CN102546774A - 一种二次重定向的cdn路由方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种二次重定向的CDN路由方法，需预先设置中心管理服务器，并在其周围布置若干台与其直接进行信息交互的CDN重定向服务器，该方法包括：客户端提出网站服务请求；中心管理服务器向客户端提供与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器的IP地址；客户端向所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器发送网站服务请求；与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器向客户端提供最佳的CDN边缘服务器的IP地址；客户端向最佳的CDN边缘服务器发起所述网站服务请求；最佳边缘服务器向所述客户端提供所述网站服务请求所请求的网站服务。本发明提供的方法能有效地减小CDN重定向服务器负担，并使得CDN路由基本没有滞后性。

Description

一种二次重定向的CDN路由方法及系统

技术领域

本发明涉及计算机网络领域，尤其涉及一种二次重定向的CDN路由方法及系统。

背景技术

当前，随着互联网用户的不断增长，用户对提高互联网服务质量需求也日益增加，内容分发网络(Content Delivery Network，CDN)应运而生。其基本思路是在现有的Internet网络增加一层新的网络架构，CDN系统能够实时地根据网络流量和各节点的连接、负载状况以及到客户端的距离和响应时间等综合信息将客户端的请求重新导向离客户端最近的服务上。其目的是使客户端可就近取得所需内容，解决Internet网络拥挤的状况，提高客户端访问网站的响应速度。

内容路由是CDN的关键技术之一，它是整体性的网络负载均衡技术，通过内容路由器中的域名服务器(Domain Name System，DNS)重定向机制，把客户端的内容请求重定向，或者说“路由”到一定策略下最佳的CDN边缘服务器。

目前，基于DNS集中式的重定向内容路由系统充分利用了现有的网络结构，结构简单，易于实现，因而被人们认为是一种有效的技术，成为现阶段CDN应用中内容路由的主流技术。图1所示为现有的基于DNS集中式的重定向内容路由系统结构图，该系统包括：客户端1、本地域名服务器2、授权域名服务器3、一台CDN重定向服务器4以及多个通过互联网与CDN重定向服务器4进行通信的CDN边缘服务器5。其中，客户端1可以直接和本地域名服务器2进行信息交互，还可以直接和CDN边缘服务器5进行信息交互；本地域名服务器2可以直接和客户端1进行信息交互，还可以直接和授权域名服务器3进行信息交互，还可以直接和CDN重定向服务器4进行信息交互。

图2所示为用户通过图1所示基于DNS集中式的重定向内容路由系统访问加入CDN服务的网站流程图，该流程包括以下步骤：

S21：用户通过客户端11提出网站服务请求，客户端11将该网站服务请求发送给本地域名服务器12。其中，用户通过客户端11提出网站服务请求，即：用户在客户端的浏览器中输入想要访问的网站域名。

S22：本地域名服务器12收到网站服务请求后，查询判断本地缓存表中是否有该网站域名与CDN边缘服务器的IP地址映射记录，若是，则执行S215，否则，继续执行S23。

S215：本地域名服务器12直接向客户端返回缓存记录中当前请求访问的网站域名所映射的CDN边缘服务器15的IP地址，并跳转执行S28。

S23：本地域名服务器12将收到的网站服务请求发送给授权域名服务器13。

S24：授权域名服务器13根据收到的网站服务请求，查询自身数据库，将CND重定向服务器14的IP地址返还给本地域名服务器12。

S25：本地域名服务器12将网站服务请求发送给CDN重定向服务器14。

S26：CDN重定向服务器14根据预定策略选择满足该策略的最佳的CDN边缘服务器15，并将所选择的边缘服务器15的IP地址返回给本地域名服务器12。

S27：本地域名服务器12把CDN重定向服务器14返回的结果保存到本地缓存，并将收到的CDN边缘服务器15的IP地址发送给客户端11。其中，本地域名服务器12的本地缓存中保存的是客户端曾经访问过的网站域名与当时接受客户端访问请求的CDN边缘服务器的IP地址映射记录。

S28：客户端11根据收到CDN边缘服务器15的IP地址，直接向该CDN边缘服务器15提出访问请求。

S29：CDN边缘服务器15响应客户端的访问请求，向其提供请求服务内容。

由图2所示流程可知，DNS集中式重定向网路结构中，当客户端请求访问CDN服务的网站时，网站服务请求将最终交给CDN重定向服务器进行处理，CDN重定向服务器通过一组预先定义好的策略，将满足该策略的最佳的(离客户端地理位置最近的或者是时延最小的)CDN边缘服务器的地址提供给客户端，从而使客户端能够得到快速的服务，同时它还与分布在世界各地的所有CDN边缘服务器保持通信，搜集各个CDN边缘服务器的通信状态，确保不将客户端的请求分配到不可用的CDN边缘服务器上，实际上是通过CDN重定向服务器做全局负载均衡。

虽然基于DNS集中式的重定向内容路由机制是现阶段CDN应用中内容路由的主流技术，但是该机制的缺陷也是显而易见的，其弊端主要有：

1、随着CDN规模的扩大，CDN重定向服务器需要处理大量的客户端请求，同时CDN重定向服务器还需要与所有CDN边缘服务器保持通信以便获取它们的负载情况和网络状况信息，使得CDN重定向服务器负载过重。

2、由于CDN重定向服务器通常远离CDN边缘服务器，只能通过简单的指示对CDN边缘服务器的负载状况信息进行采集，获得的数据延后性较明显，即：CDN重定向服务器获取的数据往往与获取数据当时CDN边缘服务器实际的负载状况不符。同样地，由于CDN重定向服务器远离客户端和CDN边缘服务器，难以实时获取客户端和CDN边缘服务器之间的网络状况信息。

3、由于本地DNS采用固定的IP缓存且存放的记录是域名与CDN边缘服务器IP地址之间的对应关系，而这个对应关系在某个生存周期内是固定的，这样导致在该生存周期内CDN路由不能根据网络的实际状态和CDN边缘服务器性能的实时变化作动态地调整，最终导致CDN路由的滞后性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种二次重定向的CDN路由方法及系统，用以解决现有的基于DNS集中式重定向的内容路由方案中：重定向服务器负担过重，无法获取准确的实时CDN边缘服务器负载信息和客户端与边缘服务器之间的网络状态信息，以及CDN路由的滞后性问题。本发明提供的二次重定向的CDN路由方法及系统能有效减小CDN重定向服务器负担、能实时获取更为准确的CDN边缘服务器负载信息及客户端与CDN边缘服务器之间的网络状态信息，且能有效地解决CDN路由滞后的问题。

本发明提供的一种二次重定向的CDN路由方法，需要预先设置中心管理服务器，并在所述中心管理服务器周围布置若干台与其直接进行信息交互的CDN重定向服务器，该方法包括：步骤A：客户端提出网站服务请求；步骤B：所述中心管理服务器根据收到的所述客户端提出的网站服务请求，向所述客户端提供与所述客户端地理距离最近的CDN重定向服务器的IP地址；步骤C：所述客户端向所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器发送所述网站服务请求；步骤D：所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器根据收到的所述网站服务请求，向所述客户端提供最佳的CDN边缘服务器的IP地址；步骤E：所述客户端向所述最佳的CDN边缘服务器发起所述网站服务请求；步骤F：所述最佳的CDN边缘服务器向所述客户端提供所述网站服务请求所请求的网站服务。

较佳地，上述方法中，所述中心管理服务器实时获取与其直接进行信息交互的所有CDN重定向服务器的工作状态信息，并将获取的所有CDN重定向服务器的工作状态信息实时存储于自身数据库中；所述中心管理服务器的数据库中还预先存储有客户端IP地址与地理位置信息映射表。

较佳地，在所述步骤A和所述步骤B之间还包括步骤A′：所述中心管理服务器收到客户端提出的网站服务请求后，根据预先存储的所述CDN重定向服务器的工作状态信息，查询是否存在处于工作状态的CDN重定向服务器？若是，则继续执行步骤B，否则，向所述客户端返回网站服务请求失败的信息并结束流程；

所述步骤B包括：步骤B1：所述中心管理服务器解析所述客户端IP地址；步骤B2：所述中心管理服务器查询自身数据库中预先存储的客户端IP地址与地理位置信息映射表中是否有所述客户端IP地址所对应的地理位置信息？若是，则将当前处于工作状态且与所述客户端地理距离最近的CDN重定向服务器的IP地址返回给所述客户端，否则，随机选择一台处于工作状态的CDN重定向服务器作为所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器，并将所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器的IP地址返回给所述客户端。

较佳地，上述方法中，每个所述CDN重定向服务器实时地探测并在自身数据库中存储自身到各CDN边缘服务器的时延信息，所述各CDN边缘服务器的工作状态信息、IP信息和负载信息。

较佳地，在所述步骤C和所述步骤D之间还包括：所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器收到客户端提出的网站服务请求后，根据预先存储的所述各CDN边缘服务器的工作状态信息，查询是否有处于工作状态的CDN边缘服务器？若是，则继续执行步骤D，否则，向所述客户端返回网站服务请求失败的信息并结束流程；

所述步骤D包括：步骤D1：所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器获取处于工作状态且与自身之间时延最小的CDN边缘服务器的时延ML；步骤D2：输入容忍时延百分比T并根据公式TL＝ML*(1+T)计算容忍时延TL：步骤D3：将时延小于所述TL的所有CDN边缘服务器组成待选择的CDN边缘服务器集合G；步骤D4：在所述集合G中选择负载最轻的CDN边缘服务器作为所述最佳的CDN边缘服务器，并将所述最佳的CDN边缘服务器的IP地址返回给所述客户端。

较佳地，上述方法中，所述步骤A包括：所述客户端向本地域名服务器提出网站服务请求；

所述步骤A和所述步骤A′之间还包括：

步骤N1：所述本地域名服务器查询本地缓存的静态IP地址配置表中是否有所述网站服务请求当前请求访问的网站域名解析记录？若是，则将所述当前请求访问的网站域名所映射的CDN重定向服务器的IP地址返回给所述客户端，随后跳至执行步骤C；否则，继续执行步骤N2；步骤N2：所述本地域名服务器将所述网站服务请求发送给授权域名服务器；步骤N3：所述授权域名服务器查询自身数据库中预先存储的中心管理服务器的IP地址，将所述中心管理服务器的IP地址提供给所述本地域名服务器；步骤N4：所述本地域名服务器将所述网站服务请求发送给所述中心管理服务器；

所述步骤B2还包括：所述中心管理服务器将所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器的IP地址发送给所述本地域名服务器；所述本地域名服务器缓存静态IP地址配置表，并将所述中心管理服务器提供的所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器的IP地址返回给所述客户端；其中，所述静态IP地址配置表为客户端曾经访问过的网站域名和当时访问过程中参与二次重定向的CDN重定向服务器的IP地址之间的映射关系表。

本发明还提供一种二次重定向的CDN路由系统，包括：客户端、中心管理服务器、若干台与所述中心管理服务器直接进行信息交互的CDN重定向服务器、以及若干台与每台所述CDN重定向服务器都进行信息交互的CDN边缘服务器；所述客户端用于提出网站服务请求；所述中心管理服务器用于根据收到的所述客户端提出的网站服务请求，向所述客户端提供与所述客户端地理距离最近的CDN重定向服务器的IP地址；所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器用于根据收到的所述网站服务请求，向所述客户端提供最佳的CDN边缘服务器的IP地址；所述最佳边缘服务器用于向所述客户端提供所述网站服务请求所请求的网站服务。

上述系统还包括本地域名服务器和授权域名服务器；所述客户端将所述网站服务请求发送给所述本地域名服务器；还用于向所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器发送网站服务请求；还用于向所述最佳的CDN边缘服务器发起网站服务请求；所述本地域名服务器用于根据预先缓存的静态IP地址配置表，将所述静态IP地址配置表中记录的、当前所述客户端请求访问的网站域名所映射的CDN重定向服务器的IP地址提供给所述客户端；当所述静态IP地址配置表中没有所述客户端当前请求访问的网站域名解析记录时，所述本地域名服务器用于将收到的网站服务请求发送给所述授权域名服务器；还用于根据所述授权域名服务器提供的所述中心管理服务器的IP地址，将所述客户端的网站服务请求发送给所述中心管理服务器；还用于将所述中心管理服务器返回的所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器的IP地址返回给所述客户端，并用于缓存静态IP地址配置表；所述静态IP地址配置表为所述客户端曾经访问过的网站域名和当时访问过程中参与二次重定向的CDN重定向服务器的IP地址之间的映射关系表；所述授权域名服务器用于根据收到的网站服务请求，将自身数据库中预先存储的所述中心管理服务器的IP地址返给所述本地域名服务器；所述中心管理服务器用于预先存储所述客户端IP地址与地理位置信息映射表；根据所述本地域名服务器提供的网站服务请求中的客户端的IP地址信息，解析出所述客户端的地理位置信息，并向所述本地域名服务器返回所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器的IP地址；所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器用于根据预定策略在所有所述CDN边缘服务器中选择所述最佳的CDN边缘服务器，并将所述最佳的CDN边缘服务器的IP地址返回给所述客户端；所述最佳的CDN边缘服务器用于响应收到的网站服务请求，并向所述客户端提供请求服务的内容。

较佳地，所述中心管理服务器实时获取并存储与其直接进行信息交互的所有所述CDN重定向服务器的工作状态信息；当所述中心管理服务器收到客户端提出的网站服务请求后，所述中心管理服务器根据预先存储的所有CDN重定向服务器的工作状态信息，查询是否存在处于工作状态的CDN重定向服务器？若否，则所述中心管理服务器通过所述本地域名服务器向所述客户端返回网站服务请求失败的信息并结束流程；若是，则所述中心管理服务器解析所述客户端IP地址，并查询自身数据库中预先存储的客户端IP地址与地理位置信息映射表中是否有所述客户端IP地址所对应的地理位置信息？若是，则将当前处于工作状态且与所述客户端地理距离最近的CDN重定向服务器的IP地址返回给所述客户端，否则，随机选择一台处于工作状态的CDN重定向服务器作为所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器，并将所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器的IP地址返回给所述客户端。

较佳地，每个所述CDN重定向服务器实时地探测并在自身数据库中存储自身到各CDN边缘服务器的时延信息，所述各CDN边缘服务器的工作状态信息、IP信息和负载信息；所述“与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器用于根据预定策略在所有所述CDN边缘服务器中选择所述最佳的CDN边缘服务器”，包括：当所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器收到客户端提出的网站服务请求后，所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器根据预先存储的所述各CDN边缘服务器的工作状态信息，查询是否有处于工作状态的CDN边缘服务器？若是，则所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器获取处于工作状态且与自身之间时延最小的CDN边缘服务器的时延ML，根据公式TL＝ML*(1+T)计算容忍时延TL，将时延小于所述TL的所有CDN边缘服务器组成待选择的CDN边缘服务器集合G，并根据所述各CDN边缘服务器的负载信息，在所述待选择的CDN边缘服务器集合G中选择负载最轻的CDN边缘服务器作为所述最佳的CDN边缘服务器；否则，所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器向所述客户端返回网站服务请求失败的信息并结束流程；其中，所述T为用户输入的容忍时延百分比。

本发明提供的二次重定向的CDN路由方法及系统有机的将静态的配置和动态的检测两种全局负载技术结合起来，即：首先根据静态的配置，将客户端的请求重定向到离该客户端地理位置最近的CDN重定向服务器上，然后该CDN重定向服务器根据动态检测到的CDN边缘服务器的负载信息和网络状态信息，将客户端的请求最终重定向到最佳的CND边缘服务器上，从而达到全局负载均衡。

综上，本发明提供的一种二次重定向的CDN路由方法及系统具有以下的有益效果：

1、结构简单，易于实现，且由于中心管理服务器的添加以及CDN重定向服务器本身数量的增加，能有效地减小单个CDN重定向服务器负担，避免重定向信息通信瓶颈的缺陷；

2、由于CDN重定向服务器离客户端较近，因此能获取更为准确且有价值的客户端与CDN边缘服务器之间的网络状态信息，为准确地重定向客户端请求提供保证；

3、CDN重定向服务器在网络中采用了分布式排布方式，使该系统具有更好的可扩展性和健壮性；

4、由于本地域名服务器在每次收到中心管理服务器返回的CDN重定向服务器的IP地址时都对该结果进行缓存，制成静态IP地址配置表，使得用户可快速的将网站服务请求发送到离自己地理位置最近的CDN重定向服务器上，继而CDN重定向服务器可根据当前的网络状态信息与CDN边缘服务器的负载信息，准确、快速地将用户请求重定位到最佳的CDN边缘服务器上。

附图说明

图1是现有的基于DNS集中式的重定向内容路由系统结构图；

图2是客户端通过图1所示基于DNS集中式的重定向内容路由系统访问加入CDN服务的网站流程图；

图3是本发明实施例提供的一种二次重定向的CDN路由方法简要流程图；

图4是本发明实施例提供的一种二次重定向的CDN路由方法具体流程图；

图5为图4所示步骤S407的详细流程图；

图6为图4所示步骤S411的详细流程图；

图7为本发明实施例提供的一种二次重定向的CDN路由系统详细结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，具体说明本发明实施例。

为解决现有的基于DNS集中式的重定向内容路由机制中的问题，发明实施例提供一种二次重定向的CDN路由方法，该方法需要在现有的互联网中预先设置中心管理服务器，并在中心管理服务器周围网络中设置若干台与中心该管理服务器直接进行信息交互的CDN重定向服务器，图3所示为本发明实施例提供的一种二次重定向的CDN路由方法简要流程图，包括：

S31：客户端提出网站服务请求；

S32：中心管理服务器根据收到的客户端提出的网站服务请求，向客户端提供与该客户端地理距离最近的CDN重定向服务器的IP地址，即：中心管理服务器根据CDN重定向服务器的地理位置信息，将收到的客户端提出的网站服务请求重定向到与该客户端的地理距离最近的CDN重定向服务器；

S33：客户端向与其地理距离最近的CDN重定向服务器发送网站服务请求；

S34：所述与客户端的地理距离最近的CDN重定向服务器根据CDN边缘服务器的时延信息和网络状态信息，向所述客户端提供最佳的CDN边缘服务器的IP地址，即：将客户端的网站服务请求重定向到一个最佳的CDN边缘服务器上；

S35：客户端向所述最佳的CDN边缘服务器发起所述网站服务请求；

S36：所述最佳边缘服务器向该客户端提供网站服务。

图4所示为本发明实施例提供的一种二次重定向的CDN路由方法具体流程图，该方法具体包括以下步骤：

S401：客户端向本地域名服务器提出网站服务请求。即：用户在客户端的浏览器中输入想要访问的网站域名，客户端将该网站服务请求发送到本地域名服务器。此步骤相当于图3中的S31。

S402：本地域名服务器收到网站服务请求后，查询本地缓存的静态IP地址配置表中是否有当前网站服务请求请求访问的网站域名解析记录？若是，则执行S415；否则，执行S403。

S415：本地域名服务器将静态IP地址配置表中当前网络请求所请求访问的网站域名所映射的CDN重定向服务器的IP地址返回给所述客户端，即：将与该请求客户端地理距离最近的CDN重定向服务器的IP地址返回给所述客户端，随后跳至执行S409；

S403：本地域名服务器将收到的网站服务请求发送给授权域名服务器。

S404：授权域名服务器根据收到的网站服务请求，将自身数据库中预先存储的中心管理服务器的IP地址提供给本地域名服务器。

其中，本发明流程执行之前，需要在授权域名服务器的数据库中预先存储中心管理服务器的IP地址。事实上，本发明实施例提供的方案中可以提前预设多台中心管理服务器，但是每次只有一台中心管理服务器参与二次重定向过程，其他的中心管理服务器可用于存储数据等其他工作以进行中心管理服务器的负载均衡，根据需要可以使多台中心管理服务器轮流参与二次重定向工作，此处不再多做说明。

S405：本地域名服务器重新将网站服务请求发送给中心管理服务器。

S406：中心管理服务器根据预先存储的CDN重定向服务器的工作状态信息，查询是否有处于工作状态的CDN重定向服务器？若是，则继续执行S407，否则，执行S417。

此步骤中，中心管理服务器自身的数据库中实时存储有与其直接进行信息交互的所有CDN重定向服务器的工作状态信息，具体实施时，中心管理服务器定期地访问其所管理的所有CDN重定向服务器服务器，继而可实时获取到这些CDN重定向服务器的工作状态信息。此外，中心管理服务器的数据库中还预先存储有客户端IP地址与地理位置信息映射表。

S417：中心管理服务器通过本地域名服务器向客户端返回网站请求失败的信息，结束流程。

S407：中心管理服务器对提出网站服务请求的客户端IP进行域名解析，并向本地域名服务器返回离客户端最近的且处于工作状态的CDN重定向服务器的IP地址。

S408：本地域名服务器将收到的CDN重定向服务器的IP地址返回给客户端，并缓存静态IP地址配置表。S407-S408相当于图3中的步骤S32。

此步骤中，静态IP地址配置表是指客户端曾经访问过的网站域名和当时访问过程中参与二次重定向的CDN重定向服务器的IP地址之间的映射关系表。缓存此静态IP地址配置表后，客户端在生存周期时间内再次访问同一网站时，静态IP地址配置表可供S402所用。

S409：客户端根据本地域名服务器返回的CDN重定向服务器的IP地址，向该CDN重定向服务器发送网站服务请求。

S410：接受网站服务请求的CDN重定向服务器查询是否有处于工作状态的CDN边缘服务器？若是，则继续执行S411，否则，执行S419。

此步骤中，CDN重定向服务器动态地实时探测自己和各CDN边缘服务器的网络状态信息及各CDN边缘服务器的性能状态信息，并将这些信息存储于自身数据库中，这些信息主要包括：CDN重定向服务器到各CDN边缘服务器的时延信息(RTT：Round-Trip Time作为度量单位)，各CDN边缘服务器的IP信息、工作状态信息和负载信息。因此，CDN重定向服务器可以在客户端服务请求到达时查询自身数据库中所存储的CDN边缘服务器的工作状态信息，得知是否有工作中的CDN边缘服务器。

S419：CDN重定向服务器向客户端返回网站服务请求失败的信息，结束流程。

S411：CDN重定向服务器接收到客户端发出的客户端服务请求后，依据预定策略选择最佳的CDN边缘服务器，并将其IP地址返回给客户端。此步骤相当于图3中的S34。

S412：客户端向最佳的CDN边缘服务器发起网站服务请求。此步骤相当于图3中的S35。

S413：CDN边缘服务器响应网站服务请求，并向客户端提供请求服务的内容，随后结束流程。此步骤相当于图3中的S36。

图5是图4所示步骤S407的详细流程图，即：中心管理服务器根据CDN重定向服务器的地理位置信息，将收到的客户端提出的网站服务请求重定向到与该客户端的地理距离最近的CDN重定向服务器的具体方法，包括：

S51：中心管理服务器解析客户端IP地址。

S52：中心管理服务器根据解析出的客户端IP地址信息，查询自身数据库中预先存储的客户端IP地址与地理位置信息映射表中是否有当前的客户端IP地址所对应的地理位置信息？若是，则执行S53，否则，执行S54。

S53：中心管理服务器将当前处于工作状态的、离客户端地理位置最近的CDN重定向服务器的IP地址返回给本地域名服务器。

S54：随机选择一台处于工作状态的CDN重定向服务器作为与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器，并将该选定的CDN重定向服务器的IP地址返回给客户端。

图6为图4所示步骤S411的详细流程图，显示了CDN重定向服务器如何根据预定策略选择最佳的CDN边缘服务器，包括：

S61：CDN重定向服务器接收到客户端的网站服务请求，查询自己的数据库，搜索最近的(即时延最小的)CDN边缘服务器，并获取该最近的CDN边缘服务器的时延(Mininum Latency，ML)。其中，ML为CDN重定向服务器到与其直接进行信息交互的所有CDN边缘服务器的时延中的最小时延。

S62：输入容忍时延百分比T并根据以下公式(1)计算容忍时延(TolerantLatency，TL)：

TL＝ML*(1+T)

S63：将时延小于TL的所有CDN边缘服务器组成待选择的CDN边缘服务器集合G；

S64：在集合G中选择负载最轻的CDN边缘服务器作为最佳的CDN边缘服务器，并将最佳的CDN边缘服务器的IP地址返回给客户端。其中，根据前面所述，由于CDN重定向服务器动态地实时探测并存储自身和各CDN边缘服务器的网络状态信息和性能状态参数，因此在此步骤中CDN重定向服务器可以根据数据库中存储的CDN边缘服务器的负载信息，将集合G中负载最轻的CDN边缘服务器作为最佳的CDN边缘服务器，从而达到全局负载均衡的效果。

本发明实施例提供的二次重定向方法有机的将静态的配置和动态的检测两种全局负载技术结合起来，即：首先根据静态的配置，将客户端的请求重定向到离该客户端地理位置最近的CDN重定向服务器上，然后该CDN重定向服务器根据动态检测到的CDN边缘服务器的负载信息和网络状态信息，将客户端的请求最终重定向到最优的CND边缘服务器上，从而达到全局负载均衡。综上所述，发明提供的二次重定向的CDN路由方法能有效地减小CDN重定向服务器负担、能实时获取更为准确的CDN边缘服务器负载信息及客户端与CDN边缘服务器之间的网络状态信息，且能有效地解决CDN路由滞后的问题。

对应于本发明实施例提供的二次重定向的CDN路由方法，本发明实施例提供的一种二次重定向的CDN路由系统，包括：客户端、中心管理服务器、若干台与所述中心管理服务器直接进行信息交互的CDN重定向服务器、以及若干台与每台所述CDN重定向服务器都进行信息交互的CDN边缘服务器。其中，客户端用于提出网站服务请求；中心管理服务器用于根据收到的客户端提出的网站服务请求，向该客户端提供与该客户端地理距离最近的CDN重定向服务器的IP地址；所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器用于根据收到的所述网站服务请求，向所述客户端提供最佳的CDN边缘服务器的IP地址；从若干台边缘服务器中被选出的最佳边缘服务器用于向当前客户端提供所述网站服务请求所请求的网站服务。

图7是本发明实施例提供的一种二次重定向的CDN路由系统详细结构示意图，该系统包括：客户端71、本地域名服务器72、授权域名服务器73、中心管理服务器75、若干台CDN边缘服务器74以及若干台CDN重定向服务器76。

其中，客户端71可以直接和本地域名服务器72进行信息交互，还可以直接和CDN重定向服务器76进行信息交互，还可以直接和CDN边缘服务器74进行信息交互；本地域名服务器72可以直接和客户端71进行信息交互，还可以直接和授权域名服务器73进行信息交互，也可以直接和中心管理服务器75进行信息交互；所有CDN重定向服务器76都和中心管理服务器75直接进行信息交互，所有CDN边缘服务器74都和每个CDN重定向服务器76直接进行信息交互。图7中为方便表示，没有画出每个CDN边缘服务器74和所有CDN重定向服务器76的信息连接关系，实际上CDN边缘服务器74和CDN重定向服务器76的连接关系以本说明书的说明为准。

以下具体说明图7所示系统的工作原理。

客户端71为用户和互联网的交互装置，用于将用户提出的网站服务请求发送给本地域名服务器72；还用于根据本地域名服务器72返回的与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器76的IP地址，向该CDN重定向服务器76发送网站服务请求；还用于根据与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器76返回的最佳的CDN边缘服务器74的IP地址，向该CDN边缘服务器74发起网站服务请求。

本地域名服务器72用于将收到的网站服务请求发送给授权域名服务器73；还用于根据授权域名服务器73提供的中心管理服务器75的IP地址，将客户端的网站服务请求发送给中心管理服务器75；本地域名服务器72还用于将收到的与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器76的IP地址返回给客户端71，并缓存静态IP地址配置表。此处所述的静态IP地址配置表是指客户端曾经访问过的网站域名与当时访问过程中参与二次重定向的CDN重定向服务器的IP地址之间的映射关系表，则客户端在生存周期时间内再次访问同一网站时，本地域名服务器72可根据静态IP地址配置表的内容，快速的将该网站域名对应的CDN重定向服务器的IP地址直接发送给客户端进行快速连接。

授权域名服务器73用于根据收到的网站服务请求，将自身数据库中预先存储的中心管理服务器75的IP地址返给本地域名服务器72；

中心管理服务器75用于存储客户端IP与其地理位置的对应信息，并实时存储有与其直接进行信息交互的所有CDN重定向服务器76的工作状态信息，当中心管理服务器75收到客户端71提出的网站服务请求后，中心管理服务器75根据预先存储的所有CDN重定向服务器76的工作状态信息，查询是否存在处于工作状态的CDN重定向服务器76？若否，则通过本地域名服务器72向当前客户端71返回网站服务请求失败的信息并结束工作流程；若是，则根据本地域名服务器72提供的网站服务请求中的客户端71的IP地址信息，解析出该客户端71的地理位置信息，并查询自身数据库中预先存储的客户端IP地址与地理位置信息映射表中是否有当前客户端71的IP地址所对应的地理位置信息？若是，则将当前客户端71的请求重定向到距离该客户端71地理位置最近且处于工作中的CDN重定向服务器76(即：向本地域名服务器72返回距离客户端71地理位置最近且处于工作中的CDN重定向服务器76的IP地址)，否则随机选择一台处于工作状态的CDN重定向服务器76作为与当前客户端71地理距离最近的CDN重定向服务器76，并将该与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器76的IP地址返回给当前客户端71。

CDN重定向服务器76接收到客户端71发出的网站服务请求后，根据预定策略选择最佳的CDN边缘服务器74，并将其IP地址返回给客户端71。其中，CDN重定向服务器76动态地实时检测并在数据库中存储自己和各CDN边缘服务器74的网络状态信息及各CDN边缘服务器74的性能状态信息，包括：CDN重定向服务器76到各CDN边缘服务器74的时延信息，各CDN边缘服务器74的IP信息、工作状态信息和负载信息。所述“预定策略”即：当CDN重定向服务器76收到客户端71提出的网站服务请求后，CDN重定向服务器76根据预先存储的各CDN边缘服务器74的工作状态信息，查询是否有处于工作状态的CDN边缘服务器74？若是，则该CDN重定向服务器76获取处于工作状态且与自身之间时延最小的CDN边缘服务器74的时延ML，根据公式TL＝ML*(1+T)计算容忍时延TL，将时延小于所述TL的所有CDN边缘服务器74组成待选择的CDN边缘服务器集合G，并根据探测到的各CDN边缘服务器74的负载信息，在该待选择的CDN边缘服务器集合G中选择负载最轻的CDN边缘服务器74作为最佳的CDN边缘服务器74；否则，该CDN重定向服务器76向当前客户端71返回网站服务请求失败的信息并结束工作流程；其中，T为用户输入的容忍时延百分比。

CDN边缘服务器74用于响应网站服务请求，并向客户端提供请求服务的内容。

由上述技术方案可知，本发明实施例提供的一种二次重定向的CDN路由系统，具有以下的有益效果：

1、结构简单，易于实现，且由于中心管理服务器的添加以及CDN重定向服务器本身数量的增加，能有效减小单个CDN重定向服务器负担，避免重定向信息通信瓶颈的缺陷；

2、由于CDN重定向服务器离客户端较近，因此能获取更为准确且有价值的客户端与边缘服务器之间的网络状态信息，为准确的重定向客户端的请求提供保证；

3、CDN重定向服务器在网络中采用了分布式排布方式，使该系统具有更好的可扩展性和健壮性；

4、由于本地域名服务器在每次收到中心管理服务器返回的CDN重定向服务器的IP地址时都对该结果进行缓存，制成静态IP地址配置表，使得用户可快速的将网站服务请求发送到最近的CDN重定向服务器上，进而CDN重定向服务器可根据当前的网络状态信息与CDN边缘服务器的负载信息，准确的将用户请求重定位到最佳合适的CDN边缘服务器上。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种二次重定向的CDN路由方法，其特征在于，预先设置中心管理服务器，并在所述中心管理服务器周围布置若干台与其直接进行信息交互的CDN重定向服务器，该方法包括以下步骤：

步骤A：客户端提出网站服务请求；

步骤B：所述中心管理服务器根据收到的所述客户端提出的网站服务请求，向所述客户端提供与所述客户端地理距离最近的CDN重定向服务器的IP地址；

步骤C：所述客户端向所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器发送所述网站服务请求；

步骤D：所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器根据收到的所述网站服务请求，向所述客户端提供最佳的CDN边缘服务器的IP地址；

步骤E：所述客户端向所述最佳的CDN边缘服务器发起所述网站服务请求；

步骤F：所述最佳的CDN边缘服务器向所述客户端提供所述网站服务请求所请求的网站服务。

2.如权利要求1所述的一种二次重定向的CDN路由方法，其特征在于，所述中心管理服务器实时获取与其直接进行信息交互的所有CDN重定向服务器的工作状态信息，并将获取的所有CDN重定向服务器的工作状态信息实时存储于自身数据库中；所述中心管理服务器的数据库中还预先存储有客户端IP地址与地理位置信息映射表。

3.如权利要求2所述的一种二次重定向的CDN路由方法，其特征在于，

在所述步骤A和所述步骤B之间还包括步骤A′：所述中心管理服务器收到客户端提出的网站服务请求后，根据预先存储的所述CDN重定向服务器的工作状态信息，查询是否存在处于工作状态的CDN重定向服务器？若是，则继续执行步骤B，否则，向所述客户端返回网站服务请求失败的信息并结束流程；

所述步骤B包括：

步骤B1：所述中心管理服务器解析所述客户端IP地址；

步骤B2：所述中心管理服务器查询自身数据库中预先存储的客户端IP地址与地理位置信息映射表中是否有所述客户端IP地址所对应的地理位置信息？若是，则将当前处于工作状态且与所述客户端地理距离最近的CDN重定向服务器的IP地址返回给所述客户端，否则，随机选择一台处于工作状态的CDN重定向服务器作为所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器，并将所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器的IP地址返回给所述客户端。

4.如权利要求3所述的一种二次重定向的CDN路由方法，其特征在于，每个所述CDN重定向服务器实时地探测并在自身数据库中存储自身到各CDN边缘服务器的时延信息，所述各CDN边缘服务器的工作状态信息、IP信息和负载信息。

5.如权利要求4所述的一种二次重定向的CDN路由方法，其特征在于，在所述步骤C和所述步骤D之间还包括：所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器收到客户端提出的网站服务请求后，根据预先存储的所述各CDN边缘服务器的工作状态信息，查询是否有处于工作状态的CDN边缘服务器？若是，则继续执行步骤D，否则，向所述客户端返回网站服务请求失败的信息并结束流程；

所述步骤D包括：

步骤D1：所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器获取处于工作状态且与自身之间时延最小的CDN边缘服务器的时延ML；

步骤D2：输入容忍时延百分比T并根据公式TL＝ML*(1+T)计算容忍时延TL：

步骤D3：将时延小于所述TL的所有CDN边缘服务器组成待选择的CDN边缘服务器集合G；

步骤D4：在所述集合G中选择负载最轻的CDN边缘服务器作为所述最佳的CDN边缘服务器，并将所述最佳的CDN边缘服务器的IP地址返回给所述客户端。

6.如权利要求5所述的一种二次重定向的CDN路由方法，其特征在于，所述步骤A包括：所述客户端向本地域名服务器提出网站服务请求；

所述步骤A和所述步骤A′之间还包括：

步骤N1：所述本地域名服务器查询本地缓存的静态IP地址配置表中是否有所述网站服务请求当前请求访问的网站域名解析记录？若是，则将所述当前请求访问的网站域名所映射的CDN重定向服务器的IP地址返回给所述客户端，随后跳至执行步骤C；否则，继续执行步骤N2；

步骤N2：所述本地域名服务器将所述网站服务请求发送给授权域名服务器；

步骤N3：所述授权域名服务器查询自身数据库中预先存储的中心管理服务器的IP地址，将所述中心管理服务器的IP地址提供给所述本地域名服务器；

步骤N4：所述本地域名服务器将所述网站服务请求发送给所述中心管理服务器；

所述步骤B2还包括：所述中心管理服务器将所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器的IP地址发送给所述本地域名服务器；所述本地域名服务器缓存静态IP地址配置表，并将所述中心管理服务器提供的所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器的IP地址返回给所述客户端；

其中，所述静态IP地址配置表为客户端曾经访问过的网站域名和当时访问过程中参与二次重定向的CDN重定向服务器的IP地址之间的映射关系表。

7.一种二次重定向的CDN路由系统，其特征在于，包括：客户端、中心管理服务器、若干台与所述中心管理服务器直接进行信息交互的CDN重定向服务器、以及若干台与每台所述CDN重定向服务器都进行信息交互的CDN边缘服务器；

所述客户端用于提出网站服务请求；

所述中心管理服务器用于根据收到的所述客户端提出的网站服务请求，向所述客户端提供与所述客户端地理距离最近的CDN重定向服务器的IP地址；

所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器用于根据收到的所述网站服务请求，向所述客户端提供最佳的CDN边缘服务器的IP地址；

所述最佳边缘服务器用于向所述客户端提供所述网站服务请求所请求的网站服务。

8.如权利要求7所述的一种二次重定向的CDN路由系统，其特征在于，该系统还包括本地域名服务器和授权域名服务器；

所述客户端将所述网站服务请求发送给所述本地域名服务器；还用于向所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器发送网站服务请求；还用于向所述最佳的CDN边缘服务器发起网站服务请求；

所述本地域名服务器用于根据预先缓存的静态IP地址配置表，将所述静态IP地址配置表中记录的、当前所述客户端请求访问的网站域名所映射的CDN重定向服务器的IP地址提供给所述客户端；当所述静态IP地址配置表中没有所述客户端当前请求访问的网站域名解析记录时，所述本地域名服务器用于将收到的网站服务请求发送给所述授权域名服务器；还用于根据所述授权域名服务器提供的所述中心管理服务器的IP地址，将所述客户端的网站服务请求发送给所述中心管理服务器；还用于将所述中心管理服务器返回的所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器的IP地址返回给所述客户端，并用于缓存静态IP地址配置表；所述静态IP地址配置表为所述客户端曾经访问过的网站域名和当时访问过程中参与二次重定向的CDN重定向服务器的IP地址之间的映射关系表；

所述授权域名服务器用于根据收到的网站服务请求，将自身数据库中预先存储的所述中心管理服务器的IP地址返给所述本地域名服务器；

所述中心管理服务器用于预先存储所述客户端IP地址与地理位置信息映射表；根据所述本地域名服务器提供的网站服务请求中的客户端的IP地址信息，解析出所述客户端的地理位置信息，并向所述本地域名服务器返回所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器的IP地址；

所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器用于根据预定策略在所有所述CDN边缘服务器中选择所述最佳的CDN边缘服务器，并将所述最佳的CDN边缘服务器的IP地址返回给所述客户端；

所述最佳的CDN边缘服务器用于响应收到的网站服务请求，并向所述客户端提供请求服务的内容。

9.如权利要求8所述的一种二次重定向的CDN路由系统，其特征在于，所述中心管理服务器实时获取并存储与其直接进行信息交互的所有所述CDN重定向服务器的工作状态信息；当所述中心管理服务器收到客户端提出的网站服务请求后，所述中心管理服务器根据预先存储的所有CDN重定向服务器的工作状态信息，查询是否存在处于工作状态的CDN重定向服务器？若否，则所述中心管理服务器通过所述本地域名服务器向所述客户端返回网站服务请求失败的信息并结束流程；若是，则所述中心管理服务器解析所述客户端IP地址，并查询自身数据库中预先存储的客户端IP地址与地理位置信息映射表中是否有所述客户端IP地址所对应的地理位置信息？若是，则将当前处于工作状态且与所述客户端地理距离最近的CDN重定向服务器的IP地址返回给所述客户端，否则，随机选择一台处于工作状态的CDN重定向服务器作为所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器，并将所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器的IP地址返回给所述客户端。

10.如权利要求8所述的一种二次重定向的CDN路由系统，其特征在于，每个所述CDN重定向服务器实时地探测并在自身数据库中存储自身到各CDN边缘服务器的时延信息，所述各CDN边缘服务器的工作状态信息、IP信息和负载信息；

所述“与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器用于根据预定策略在所有所述CDN边缘服务器中选择所述最佳的CDN边缘服务器”，包括：当所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器收到客户端提出的网站服务请求后，所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器根据预先存储的所述各CDN边缘服务器的工作状态信息，查询是否有处于工作状态的CDN边缘服务器？若是，则所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器获取处于工作状态且与自身之间时延最小的CDN边缘服务器的时延ML，根据公式TL＝ML*(1+T)计算容忍时延TL，将时延小于所述TL的所有CDN边缘服务器组成待选择的CDN边缘服务器集合G，并根据所述各CDN边缘服务器的负载信息，在所述待选择的CDN边缘服务器集合G中选择负载最轻的CDN边缘服务器作为所述最佳的CDN边缘服务器；否则，所述与客户端地理距离最近的CDN重定向服务器向所述客户端返回网站服务请求失败的信息并结束流程；

其中，所述T为用户输入的容忍时延百分比。

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