段值；其中，所述第一指定字段指示发送所述UDP数据报文的服务器；

基于所述第一指定字段的字段值判断所述UDP数据报文是否由视频网站的服务器发送；

若是，确定所述UDP数据报文承载视频数据。

3.根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述判断所述UDP数据报文是否承载视频数据，包括：

获取所述UDP数据报文的第二指定字段的字段值；其中，所述第二指定字段指示基于UDP协议的传输协议；

判断所述第二指定字段的字段值是否指示视频传输协议；

若是，确定所述UDP数据报文承载视频数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缓存所述TCP数据报文所承载的视频数据，还包括：

将所述TCP数据报文返回发送所述第一资源获取请求的主机。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当接收到针对已缓存的视频数据的第二资源获取请求时，返回所述第二资源获取请求所请求的视频数据，包括：

接收到局域网内主机发送的第二资源获取请求；

获取所述第二资源获取请求所请求的视频数据的文件名；

基于所述文件名查找本地已缓存的视频数据，确定是否查找到对应的视频数据；

如果是，返回查找到的视频数据。

6.一种视频数据的缓存与分发的装置，应用于缓存设备，其特征在于，包括：

判断单元，用于接收到发往局域网内主机的用户数据报协议UDP数据报文，判断所述UDP数据报文是否承载视频数据；

阻断单元，用于如果是，丢弃所述UDP数据报文，以由所述局域网内的主机发送第一资源获取请求；其中，所述第一资源获取请求指定以传输控制协议TCP数据报文承载视频数据；

缓存单元，用于接收到响应于所述第一资源获取请求而发往所述局域网内的主机的TCP数据报文，缓存所述TCP数据报文承载的视频数据；

分发单元，用于当接收到针对已缓存的视频数据的第二资源获取请求时，返回所述第二资源获取请求所请求的视频数据。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述判断单元，进一步用于：

获取所述UDP数据报文的第一指定字段的字段值；其中，所述第一指定字段指示发送所述UDP数据报文的服务器；

基于所述第一指定字段的字段值判断所述UDP数据报文是否由视频网站的服务器发送；

若是，确定所述UDP数据报文承载视频数据。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述判断单元，进一步用于：

获取所述UDP数据报文的第二指定字段的字段值；其中，所述第二指定字段指示基于UDP协议的传输协议；

判断所述第二指定字段的字段值是否指示视频传输协议；

若是，确定所述UDP数据报文承载视频数据。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述缓存单元，进一步用于：

将所述TCP数据报文返回发送所述第一资源获取请求的主机。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述分发单元，进一步用于：

接收到局域网内主机发送的第二资源获取请求；

获取所述第二资源获取请求所请求的视频数据的文件名；

基于所述文件名查找本地已缓存的视频数据，确定是否查找到对应的视频数据；

如果是，返回查找到的视频数据。

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