一种内容分发网络节点的运行仿真系统及实现方法.pdf

本发明公开了一种内容分发网络CDN节点的运行仿真方法，包括：根据分析得到的各种业务行为关键点生成对应的业务行为关键点序列；根据各种业务行为关键点序列与业务标准资源消耗配置表，整合得到CDN节点的资源消耗数据。本发明还同时公开了一种CDN节点的运行仿真系统，运用该方法和系统可实现在交互式网络电视IPTV系统重新运营之前对运营商所设置的优化配置数据进行检验，最终获得与真实情况相符的优化数据，节省了优化配置工作的时间，确保IPTV系统正常运行。

1、  一种内容分发网络CDN节点的运行仿真方法，其特征在于，该方法包括：
根据分析得到的各种业务行为关键点生成对应的业务行为关键点序列；
根据各种业务行为关键点序列与业务标准资源消耗配置表，整合得到CDN节点的资源消耗数据。

2、  根据权利要求1所述的CDN节点的运行仿真方法，其特征在于，所述根据分析得到的各种业务行为关键点生成对应的业务行为关键点序列具体为：
分析CDN节点上每个用户的话单及CDN节点的数据配置，得到各用户对应的用户业务行为关键点；分析每个用户的操作日志及CDN节点的数据配置，得到各用户对应的系统业务行为关键点；按照时间先后顺序，将CDN节点上所有用户的用户业务行为关键点和系统业务行为关键点，分别排列成对应的业务行为关键点序列。

3、  根据权利要求1或2所述的CDN节点的运行仿真方法，其特征在于，所述整合得到CDN节点的资源消耗数据具体为：
根据CDN节点上所有用户的各种业务行为关键点序列与业务标准资源消耗配置表，计算每个用户对应的各种业务行为关键点的资源消耗数据，得到单个用户的资源消耗数据，并累加各用户的资源消耗数据，得到CDN节点的资源消耗数据。

4、  根据权利要求1或2所述的CDN节点的运行仿真方法，其特征在于，该方法进一步包括：显示整合所得的CDN节点的各种资源消耗数据。

5、  根据权利要求1或2所述的CDN节点的运行仿真方法，其特征在于，该方法还包括：
将整合得到的CDN节点的资源消耗数据与实际测量得到的相同CDN节点的资源消耗数据作比较，如果整合所得的资源消耗数据与实际测量所得的资源消耗数据有偏差，则对业务标准资源消耗配置表进行优化。

6、  根据权利要求5所述的CDN节点的运行仿真方法，其特征在于，所述对业务标准资源消耗配置表进行优化为：
对业务标准资源消耗配置表中所示的业务行为关键点进行细化分解，并调整细化所得的各业务行为关键点对应的资源消耗标准数据。

7、  一种CDN节点的运行仿真系统，其特征在于，该系统包括分析模块、存储模块、逻辑处理模块；其中，
分析模块，用于根据分析得到的各种业务行为关键点生成对应的业务行为关键点序列，并将生成的关键点序列发送到逻辑处理模块；
存储模块，用于存储预设的业务标准资源消耗配置表；
逻辑处理模块，用于根据分析模块生成的各种业务行为关键点序列、以及业务标准资源消耗配置表，整合得到CDN节点的资源消耗数据。

8、  根据权利要求7所述的CDN节点的运行仿真系统，其特征在于，该系统还包括显示模块，用于显示整合所得的CDN节点的资源消耗数据；
相应的，所述逻辑处理模块，进一步用于将整合所得的CDN节点的资源消耗数据发送给显示模块。

9、  根据权利要求7或8所述的CDN节点的运行仿真系统，其特征在于，该系统进一步包括比较处理模块，用于存储实际测量所得的CDN节点的资源消耗数据，调用逻辑处理模块中整合所得的CDN节点的资源消耗数据，并将整合所得的资源消耗数据与实际测量所得的资源消耗数据作比较，确定两者有偏差时，通知用户优化业务标准资源消耗配置表。

10、  根据权利要求7或8所述的CDN节点的运行仿真系统，其特征在于，所述分析模块根据分析得到的各种业务行为关键点生成对应的业务行为关键点序列为：
分析话单及CDN节点的数据配置得到用户业务行为关键点，分析操作日志及CDN节点的数据配置得到系统业务行为关键点；根据用户业务行为关键点和系统业务行为关键点生成用户业务行为关键点序列和系统业务行为关键点序列。

一种内容分发网络节点的运行仿真系统及实现方法
技术领域
本发明涉及内容分发技术，尤其涉及一种交互式网络电视(IPTV)系统中内容分发网络(CDN，Content Delivery Network)节点的运行仿真系统及实现方法。
背景技术
CDN提出的目的为：通过在现有因特网(Internet)中增加一层新的网络架构，将网站的内容发布到最接近用户的网络“边缘”，使得用户可以就近取得所需的内容，解决Internet网络拥挤的状况，提高用户访问网站的响应速度。CDN技术解决了由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等原因所造成的用户访问网站响应速度慢的问题。CDN是IPTV系统中的重要业务承载层，主要用于提供媒体内容的调度分发和基于流格式的媒体服务，如：媒体流处理，媒体流存储，媒体流发送、接收等。CDN节点是IPTV、移动流媒体等电信运营业务中非常重要的系统设备，整个电信系统的服务能力主要决定于CDN节点的运行状况和服务能力。
目前，在CDN节点的运行过程中，运营商需要经常监测CDN节点的运行状况，以此来获得CPU、内存、磁盘I/O、网络带宽等资源的消耗情况，通过分析上述资源消耗的数据判断CDN节点的运行状况，如：是否运行异常、是否负载过重等，这样，运营商可以根据CDN节点的运行状况对CDN节点进行优化配置，如：扩展容量、调整用户配置、均匀负载等。但是，在优化配置过程中，为了验证新配置数据的准确性需要在IPTV系统中多次尝试运行，而且在调试运行过程中经常可能获得错误数据，所以优化配置工作耗用时间长，效率较低，影响了IPTV系统的正常运行。因此，如果能预先对CDN节点的运行状况有个准确的了解，就会便于运营商在整个IPTV系统重新运营之前做好优化配置工作。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种CDN节点的运行仿真系统及实现方法，可用于模拟IPTV系统中CDN节点的运行状况，进而提高IPTV系统配置数据的准确度。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种内容分发网络CDN节点的运行仿真方法，该方法包括：
根据分析得到的各种业务行为关键点生成对应的业务行为关键点序列；
根据各种业务行为关键点序列与业务标准资源消耗配置表，整合得到CDN节点的资源消耗数据。
其中，所述根据分析得到的各种业务行为关键点生成对应的业务行为关键点序列具体为：
分析CDN节点上每个用户的话单及CDN节点的数据配置，得到各用户对应的用户业务行为关键点；分析每个用户的操作日志及CDN节点的数据配置，得到各用户对应的系统业务行为关键点；按照时间先后顺序，将CDN节点上所有用户的用户业务行为关键点和系统业务行为关键点，分别排列成对应的业务行为关键点序列。
其中，所述整合得到CDN节点的资源消耗数据具体为：
根据CDN节点上所有用户的各种业务行为关键点序列与业务标准资源消耗配置表，计算每个用户对应的各种业务行为关键点的资源消耗数据得到单个用户的资源消耗数据，并累加各用户的资源消耗数据，得到CDN节点的资源消耗数据。
进一步地，该方法进一步包括：显示整合所得的CDN节点的各种资源消耗数据。
进一步地，该方法还包括：将整合得到的CDN节点的资源消耗数据与实际测量得到的相同CDN节点的资源消耗数据作比较，如果整合所得的资源消耗数据与实际测量所得的资源消耗数据有偏差，则对业务标准资源消耗配置表进行优化。
其中，所述对业务标准资源消耗配置表进行优化为：
对业务标准资源消耗配置表中所示的业务行为关键点进行细化分解，并调整细化所得的各业务行为关键点对应的资源消耗标准数据。
本发明还提供了一种CDN节点的运行仿真系统，该系统包括分析模块、存储模块、逻辑处理模块；其中，
分析模块，用于根据分析得到的各种业务行为关键点生成对应的业务行为关键点序列，并将生成的关键点序列发送到逻辑处理模块；
存储模块，用于存储预设的业务标准资源消耗配置表；
逻辑处理模块，用于根据分析模块生成的各种业务行为关键点序列、以及业务标准资源消耗配置表，整合得到CDN节点的资源消耗数据。
进一步地，该系统还包括显示模块，用于显示整合所得的CDN节点的资源消耗数据；
相应的，所述逻辑处理模块，进一步用于将整合所得的CDN节点的资源消耗数据发送给显示模块。
进一步地，该系统进一步包括比较处理模块，用于存储实际测量所得的CDN节点的资源消耗数据，调用逻辑处理模块中整合所得的CDN节点的资源消耗数据，并将整合所得的资源消耗数据与实际测量所得的资源消耗数据作比较，确定两者有偏差时，通知用户优化业务标准资源消耗配置表。
其中，所述分析模块根据分析得到的各种业务行为关键点生成对应的业务行为关键点序列为：
分析话单及CDN节点的数据配置得到用户业务行为关键点，分析操作日志及CDN节点的数据配置得到系统业务行为关键点；根据用户业务行为关键点和系统业务行为关键点生成用户业务行为关键点序列和系统业务行为关键点序列。
本发明提供的CDN节点的运行仿真系统及实现方法，根据分析所得的各种业务行为关键点生成对应的业务行为关键点序列；根据各种业务行为关键点序列与业务标准资源消耗配置表，整合得到CDN节点的资源消耗数据。本发明用于模拟IPTV系统中CDN节点的运行状况，可实现在IPTV系统重新运营之前对运营商所设置的优化配置数据进行检验，最终获得与真实情况相符的优化数据，节省了优化配置工作的时间，确保IPTV系统正常运行。
此外，本发明仿真系统将整合的资源消耗数据与实际测量的资源消耗数据作比较，用以对业务标准资源消耗配置表中的数据进行优化，进一步提高了本发明仿真系统的仿真效果。
附图说明
图1为本发明CDN节点运行仿真方法的实现流程示意图；
图2为用户和系统业务行为关键点序列示意图；
图3为本发明CDN节点运行仿真系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想是：根据分析所得的各种业务行为关键点生成对应的业务行为关键点序列；根据各种业务行为关键点序列与业务标准资源消耗配置表，整合得到CDN节点的资源消耗数据。
进一步地，比较整合所得的资源消耗数据与实际测量所得的资源消耗数据，若两者有偏差，则对业务标准资源消耗配置表进行优化。
本发明中，所述各种业务行为包括：用户业务行为和系统业务行为，其中，所述用户业务行为是指：点播和直播；所述系统业务行为是指：内容调度、内容删除、内容录制和频道接收；所述业务标准资源消耗配置表是指：根据各种业务行为关键点的资源消耗所设置的标准配置表，表中数据是在实际运营环境中测量所得，能真实反映实际运营环境中CDN节点的资源消耗情况。这里，所述业务行为关键点是指：针对CDN节点上的主要业务进行分析所得，列出了具体业务行为流程中的资源消耗关键点，能准确反映实际运营的业务情况。
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明CDN节点运行仿真方法的实现流程示意图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤101：分析得到用户业务行为关键点和系统业务行为关键点；
具体为：分析某单个CDN节点上每个用户各自的话单及CDN节点的数据配置，得到各用户对应的用户业务行为关键点，分析该单个CDN节点上每个用户各自的操作日志及CDN节点的数据配置，得到各用户对应的系统业务行为关键点。
这里，所述系统业务行为关键点的选取依据为：分析实际运行的CDN节点的资源消耗情况，选取其中资源消耗多的业务行为关键点，即：选取资源消耗数据比较大的业务行为关键点，忽略资源消耗数据小的业务行为关键点。这里，可以将执行数据库操作、磁盘操作和网络数据发送操作的业务行为关键点作为资源消耗数据比较大的业务行为关键点；将不执行数据库操作、磁盘操作和网络数据发送操作的业务行为关键点作为资源消耗数据小的业务行为关键点。
其中，所述用户业务行为关键点，举例来说：针对用户的点播业务行为，对应的关键点可以是：重定向和码流发送；针对用户的直播业务行为，对应的关键点可以是：重定向、码流发送和时移。
所述系统业务行为关键点，举例来说：针对系统的内容调度业务行为，对应的关键点可以是：任务生成、网络拷贝和存储；针对系统的内容删除业务行为，对应的关键点可以是：任务生成和媒体删除，如表1所示。


表1
本发明中，所述用户的话单和操作日志为本发明仿真系统运行开始时由运营商提供的，且各用户的话单中有各自用户的IP地址和对应的CDN节点配置，即：标有为用户提供服务的CDN节点的信息；所述CDN节点的数据配置是在实际运营环境中测量所得的，内容包括：现网中CDN节点的个数、每个CDN节点所播放的节目等等，与用户的话单和操作日志一同被输入到仿真系统。所述用户业务行为关键点和系统业务行为关键点都有各自对应的开始时间，如：点播业务行为的开始时间为8:00，内容调度业务行为的开始时间为10:10；所述用户业务行为和系统业务行为都对CDN节点的资源消耗产生影响，因此，本发明的仿真系统要首先分析出用户业务行为关键点和系统业务行为关键点。
步骤102：根据用户业务行为关键点和系统业务行为关键点生成用户业务行为关键点序列和系统业务行为关键点序列；
具体为：按照时间先后顺序将CDN节点上所有用户的用户业务行为关键点和系统业务行为关键点排成对应的业务行为关键点序列，如图2所示。图2中所示的用户业务行为中的重定向1和重定向2是指：同一用户点播两种不同节目时对应的用户业务行为关键点。
这里，将步骤101所述的用户业务行为关键点和系统业务行为关键点分别生成用户业务行为关键点序列和系统业务行为关键点序列，主要是为了：将CDN节点上不同用户在不同时间间隔的用户业务行为关键点和系统业务行为关键点清晰表示出来，之后系统按时间顺序整合CDN节点上的各种资源消耗数据，便于仿真系统的操作用户了解不同时间间隔内CDN节点的资源消耗情况。例如：之前输入用户连续5天的话单，系统可按天、或按小时将5天内所有用户的各种业务行为关键点列出，这样，仿真系统的操作用户可根据需要了解第三天的、或第二天早上8:00到10:00间等不同时间间隔内CDN节点的资源消耗情况。
步骤103：整合CDN节点上所有用户的各种资源消耗数据；
具体为：根据CDN节点上所有用户的用户业务行为关键点序列、系统业务行为关键点序列、以及业务标准资源消耗配置表，计算每个用户对应的各种业务行为关键点的资源消耗数据，得到单个用户的资源消耗数据，并累加各用户的资源消耗数据，得到CDN节点的资源消耗数据。这样，可以得到不同时间间隔单个用户的资源消耗数据和所有用户的资源消耗数据，即：不同时间间隔内CDN节点的资源消耗数据。
例如，设CDN节点服务的用户为三个，以用户点播业务行为关键点为例，若三个用户的点播业务行为关键点分别为：第一个用户，重定向：两个、码流发送：两路；第二个用户，重定向：一个、码流发送：一路；第三个用户，重定向：一个、码流发送：两路。针对三者的CPU消耗，根据业务标准资源消耗配置表中不同业务行为关键点的CPU消耗计算，得到三个用户各自的CPU消耗分别为：2.6％、1.3％和2.1％，三者的CPU消耗总和为6％，这里，业务标准资源消耗配置表中所列的一个重定向消耗CPU0.5％，一路码流发送消耗CPU0.8％，其中，业务标准资源消耗配置表中所列的所有数据是在实际运营环境中测量所得。依据相同的方法将各用户的各种用户业务行为、系统业务行为关键点消耗的资源数据相加，即整合得到CDN节点上所有用户的各种资源消耗数据。
这里，所述业务标准资源消耗配置表内容为：对应表1中所述的各种业务行为关键点列出各自对应的资源消耗类型及对应的数据；其中，所述资源消耗类型为：CPU、内存、磁盘I/O、存储空间和网络带宽等，配置表数据为基本单位的资源消耗，如：单个重定向、一路码流对应的资源消耗数据。标准资源消耗就是针对每个业务行为关键点资源消耗的固定配置，如：任一单个重定向消耗CPU 0.5％，一路码流发送消耗CPU 0.8％，消耗磁盘I/O 1.5％。但是，这些数据并不是均衡不变的，可根据实际情况进行调整，例如：码率不同，对同一资源的消耗也不同，码率低时，消耗较少，码率高时，消耗较多。
步骤104：显示整合所得的CDN节点的各种资源消耗数据，仿真过程结束。
具体的，将整合所得的CDN节点上所有用户的各种资源消耗数据显示给操作用户，如：以图表的形式显示各参数、或以文本数据格式显示各参数。
这里，步骤103所述整合CDN节点上所有用户的各种资源消耗数据之后即可结束本发明的仿真过程，本步骤所述显示整合所得的CDN节点的各种资源消耗数据的主要目的为：使用户更清晰的了解仿真系统模拟的CDN节点的各种资源消耗数据，更便于进行仿真操作之后的处理工作。因此，本步骤可以省略。
本发明中，还可将整合所得的CDN节点的资源消耗数据与实际测量所得的相同CDN节点的资源消耗数据作比较，如果整合所得的资源消耗数据与实际测量所得的资源消耗数据有偏差，则可以对业务标准资源消耗配置表进行优化，如：可对业务标准资源消耗配置表中所示的业务行为关键点进行细化分解，例如：将用户点播业务行为关键点划分为：重定向、协议交互和码流发送，分别对三个关键点对应的数据进行调整。通过对业务标准资源消耗配置表中的资源消耗标准数据进行不断优化，可进一步提高本发明仿真系统的仿真效果。
为实现上述方法，本发明还提供了一种CDN节点的运行仿真系统，如图3所示，该系统包括：分析模块、逻辑处理模块和存储模块，其中，
所述分析模块，用于根据分析所得的各种业务行为关键点生成对应的业务行为关键点序列，并将生成结果发送到逻辑处理模块；
具体为：分析话单及CDN节点的数据配置得到用户业务行为关键点，分析操作日志及CDN节点的数据配置得到系统业务行为关键点；根据用户业务行为关键点和系统业务行为关键点生成用户业务行为关键点序列和系统业务行为关键点序列，并将生成的所有业务行为关键点序列发送到逻辑处理模块。
所述存储模块，用于存储预设的业务标准资源消耗配置表。
所述逻辑处理模块，用于根据分析模块生成的各种业务行为关键点序列与业务标准资源消耗配置表，整合得到CDN节点的资源消耗数据；
具体为：根据分析模块生成的用户业务行为关键点序列、系统业务行为关键点序列、以及业务标准资源消耗配置表，计算每个用户的资源消耗数据，并累加各用户的资源消耗数据，得到CDN节点的资源消耗数据。
该系统还包括显示模块，用于显示整合所得的CDN节点的资源消耗数据；
具体为：将逻辑处理模块整合所得的CDN节点的资源消耗数据以图表的形式或文本数据格式显示给操作用户；相应的，所述逻辑处理模块，进一步用于将整合得到的CDN节点的资源消耗数据发送给显示模块。
该系统进一步包括比较处理模块，用于存储实际测量所得的CDN节点的资源消耗数据，调用逻辑处理模块中整合所得的CDN节点的资源消耗数据，并将整合所得的资源消耗数据与实际测量所得的资源消耗数据作比较，确定两者有偏差时，通知用户优化业务标准资源消耗配置表。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。