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1、10申请公布号CN104079651A43申请公布日20141001CN104079651A21申请号201410305641822申请日20140627H04L29/08200601G06Q10/06201201G06Q50/1020120171申请人东南大学地址211189江苏省南京市江宁区东南大学路2号72发明人占亿民张在琛74专利代理机构南京瑞弘专利商标事务所普通合伙32249代理人杨晓玲54发明名称基于SDN框架的广电多出口智能调度系统及方法57摘要本发明公开了一种基于SDN框架的广电多出口智能调度系统及方法,属于宽带网络和广播电视技术领域,包括智能缓存模块、智能解析模块、智能出口监。
2、控模块和智能出口优化模块;创新型地把DNS、DPI、出口、缓存,认证系统等现有广电支撑系统的资源综合利用起来,使各支撑系统不再是“傻瓜式”单一功能服务,令各支撑系统发挥出了更高的效能,数据得到了充分的利用,从而成功实现了对现网主干出口和优化出口的智能调度,热点内容的智能缓存,路由的智能优化,地址的智能解析,极大地提升了出口、缓存等系统利用率,提升了宽带用户体验。51INTCL权利要求书3页说明书10页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书10页附图4页10申请公布号CN104079651ACN104079651A1/3页21一种基于SDN框架的广电多出口智。
3、能调度系统,用于与广电现有的DNS系统、DPI系统、出口、缓存系统、认证系统、网管系统、出口流控系统相连并在这些系统之间进行数据的获取和传送,其中DNS系统用于解析用户域名;DPI系统用于获取热门业务排行数据;缓存系统用于将互联网内容本地化;认证系统用于用户上网前的身份鉴权,是否为合法宽带用户;网管系统用于获取各出口详细信息;出口流控系统用于分析出口数据流中各种业务应用协议及用户的带宽使用情况,并控制各类协议和用户的出口带宽使用,其特征在于包括智能缓存模块、智能解析模块、智能出口监控模块和智能出口优化模块,所述智能缓存模块与DPI系统和缓存系统相连,所述智能解析模块与DNS系统相连并能关联各出。
4、口,同时所述智能出口优化模块也与各出口关联,而所述智能出口监控模块分别与网管系统、出口流控系统、认证系统相连;其中,所述智能缓存模块用于根据DPI系统的热门业务排行数据获取全网宽带用户的热门业务排名,将排名靠前且在缓存系统中不存在的非实时性业务下载反馈至缓存系统进行内容本地化;而对于实时性业务,智能缓存模块针对这些实时性业务排名靠前的互联网业务进行出口路由优化;同时实时监测缓存系统的存储使用率,根据存储使用率删除缓存系统中点击率排后的业务;并定期统计缓存系统中各业务的用户命中率,根据用户命中率发出警告信息;所述智能解析模块用于定期对DNS系统中缓存的域名地址与优化路由表中的优化地址条目进行匹配。
5、检查,确保优化路由表中的地址都在DNS系统中缓存的域名地址中,如果匹配检查不一致,则根据DNS反馈的解析域名地址将业务优化至与地址的归属地一致的出口运营商对应的优化出口;所述智能解析模块还对优化路由以外的其它域名地址进行归属地监测,如果这些域名地址与当前出口的归属地不一致时,将这些域名地址优化至与域名地址一致的主干运营商出口;对于解析变化频繁的业务,将这些业务FORWARD至主干出口所属的运营商的DNS;对于解析始终为非主干出口所属的运营商地址,将地址优化至非主干出口所属的运营商出口;同时所述智能解析模块将带有归属地的互联网应用打上TOS标签,这些应用通过出口时,出口路由器将这些打上TOS标签。
6、的应用优化到本地出口;智能出口监控模块用于通过网管系统实时监测各个主干出口的使用情况,并能够根据主干出口使用率的高低进行精细的控制处理,包括出口流控单元;所述出口流控单元用于设定第一使用率控制阈值,且根据网管系统获取各主干出口的使用率,当出口使用率超过第一使用率控制阈值时,则按照相应的出口流控策略对出口流控系统进行出口控制;所述智能出口优化模块用于对业务的出口网络延迟、丢包率指标进行监控,根据各出口的业务支撑能力,选择性能最好的出口作为业务的优化出口。2根据权利要求1所述的基于SDN框架的广电多出口智能调度系统,其特征在于所述智能出口监控模块还包括用户群调度单元,所述用户群调度单元用于设定第二。
7、使用率控制阈值,且根据网管系统获取各主干出口的使用率以及各用户群占用的出口带宽,当有出口使用率超过第二使用率控制阈值时,根据各用户群占用的出口带宽将该繁忙出口中的部分用户群切换至使用率较低的相对空闲出口;同时所述用户群调度单元用于在用户高峰时段将高带宽用户群体调度到质量更为优良的主干出口。3根据权利要求2所述的基于SDN框架的广电多出口智能调度系统,其特征在于所权利要求书CN104079651A2/3页3述智能出口监控模块还包括用户带宽控制单元,所述用户带宽控制单元根据网管系统获取各主干出口的使用率,根据出口使用率的高低对用户的接入带宽进行调整和控制,并发送带宽调整指令到认证系统。4根据权利要。
8、求3所述的基于SDN框架的广电多出口智能调度系统,其特征在于所述智能解析模块还能够定期发掘互联网中地址的变化,删除优化路由表中作废的路由。5根据权利要求4所述的基于SDN框架的广电多出口智能调度系统,其特征在于所述出口流控策略分为保障和控制两部分,对于要保障的协议,不做任何限制,保障这些业务和协议的通畅;针对需要控制的协议根据重要程度分为多个优先级别,并根据级别高低依次限制各级别下属协议的流量。6根据权利要求5所述的基于SDN框架的广电多出口智能调度系统,其特征在于所述出口流控策略中的保障方法将保障细分为M级的保障策略,M大于等于1;当出口使用率低于空闲阈值时,对于所有要保障的协议不进行任何带。
9、宽限制,当出口使用率高于繁忙阈值时,按照保障级别自下而上依次对各级保障业务设定带宽上限。7根据权利要求6所述的基于SDN框架的广电多出口智能调度系统,其特征在于所述出口流控策略中的控制方法包括将可将控制级别细分为N级的控制策略,N大于等于1;当出口出现拥塞时,首先进行一级控制策略,针对属于一级控制的协议,在原有带宽限制的基础上,通过减少最大带宽值来限制其流量;当采用N级控制策略流量仍然得不到有效控制时,进行N1级控制策略,所述N1级控制策略采用一级控制策略的方法限制属于N1二级控制的协议的流量,直至出口使用率不再增加;如果施行了所有的控制策略后流量依然得不到有限控制,则对出口进行扩容;当出口不。
10、拥塞时则按细分优先级从下往上依次调回原有限制的数值。8根据权利要求7所述的基于SDN框架的广电多出口智能调度系统,其特征在于所述出口流控策略中的控制方法中,同一级控制协议中设定有细分优先级别,针对各个协议按照细分优先级别的顺序控制流量。9根据权利要求8所述的基于SDN框架的广电多出口智能调度系统,其特征在于所述用户带宽控制单元对用户的接入带宽进行调整和控制的方法为当出口带宽使用率偏低时,设定每个用户的限制带宽为用户定制带宽2倍;当出口使用率中等时,设定用户接入带宽限制为定制带宽的15倍;当出口资源使用率过高时,设定每个用户带宽为个人定制带宽的12倍。10一种基于SDN框架的广电多出口智能调度方。
11、法,其特征在于通过智能缓存模块根据DPI系统的热门业务排行数据获取全网宽带用户的热门业务排名,将排名靠前且在缓存系统中不存在的非实时性业务下载反馈至缓存系统进行内容本地化;而对于实时性业务,智能缓存模块针对这些实时性业务排名靠前的互联网业务进行出口路由优化;同时实时监测缓存系统的存储使用率,根据存储使用率删除缓存系统中点击率排后的业务;并定期统计缓存系统中各业务的用户命中率,根据用户命中率发出警告信息;通过智能解析模块定期对DNS系统中缓存的域名地址与优化路由表中的优化地址条目进行匹配检查,确保优化路由表中的地址都在DNS系统中缓存的域名地址中,如果匹配检查不一致,则根据DNS反馈的解析域名地。
12、址将业务优化至与地址的归属地一致的出口运权利要求书CN104079651A3/3页4营商对应的优化出口;所述智能解析模块还对优化路由以外的其它域名地址进行归属地监测,如果这些域名地址与当前出口的归属地不一致时,将这些域名地址优化至与域名地址一致的主干运营商出口;对于解析变化频繁的业务,将这些业务FORWARD至主干出口所属的运营商的DNS;对于解析始终为非主干出口所属的运营商地址,将地址优化至非主干出口所属的运营商出口;同时所述智能解析模块将带有归属地的互联网应用打上TOS标签,这些应用通过出口时,出口路由器将这些打上TOS标签的应用优化到本地出口;通过智能出口监控模块控制网管系统实时监测各个。
13、主干出口的使用情况,并能够根据主干出口使用率的高低进行精细的控制处理;通过出口流控单元设定第一使用率控制阈值,且根据网管系统获取各主干出口的使用率,当出口使用率超过第一使用率控制阈值时,则按照相应的出口流控策略对出口流控系统进行出口控制;通过智能出口优化模块对业务的出口网络延迟、丢包率指标进行监控,根据各出口的业务支撑能力,选择性能最好的出口作为业务的优化出口。权利要求书CN104079651A1/10页5基于SDN框架的广电多出口智能调度系统及方法技术领域0001本发明涉及一种基于SDN框架的广电多出口智能调度系统及调度方法,属于宽带网络和广播电视技术领域。背景技术0002顺应“宽带中国”的。
14、发展要求,发展高宽带业务成为各大运营商面临的共同问题。受限于出口资源,各大广电运营商在发展高带宽业务上普遍遇到出口资源匮乏的影响,主要解决措施有引入多条出口线路、引入CDN、引入缓存,确实解决了部分问题,但是在这些资源的调度上普遍存在不足。如何将性能广电平庸的出口带宽资源合理充分利用并有效提升宽带用户体验已经成为广电运营商思考的主要问题。0003经过仔细分析,影响用户体验的情况主要有以下几种1晚高峰时段,由于出口拥塞出现网站响应慢甚至无法正常使用现象,用户投诉量较大;2由于采购的出口链路归属地不同,造成用户上网时的归属地不在本地且时常变动,造成用户投诉;3由于不同片区使用不同出口,片区体验差异。
15、较大;4VIP用户体验相比普通用户没有较大提升;5传统的路由策略实现出口优化,路由条目繁杂,无法实现可管可控;6引入的CDN、缓存等命中率不高,内网流量较低;7带有归属地的互联网应用地址显示变化频繁;8无法准确定位用户热门内容,且未及时内容本地化;9各支撑系统较孤立,功能单一,缺少全局化视图服务理念;10优化路由和出口特性不匹配,业务优化效果无明显提升;11DNS解析地址与出口归属地不相符,用户体验较差。0004除此之外,随着互联网爆炸式地增长,除了规模和发展远超之前所有曾出现的数据网络,业务的快速创新也很令人眼花缭乱,随之而来的就是繁琐的维护优化问题。人们突然发现,传统网络优化和维护方案由于。
16、存在着很多缺陷,已经无法满足当前的需要。由于到目前为止,绝大多数运营和业务支撑系统都是基于孤立实体的,功能“傻瓜单一”,只有针对单一支撑系统实体的保障措施,质量保证和监控基本处于放弃状态。其后果就是,业务是连通的,而无体验的保证,从而导致业务质量受损。由于各个支撑系统业务的割裂,本身是一个独立封闭的系统,目前大多数支撑系统均通过命令行或者网管、由管理员手工配置优化。当遇到全局系统性动态优化业务时,就显得非常低效。甚至无法实施。支撑系统无法满足业务的需要,需要持续数年的经验积累,详细的策略制定,以及繁琐的人工操作,才能满足新业务的需求。0005多年来,人们确实想出了一些解决问题的办法,但常常是解。
17、决了一个问题,另外一个问题又接踵而至。因为大家忽略了这些问题是传统的支撑系统网络架构的基本属性决定的,以独立支撑系统为代表的这种支撑业务无需知道全局网络、全局网络也无需知道支撑业务的解耦模式,造就了孤立支撑实体和全局网络的天然割裂,不从网络架构入手,问题很难得到最根本的解决。发明内容说明书CN104079651A2/10页60006为解决上述问题,本发明公开了一种基于SDN框架的广电多出口智能调度系统及调度方法,创新型地把DNS、DPI、出口、缓存,认证系统等现有广电支撑系统的资源综合利用起来,使各支撑系统不再是“傻瓜式”单一功能服务,将各支撑系统提供的数据加以整合、处理和分析,具备了全局视图。
18、功能。0007为了达到上述目的,本发明提供如下技术方案0008一种基于SDN框架的广电多出口智能调度系统,用于与广电现有的DNS系统、DPI系统、出口、缓存系统、认证系统、网管系统、出口流控系统相连并在这些系统之间进行数据的获取和传送,其中DNS系统用于解析用户域名;DPI系统用于获取热门业务排行数据;缓存系统用于将互联网内容本地化;认证系统用于用户上网前的身份鉴权,是否为合法宽带用户;网管系统用于获取各出口详细信息;出口流控系统用于分析出口数据流中各种业务应用协议及用户的带宽使用情况,并控制各类协议和用户的出口带宽使用,还包括智能缓存模块、智能解析模块、智能出口监控模块和智能出口优化模块,所。
19、述智能缓存模块与DPI系统和缓存系统相连,所述智能解析模块与DNS系统相连并能关联各出口,同时所述智能出口优化模块也与各出口关联,而所述智能出口监控模块分别与网管系统、出口流控系统、认证系统相连;0009其中,所述智能缓存模块用于根据DPI系统的热门业务排行数据获取全网宽带用户的热门业务排名,将排名靠前且在缓存系统中不存在的非实时性业务下载反馈至缓存系统进行内容本地化;而对于实时性业务,智能缓存模块针对这些实时性业务排名靠前的互联网业务进行出口路由优化;同时实时监测缓存系统的存储使用率,根据存储使用率删除缓存系统中点击率排后的业务;并定期统计缓存系统中各业务的用户命中率,根据用户命中率发出警告。
20、信息;0010所述智能解析模块用于定期对DNS系统中缓存的域名地址与优化路由表中的优化地址条目进行匹配检查,确保优化路由表中的地址都在DNS系统中缓存的域名地址中,如果匹配检查不一致,则根据DNS反馈的解析域名地址将业务优化至与地址的归属地一致的出口运营商对应的优化出口;所述智能解析模块还对优化路由以外的其它域名地址进行归属地监测,如果这些域名地址与当前出口的归属地不一致时,将这些域名地址优化至与域名地址一致的主干运营商出口;对于解析变化频繁的业务,将这些业务FORWARD至主干出口所属的运营商的DNS;对于解析始终为非主干出口所属的运营商地址,将地址优化至非主干出口所属的运营商出口;同时所述。
21、智能解析模块将带有归属地的互联网应用打上TOS标签,这些应用通过出口时,出口路由器将这些打上TOS标签的应用优化到本地出口;0011智能出口监控模块用于通过网管系统实时监测各个主干出口的使用情况,并能够根据主干出口使用率的高低进行精细的控制处理,包括出口流控单元;0012所述出口流控单元用于设定第一使用率控制阈值,且根据网管系统获取各主干出口的使用率,当出口使用率超过第一使用率控制阈值时,则按照相应的出口流控策略对出口流控系统进行出口控制;0013所述智能出口优化模块用于对业务的出口网络延迟、丢包率指标进行监控,根据各出口的业务支撑能力,选择性能最好的出口作为业务的优化出口。0014进一步地所。
22、述智能出口监控模块还包括用户群调度单元,所述用户群调度单元用于设定第二使用率控制阈值,且根据网管系统获取各主干出口的使用率以及各用户群占说明书CN104079651A3/10页7用的出口带宽,当有出口使用率超过第二使用率控制阈值时,根据各用户群占用的出口带宽将该繁忙出口中的部分用户群切换至使用率较低的相对空闲出口;同时所述用户群调度单元用于在用户高峰时段将高带宽用户群体调度到质量更为优良的主干出口。0015进一步地所述智能出口监控模块还包括用户带宽控制单元,所述用户带宽控制单元根据网管系统获取各主干出口的使用率,根据出口使用率的高低对用户的接入带宽进行调整和控制,并发送带宽调整指令到认证系统。。
23、0016进一步地所述智能解析模块还能够定期发掘互联网中地址的变化,删除优化路由表中作废的路由。0017优选的所述出口流控策略分为保障和控制两部分,对于要保障的协议,不做任何限制,保障这些业务和协议的通畅;针对需要控制的协议根据重要程度分为多个优先级别,并根据级别高低依次限制各级别下属协议的流量。0018优选的所述出口流控策略中的保障方法将保障细分为M级的保障策略,M大于等于1;当出口使用率低于空闲阈值时,对于所有要保障的协议不进行任何带宽限制,当出口使用率高于繁忙阈值时,按照保障级别自下而上依次对各级保障业务设定带宽上限。0019优选的所述出口流控策略中的控制方法包括将可将控制级别细分为N级的。
24、控制策略,N大于等于1;当出口出现拥塞时,首先进行一级控制策略,针对属于一级控制的协议,在原有带宽限制的基础上,通过减少最大带宽值来限制其流量;当采用N级控制策略流量仍然得不到有效控制时,进行N1级控制策略,所述N1级控制策略采用一级控制策略的方法限制属于N1二级控制的协议的流量,直至出口使用率不再增加;如果施行了所有的控制策略后流量依然得不到有限控制,则对出口进行扩容;当出口不拥塞时则按细分优先级从下往上依次调回原有限制的数值。0020优选的所述出口流控策略中的控制方法中,同一级控制协议中设定有细分优先级别,针对各个协议按照细分优先级别的顺序控制流量。0021优选的所述用户带宽控制单元对用户。
25、的接入带宽进行调整和控制的方法为当出口带宽使用率偏低时,设定每个用户的限制带宽为用户定制带宽2倍;当出口使用率中等时,设定用户接入带宽限制为定制带宽的15倍;当出口资源使用率过高时,设定每个用户带宽为个人定制带宽的12倍。0022本发明还提供一种基于SDN框架的广电多出口智能调度方法,0023通过智能缓存模块根据DPI系统的热门业务排行数据获取全网宽带用户的热门业务排名,将排名靠前且在缓存系统中不存在的非实时性业务下载反馈至缓存系统进行内容本地化;而对于实时性业务,智能缓存模块针对这些实时性业务排名靠前的互联网业务进行出口路由优化;同时实时监测缓存系统的存储使用率,根据存储使用率删除缓存系统中。
26、点击率排后的业务;并定期统计缓存系统中各业务的用户命中率,根据用户命中率发出警告信息;0024通过智能解析模块定期对DNS系统中缓存的域名地址与优化路由表中的优化地址条目进行匹配检查,确保优化路由表中的地址都在DNS系统中缓存的域名地址中,如果匹配检查不一致,则根据DNS反馈的解析域名地址将业务优化至与地址的归属地一致的出口运营商对应的优化出口;所述智能解析模块还对优化路由以外的其它域名地址进行归属地监测,如果这些域名地址与当前出口的归属地不一致时,将这些域名地址优化至与域名说明书CN104079651A4/10页8地址一致的主干运营商出口;对于解析变化频繁的业务,将这些业务FORWARD至主。
27、干出口所属的运营商的DNS;对于解析始终为非主干出口所属的运营商地址,将地址优化至非主干出口所属的运营商出口;同时所述智能解析模块将带有归属地的互联网应用打上TOS标签,这些应用通过出口时,出口路由器将这些打上TOS标签的应用优化到本地出口;0025通过智能出口监控模块控制网管系统实时监测各个主干出口的使用情况,并能够根据主干出口使用率的高低进行精细的控制处理;0026通过出口流控单元设定第一使用率控制阈值,且根据网管系统获取各主干出口的使用率,当出口使用率超过第一使用率控制阈值时,则按照相应的出口流控策略对出口流控系统进行出口控制;0027通过智能出口优化模块对业务的出口网络延迟、丢包率指标。
28、进行监控,根据各出口的业务支撑能力,选择性能最好的出口作为业务的优化出口。0028与现有技术相比,本发明基于SDN框架的广电多出口智能调度系统具有如下优点和有益效果0029通过全局控制的智能调度系统,各支撑系统发挥出了更高的效能,数据得到了充分的利用,从而成功实现了对现网主干出口和优化出口的智能调度,热点内容的智能缓存,路由的智能优化,地址的智能解析,极大地提升了出口、缓存等系统利用率,提升了宽带用户体验。附图说明0030图1为基于SDN框架的广电多出口智能调度系统的结构示意图;0031图2为业务流量排行表;0032图3为控制策略步骤流程图;0033图4为用户带宽控制流程图。具体实施方式003。
29、4以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明,应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。0035如图1所示,本发明提供了一种基于SDN框架的广电多出口智能调度系统,能够获取现有广电各支撑系统中能够提供的热门应用排名、出口路由、各项业务等数据,对这些数据进行监控,并进一步运算后,实现了对现网主干出口和优化出口的智能调度,热点内容的智能缓存,路由的智能优化,地址的智能解析,极大地提升了出口、缓存等系统利用率,提升了宽带用户体验。目前,本系统能够获取与广电现有的DNS、DPI、出口、缓存、认证这些支撑系统相连并在这些系统之间进行数据的获取和传送。在此,对上述支撑系统。
30、进行简要说明。DNS系统用于解析用户域名;DPI系统为深度数据包分析系统,能够获取热门业务排行数据;出口由于广电未实现互联互通,因此,需购置其它运营商的互联互通资源;缓存系统将互联网内容本地化即下载到本地,用户访问互联网内容时,如本地缓存存有此内容,将从本地缓存获取。认证系统用于用户上网前的身份鉴权,是否为合法宽带用户。网管系统能够获取各出口详细信息带宽占用数值,剩余带宽,使用率,各用户及用户群的出口使用带宽等等。出口流控系统能够分析出口数据流中各种业务应用协议及用户的带宽说明书CN104079651A5/10页9使用情况可以针对某一用户或某一IP,并控制各类协议和用户的出口带宽使用。上述现有。
31、支撑系统的架构和实现功能为业内公知,在本发明中不再详细描述。0036基于SDN框架的广电多出口智能调度系统,包括智能缓存模块、智能解析模块、智能出口监控模块和智能出口优化模块,这些模块与广电现有的DNS、DPI、出口、缓存、认证这些支撑系统相连并在这些系统之间进行数据的获取和传送。本例中,智能缓存模块与DPI系统和缓存系统相连,智能解析模块与DNS系统相连并能关联各出口,智能出口监控模块能够通过网管系统监控出口状况并能关联出口流控系统、认证系统和BRAS设备,智能出口优化模块与各出口关联。0037其中,智能缓存模块,用于智能获取全网宽带用户的热门业务包括网站、视频、应用排名,将排名靠前的视频、。
32、应用等下载反馈至缓存系统进行内容本地化。目前,广电系统中的DPI系统能够为智能调度系统提供如图2所示的业务流量排名,DPI系统根据全网业务点击统计,获得排名靠前的业务,这里的业务包括网站、应用、客户端等等。在实际应用中,如果除DPI系统以外的其他现有的系统能够提供业务流量排名,智能缓存模块也可从这些系统例如出口流控系统中获得所需要的排名数据。智能调度系统获取到热门排行后,将缓存系统中不存在的热门条目主要是视频等数据固定、占据较大流量的非实时性业务从互联网中下载并发送至缓存系统中加之缓存。具体在实现时,智能缓存模块可从缓存系统中获取缓存列表,并与热门排行表相比对,从而将缓存系统中不存在的热门条目。
33、缓存至缓存系统中,从而能够达到提升内网流量,达到节约出口带宽资源的目的。而针对于数据更新迅速的实时性业务,如股票证券软件、QQ应用等,智能缓存模块还能针对这些排名靠前的互联网业务进行出口路由优化,这里提到的出口路由优化指针对某些应用,将其优化至质量更为优良的出口。值得提醒的是,智能缓存模块并不一定对DPI系统中获取的热门业务排名表中的所有业务都进行缓存或路由优化,由于资源限制,可能选取热门业务排名表中排名靠前的部分业务进行缓存或路由优化,优化的业务数量可根据需要设定。0038智能缓存模块还能实时监测缓存系统提供的存储使用率用于存储缓存内容的服务器的存储占用率,例如服务器总体空间为100G,存储。
34、占用了80G,则存储使用率为80,当使用率超过一定阈值例如70,调度系统会将点击率排后的业务从缓存系统中删除例如删除排名自30位以后的业务,具体删除什么排名的业务可根据实际环境设定,以节约存储资源。除此之外,智能调度系统定期例如一周,定期间隔可根据需要设置统计缓存系统中各业务的用户命中率用户命中率是指用户点击访问的业务存在于缓存系统的概率例如业务A被点播了一共100次,其中有70次该业务是在缓存中的,则命中率为70,对于命中率较低例如低于70的应用,调度系统会及时发出警告信息,向网管人员报警,以便及时优化。0039所述智能解析模块用于解析用户地址,保证解析地址与出口两者归属地的一致。0040具。
35、体地说,智能解析模块对优化路由进行核对定期例如一周,定期间隔可根据需要设置对DNS系统中缓存的域名地址与优化路由表中的优化地址条目进行匹配检查,确保优化路由表中的地址都在DNS系统中缓存的域名地址中,如果匹配检查不一致的话,根据DNS反馈的解析域名地址将业务优化至与地址的归属地一致的出口运营商对应的优化出口,从而确保优化地址的归属地与出口所属运营商的一致。需要说明的是,广电网络流量以走主干出口为主,主干出口就是广电网络出口流量的主动脉,而一些目标网站、游戏和说明书CN104079651A6/10页10应用需要进行优化,使其通过其他出口使访问变得流畅,从而减轻主干出口的压力,提高用户体验,上述主。
36、干出口以外、并用于优化业务通行的出口被称为优化出口。目前广电网络主干出口为运营商A提供的出口。从交换机上能够导出各业务的路由配置,从而获得经过优化业务的优化路由表。针对该优化路由表,智能解析模块还可以定期检测优化路由的健壮性,及时发掘互联网中地址的变化可通过DNS系统中缓存的域名地址来获得最新地址,删除作废的路由,维护一张简洁明了的优化路由表。0041智能解析模块还对其他路由进行核对对优化路由以外的其它域名地址进行归属地监测,如果这些域名地址与当前出口的归属地不一致时,将这些域名地址优化至与域名地址一致的主干运营商出口,以保证解析后的地址全部为主干出口运营商所属地址,结合当前的广电系统,需保证。
37、解析后的地址全部为主干出口所属的运营商A地址。对于解析变化频繁每次解析的地址不一样,且地址归属运营商不一样,例如时而为运营商A地址,时而为运营商B地址的业务,将这些业务FORWARD至主干出口所属的运营商A的DNS;所述FORWARD指DNS的一种域名转发方式;对于解析始终为运营商B的地址,将地址优化至运营商B出口。从而能够加快访问速度,提升用户体验。0042此外,由于部分出口资源隶属于外省运营商,当此类出口所服务的宽带用户访问带有归属地的互联网应用如QQ登陆地点,运营商网上营业厅时,地址常常显示为异地,这给用户带来较差的使用体验。智能解析模块将这些带有归属地的互联网应用打上TOS标签,这些应。
38、用通过出口时,出口路由器将这些打上TOS标签的应用优化到本地出口,成功解决了归属地显示变化频繁问题。0043所述智能出口监控模块能够通过网管系统实时监测各个主干出口的使用情况带宽占用数值、剩余带宽、使用率等等,并能够根据主干出口使用率的高低进行精细的控制处理,保证出口的轻载运行。0044通过大量的数据分析和实践证明,当出口使用率高于90时,数据包传输延迟和丢包率将会增大,严重影响用户的使用体验,因此在出口使用率高于80时,智能出口监控模块就要按照既定的出口流控策略对出口流控系统进行出口带宽限制,以确保各出口使用率低于90。0045智能出口监控模块中包括出口流控单元,所述出口流控单元按照相应的出。
39、口流控策略对出口流控系统进行出口控制。该出口流控单元与出口流控系统为不同的机构,所述出口流控单元用于设定第一使用率控制阈值,且根据网管系统获取各主干出口的使用率,当出口使用率超过第一使用率控制阈值时,则按照相应的出口流控策略对出口流控系统进行出口控制,而出口流控系统用于分析出口数据流中各种业务应用协议及用户的带宽使用情况,并控制各类协议和用户的出口带宽使用。出口流控策略分为保障和控制两部分,对于要保障的协议,全天不做任何限制,保障这些业务和协议的通畅;而对于要控制的协议,需要按照策略优先级对其进行流量限制。需要控制的协议根据重要程度分为多个优先级别,一级控制优先级高于二级控制,只有当一级控制限。
40、制到极限而出口依然拥塞时才对二级控制里的协议进行限制。例如,可将控制级别细分为一级控制P2PBT,迅雷,电驴,QVOD等、二级控制HTTPDOWNLOAD、三级控制,每一级控制策略都对应有相关协议。具体地说,当出口出现拥塞时使用率高于80时,采用如图3所示的方法对协议和业务进行控制首先进行一级控制策略,针对属于一级控制的协议,在原有带宽限制的基础上,通过减少最说明书CN104079651A107/10页11大带宽值来限制其流量,由于属于同一级控制的协议也不止一个,在同一级协议中也可设定细分优先级,策略优先级按照从上到下匹配执行,最上面的优先级最高,比如优先级自上而下为BT、迅雷、电驴、P2P,。
41、则优先限制BT下载,将100M调成80M,其次是迅雷,电驴等P2P协议,出口不拥塞时则按细分优先级从下往上依次调回原有限制的数值;当流量仍然得不到有效控制时使用率仍然高于80,再采取二级控制策略,即限制属于二级控制的协议的流量;当流量仍然得不到有效控制时,再采取三级控制策略,即限制属于三级控制的协议的流量直至出口使用率不再增加,如果施行了所有的控制策略后流量依然得不到有限控制,则可对出口进行扩容。同样的,在出口不拥塞时按照三级、二级、一级的顺序依次调回原有限制的所有协议。更进一步的,保障也可细分为一级保障例如即时通讯QQ,MSN等;游戏;证券业务、二级保障HTTPS,HTTPBROWSING业。
42、务等、三级保障在线视频网站的相关协议RTP,RTCP,RTSP等,对于一级保障的业务,完全放开带宽限制即带宽无上限,在出口使用率低于空闲阈值时例如50,对于二级保障业务和三级保障业务等也放开带宽限制,但当出口使用率超过繁忙阈值例如80时,可自下而上依次对各级保障业务的带宽从放开状态到控制状态即设置最大带宽值,具体地说,例如当出口使用率超过第一繁忙阈值80时,对三级保障的业务设置带宽上限,出口使用率超过第二繁忙阈值85时,对二级保障的业务设置带宽上限。具体的使用率数值,可根据需要设定,并不局限于上述的80或85。综上所述,对于保障的业务,在使用率较低时,我们对其带宽完全不进行控制,使用率过高时,。
43、我们针对某些保障业务限制带宽;对于要控制的业务,即使在使用率较低时,依然有带宽上限,并且在使用率较高时,进一步限制这些业务的带宽。0046更进一步的,所述智能出口监控模块还包括用户群调度单元,用户群调度单元能够获取各主干出口的使用率以及各用户群占用的出口带宽,当有出口使用率超过90时,自动将该繁忙出口中的部分用户群切换至使用率较低的相对空闲出口。具体地说,用户群调度单元能够通过网管系统获取每个用户群我们将使用相同网关的用户群体称为一个用户群所消耗的出口带宽,在执行均衡调度时用户群调度单元能够将相对空闲出口剩余的出口带宽大小与用户群规模即该用户群消耗的出口带宽相对应,以避免将消耗带宽过高的用户群。
44、切换至相对空闲出口而带来的相对空闲出口使用率过高,造成出口分配再次不均。举例来说,如繁忙出口出口使用率超过90,其中具有用户群A占用带宽250M,用户群B占用带宽300M,用户群C占用带宽150M,空闲出口的使用率为70,该出口总带宽为1000M,未占用带宽为300M,如果将用户群A或用户群B切换至空闲出口则会造成空闲出口使用率超过90,因此智能出口监控模块会自动计算空闲出口剩余可使用带宽空闲出口总带宽繁忙阈值90当前占用带宽,选取繁忙出口中规模小于或等于空闲出口可使用带宽的用户群规模并将其切换至空闲出口,令切换后空闲出口的使用率不会过高。我们可以通过智能出口监控模块来直接进行用户群的切换,也。
45、可利用广电系统中既有的具有用户群切换功能的系统或模块进行用户群的切换,在利用已有的系统或模块时,智能出口监控模块能够将计算后的需要进行用户群切换的繁忙出口、空闲出口以及能够调度的用户群数据传送至已有系统或模块中以实现用户群的切换。通过上述手段,智能出口监控模块能够均衡各出口使用率,避免部分出口使用率过高,而有些出口使用率偏低现象,有效的保证了每个出口的充分使用,解决了全网同业务不同片区的用户使用体验差异。0047实际上,上述提到的使用率数值80和90仅仅是根据当前广电的带宽使用情说明书CN104079651A118/10页12况和用户体验数据分析得来的,我们也可以用第一使用率控制阈值和第二使用。
46、率控制阈值来分别代替上述数值,考虑到设备和环境的实际情况、以及将来升级换代后对用户体验的影响,第一使用率控制阈值和第二使用率控制阈值可以根据实际需要进行调整,并不受前述具体数值的限制。0048更进一步的,用户群调度单元还能在用户高峰时段可根据当前出口使用率实时判断高峰时段或根据历史经验数据选取平日出口使用率最高的时段将高带宽用户群体这里指个人定制带宽较高的用户调度到质量更为优良的主干出口,主干出口根据质量好坏预先进行了静态归类分级,智能出口监控模块可将高带宽用户提升至质量等级高一级或多级的主干出口,以保证高带宽用户的绝对良好体验。具体选择达到多少带宽的用户进行调度调整可根据实际需要设置。004。
47、9更进一步的,智能出口监控模块不仅能够在出口使用率过高时对协议进行控制、对用户群进行调度,还能根据出口使用率的实际情况,针对个人用户每个IP单向带宽进行控制,因此智能出口监控模块还包括用户带宽控制单元,该单元在出口使用率较低时将用户的带宽调高,在出口使用率较高时,将用户的带宽调低。具体的操作流程如图4所示,当出口带宽使用率偏低例如低于50时,设定每个用户的限制带宽为用户定制带宽的2倍,以降低出口使用率的峰谷比,提高出口资源的闲时使用率;当出口使用率中等时,例如高于50,且低于80时,设定用户接入带宽限制为定制带宽的15倍;当出口资源使用率过高高于80时,设定每个用户带宽为个人定制带宽的12倍,。
48、以保证用户良好的使用体验。在设定用户的限制带宽时,智能出口监控模块发送带宽调整指令到认证系统,认证系统再下发RADIUS带宽属性至BRAS设备宽带接入服务器以实现个性化的限制。0050智能出口优化模块能够根据各出口的历史使用记录智能分析出口各个出口的优缺点,从而进行“业务对应出口”的个性化调度。智能出口优化模块长期对业务的出口网络延迟,丢包率等指标进行监控,如下表1所示,XXXX为YOUKU网站的某台内容服务器地址,使用不同出口访问此服务器时,网络延迟和丢包率不同,智能调度系统可以选择性能较好一般优先选择丢包率最低的出口,丢包率相同情况下优先选择网络延迟最小的出口的出口C作为此地址的优化出口。。
49、通过上述手段,智能出口优化模块能够全局系统性的绘制出各出口的业务支撑能力,更加合理的优化互联网业务,如,优化A出口适用于新浪视频,而优化B出口适用于腾讯游戏等,使各个出口各履其职,充分发挥每个优化出口的效能。00510052表10053我们将智能调度系统与广电现有支撑系统结合进行了试运行,在试运行期间,内网流量占比缓存,镜像等提供的内网流量占总流量的比例从上线前的37提升至说明书CN104079651A129/10页1345,大大节约了出口带宽资源;据调查,用户满意度也从原来的45提升至90。由此可见,智能调度系统能够有效提升内网使用率,节约出口带宽资源,从而提高了运营商数据业务的服务质量,提升了用户体验。0054我们知道,实现软件功能的系统结构可能千变万化,最重要的是该系统能够实现的具体的功能,本发明中提供的模块名称和单元名称仅仅为一种示例,只要能够实现本发明提及的模块/单元功能的技术方案即应视为本发明的保护范围。0055本发明还描述了一种广电多出口智能调度方法,包括下述步骤,能够实现下述功能,值得注意的是,以下的这些步骤中并无先后顺序关系。0056获取全网宽带用户的热门业务包括网站、视频、应用排名,将缓存系统中不存在的热门条目主要是视频等数据固定、占据较大流量的非实时性业务从互联网中下载并发送至缓存系统中加之缓存,进行。