專利名稱：區分傳輸內容的網絡調度方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種網絡調度方法和系統，尤其涉及通過將傳輸內容進行分段實現網絡調度的方法和系統。
背景技術：
隨著網絡技術的發展，為了優化網絡傳輸，一些網絡調度方法應運而生。它們大體可以分為兩類基于域名的網絡層調度和基于內容的應用層調度。基于域名的網絡層調度系統，DNS，只能根據用戶的分布來選擇網絡資源進行調度；基于內容的應用層調度系統，可以根據用戶訪問的內容和用戶分布來選擇網絡資源進行調度，可以進行更準確的定位。這兩類調度方法都將需要傳輸的內容作為一個整體，實際上，在大部分的應用中， 需要傳輸的內容由多個部分組成，每個部分所需要的傳輸帶寬、傳輸的優先級等各不相同， 因此，完成每個部分內容的傳輸所需要的網絡資源是有差別的。網絡層調度和應用層調度都無法根據傳輸內容的不同部分的資源要求進行精準的調度，只能分配統一的網絡資源進行傳輸。為了在整個傳輸過程中都能正常滿足每個部分的應用的需求，則要求使用的網絡資源能夠滿足其中最高的要求。這種方式帶來的問題有(1)雖然某些資源優勢稍差的服務器能滿足數據的絕大部分需求，但由于數據存在極少數的部分有較高的資源要求，資源優勢好的服務器通常被優先選擇，這就容易造成客戶的訪問集中于某些優勢服務器，在網絡高峰時段，服務器壓力增大，客戶的體驗降低；(2)在同樣能滿足數據傳輸需求的前提下，資源優勢好的服務器往往比資源優勢稍差的服務器消耗更多的成本。

發明內容
本發明的目的在于解決了上述問題，提供了一種區分傳輸內容的網絡調度方法， 可使網絡擁塞和延遲得到極大的環節，提高了客戶體驗，節省了傳輸成本。本發明的另一目的在于提供了一種區分傳輸內容的網絡調度系統，可使網絡擁塞和延遲得到極大的環節，提高了客戶體驗，節省了傳輸成本。本發明的技術方案為本發明揭示了一種區分傳輸內容的網絡調度方法，包括步驟1 客戶端將需要請求的數據劃分為η個部份Pi，其中η是大于1的自然數， 1 ^ i ^ η ；步驟2:中央調度信息服務器實時更新m個候選服務器的資源狀況，其中m是自然數，所述候選服務器的資源狀況包括各個候選服務器的帶寬成本、空閑程度；步驟3 客戶端從中央調度信息服務器獲取所述m個候選服務器的資源狀況，并實時檢測客戶端本機到所述m個候選服務器的傳輸速率和響應時間，其中m是自然數；
步驟4 根據步驟3取得的所述m個候選服務器的資源狀況以及本機到所述m個候選服務器的傳輸速率和響應時間，計算出滿足Pi需要的各個候選服務器的資源消耗量 Sij，其中1 < i < n，1 < j < m，Sij表示第j個候選服務器完成第i部份數據傳輸需要消耗的資源；步驟5 對于每一個Pi，從Sij中選擇出最小的Sik，其中1彡k彡m，其中Sik表示在所有的m個候選服務器中，第k個候選服務器傳輸第i部份數據所消耗的資源是最小的；步驟6 客戶端根據步驟5的結果，從相應的候選服務器獲取每個部份的數據，直到所有數據傳輸完成。根據本發明的區分傳輸內容的網絡調度方法的一實施例，在步驟3完成后，先針對預設的分段數據進行步驟4-5的處理，在下載預設的分段數據的同時，對其余的分段數據進行步驟4-5的處理。根據本發明的區分傳輸內容的網絡調度方法的一實施例，在步驟6中，以并行或者串行的傳輸方式從候選服務器中獲取數據。本發明還揭示了一種區分傳輸內容的網絡調度方法，包括步驟1 客戶端將需要請求的數據劃分為η個部份Pi，其中η是大于1的自然數， 1 ^ i ^ η ；步驟2 客戶端以靜態輸入方式獲取m個候選服務器的資源狀況，所述m個候選服務器的資源狀況包括各個候選服務器的帶寬成本、空閑程度、傳輸速率、響應時間；步驟3 根據步驟2取得的所述m個候選服務器的資源狀況，計算出滿足Pi需要的各個候選服務器的資源消耗量Sij，其中1 < i < n，1 < j < m，Sij表示第j個候選服務器完成第i部份數據傳輸需要消耗的資源；步驟4 對于每一個Pi，從Sij中選擇出最小的Sik，其中1彡k彡m，其中Sik表示在所有的m個候選服務器中，第k個候選服務器傳輸第i部份數據所消耗的資源是最小的；步驟5 客戶端根據步驟4的結果，從相應的候選服務器獲取每個部份的數據，直到所有數據傳輸完成。根據本發明的區分傳輸內容的網絡調度方法的一實施例，在步驟2完成后，先針對預設的分段數據進行步驟3-4的處理，在下載預設的分段數據的同時，對其余的分段數據進行步驟3-4的處理。根據本發明的區分傳輸內容的網絡調度方法的一實施例，在步驟5中，以并行或者串行的傳輸方式從候選服務器中獲取數據。本發明另外揭示了一種區分傳輸內容的網絡調度系統，包括數據分段模塊，客戶端將需要請求的數據劃分為η個部份Pi，其中η是大于1的自然數，1彡i彡η;資源狀況更新模塊，中央調度信息服務器實時更新m個候選服務器的資源狀況， 其中m是自然數，所述候選服務器的資源狀況包括各個候選服務器的帶寬成本、空閑程度；資源狀況獲取模塊，戶端從中央調度信息服務器獲取所述m個候選服務器的資源狀況，并實時檢測客戶端本機到所述m個候選服務器的傳輸速率和響應時間，其中m是自然
資源消耗計算模塊，根據資源狀況獲取模塊取得的所述m個候選服務器的資源狀況以及本機到所述m個候選服務器的傳輸速率和響應時間，計算出滿足Pi需要的各個候選服務器的資源消耗量Sij，其中1 < i < n，1 < j < m，Sij表示第j個候選服務器完成第i 部份數據傳輸需要消耗的資源；候選服務器選取模塊，對于每一個Pi，從Sij中選擇出最小的Sik，其中l<k<m， 其中Sik表示在所有的m個候選服務器中，第k個候選服務器傳輸第i部份數據所消耗的資源是最小的；數據傳輸模塊，客戶端根據候選服務器選取模塊的結果，從相應的候選服務器獲取每個部份的數據，直到所有數據傳輸完成。根據本發明的區分傳輸內容的網絡調度系統的一實施例，在數據傳輸模塊中，以并行或者串行的傳輸方式從候選服務器中獲取數據。本發明還揭示了一種區分傳輸內容的網絡調度系統，包括數據分段模塊，客戶端將需要請求的數據劃分為η個部份Pi，其中η是大于1的自然數，1彡i彡η;資源狀況獲取模塊，客戶端以靜態輸入方式獲取m個候選服務器的資源狀況，所述m個候選服務器的資源狀況包括各個候選服務器的帶寬成本、空閑程度、傳輸速率、響應時間；資源消耗計算模塊，根據資源狀況獲取模塊取得的所述m個候選服務器的資源狀況，計算出滿足Pi需要的各個候選服務器的資源消耗量Si j，其中1 < i < n，l < j < m， Sij表示第j個候選服務器完成第i部份數據傳輸需要消耗的資源；候選服務器選取模塊，對于每一個Pi，從Sij中選擇出最小的Sik，其中l<k<m， 其中Sik表示在所有的m個候選服務器中，第k個候選服務器傳輸第i部份數據所消耗的資源是最小的；數據傳輸模塊，客戶端根據候選服務器選取模塊的結果，從相應的候選服務器獲取每個部份的數據，直到所有數據傳輸完成。根據本發明的區分傳輸內容的網絡調度系統的一實施例，在數據傳輸模塊中，以并行或者串行的傳輸方式從候選服務器中獲取數據。本發明對比現有技術有如下的有益效果本發明的技術方案是使用一個中央調度信息服務器，實時更新每個候選服務器的資源信息狀況；客戶端在網絡傳輸開始前，對需要傳輸的內容進行分段分析，計算每個分段對網絡資源的需求，并根據中央調度信息服務器提供的調度信息，為每段內容選擇能夠滿足傳輸需求的消耗資源最小的網絡資源進行數據傳輸，從而在滿足傳輸需求的前提下，達到消耗網絡資源的最小化。本方法對比傳統技術有如下優勢(1)在網絡的高峰時段，由于下載被分散到了多臺服務器，網絡擁塞和延遲將得到極大的緩解，每個服務器的負載比較均衡，客戶的體驗也得到很大的提高。(2)對同一部分數據，在滿足傳輸需求的前提下，本方法選擇消耗成本最低的服務器進行服務，從而節省了傳輸成本。


圖1示例性的示出了本發明的區分傳輸內容的網絡調度方法的第一實施例的流程圖。圖2示例性的示出了本發明的區分傳輸內容的網絡調度方法的第一實施例的示意圖。圖3示例性的示出了本發明的區分傳輸內容的網絡調度方法的第二實施例的流程圖。圖4示例性的示出了本發明的區分傳輸內容的網絡調度方法的第二實施例的示意圖。圖5示例性的示出了本發明的區分傳輸內容的網絡調度系統的第一實施例的原理圖。圖6示例性的示出了本發明的區分傳輸內容的網絡調度系統的第二實施例的原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。區分傳輸內容的網絡調度方法的第一實施例圖1示出了本發明的區分傳輸內容的網絡調度方法的第一實施例。請同時參見圖 1和圖2，本實施例的方法包括如下的步驟。步驟11 客戶端將需要請求的數據劃分為η個部份Pi，其中η是大于1的自然數， i < η。步驟12 中央調度信息服務器實時更新m個候選服務器的資源狀況，其中m是自然數，候選服務器的資源狀況包括各個候選服務器的帶寬成本、空閑程度。步驟13 客戶端從中央調度信息服務器獲取m個候選服務器的資源狀況，并實時檢測客戶端本機到m個候選服務器的傳輸速率和響應時間，其中m是自然數。步驟14 根據步驟13取得的m個候選服務器的資源狀況以及本機到m個候選服務器的傳輸速率和響應時間，計算出滿足Pi需要的各個候選服務器的資源消耗量Sij，其中1 < i < n，1 < j < m，Si j表示第j個候選服務器完成第i部份數據傳輸需要消耗的資源。其中資源消耗量Sij的具體計算視實際情況而定，在不同的情況下Sij的計算方式和各參數的權重是不同的，具體的計算是一種公知技術，在此不再贅述。步驟15 對于每一個Pi，從Sij中選擇出最小的Sik，其中1彡k彡m，其中Sik表示在所有的m個候選服務器中，第k個候選服務器傳輸第i部份數據所消耗的資源是最小的。步驟16 客戶端根據步驟15的結果，從相應的候選服務器獲取每個部份的數據， 直到所有數據傳輸完成。在這一步驟中，是以并行或者串行的傳輸方式從候選服務器中獲取數據。所謂并行，就是從各個候選服務器同時獲取數據，所謂串行，就是等一個分段的內容完成后，再開始另一個分段的內容下載。較佳的，在步驟13完成后，先針對預設的分段數據進行步驟14-15的處理，先計算出這些預設的分段數據所要求的資源，找出這些分段對應的服務器，實現邊下載邊計算的
7方式，亦即，在下載預設的分段數據的同時，對其余的分段數據進行步驟14-15的處理。這種方式適應于對響應要求高的應用，例如V0D，用戶體驗更好。區分傳輸內容的網絡調度方法的第二實施例圖3示出了本發明的區分傳輸內容的網絡調度方法的第一實施例。請同時參見圖 3和圖4，本實施例的方法包括如下的步驟。步驟21 客戶端將需要請求的數據劃分為η個部份Pi，其中η是大于1的自然數， i < η。步驟22:客戶端以靜態輸入方式獲取m個候選服務器的資源狀況，m個候選服務器的資源狀況包括各個候選服務器的帶寬成本、空閑程度、傳輸速率、響應時間。步驟23 根據步驟22取得的m個候選服務器的資源狀況，計算出滿足Pi需要的各個候選服務器的資源消耗量Sij，其中1 < i < n，1 < j < m，Sij表示第j個候選服務器完成第i部份數據傳輸需要消耗的資源。其中資源消耗量Sij的具體計算視實際情況而定，在不同的情況下Sij的計算方式和各參數的權重是不同的，具體的計算是一種公知技術，在此不再贅述。步驟M 對于每一個Pi，從Sij中選擇出最小的Sik，其中1彡k彡m，其中Sik表示在所有的m個候選服務器中，第k個候選服務器傳輸第i部份數據所消耗的資源是最小的。步驟25 客戶端根據步驟M的結果，從相應的候選服務器獲取每個部份的數據， 直到所有數據傳輸完成。在這一步驟中，是以并行或者串行的傳輸方式從候選服務器中獲取數據。所謂并行，就是從各個候選服務器同時獲取數據，所謂串行，就是等一個分段的內容完成后，再開始另一個分段的內容下載。較佳的，在步驟22完成后，先針對預設的分段數據進行步驟23-M的處理，先計算出這些預設的分段數據所要求的資源，找出這些分段對應的服務器，實現邊下載邊計算的方式，亦即，在下載預設的分段數據的同時，對其余的分段數據進行步驟23-24的處理。這種方式適應于對響應要求高的應用，例如V0D，用戶體驗更好。^mmnmmim^tmm-^WM圖5示出了本發明的區分傳輸內容的網絡調度系統的第一實施例的原理。請參見圖5，本實施例的網絡調度系統包括數據分段模塊11、資源狀況更新模塊12、資源狀況獲取模塊13、資源消耗計算模塊14、候選服務器選取模塊15以及數據傳輸模塊16。數據分段模塊11中，客戶端將需要請求的數據劃分為η個部份Pi，其中η是大于 1的自然數，1彡i彡η。資源狀況更新模塊12中，中央調度信息服務器實時更新m個候選服務器的資源狀況，其中m是自然數，候選服務器的資源狀況包括各個候選服務器的帶寬成本、空閑程度。資源狀況獲取模塊13中，客戶端從中央調度信息服務器獲取m個候選服務器的資源狀況，并實時檢測客戶端本機到m個候選服務器的傳輸速率和響應時間，其中m是自然數。資源消耗計算模塊14中，根據資源狀況獲取模塊13取得的m個候選服務器的資源狀況以及本機到m個候選服務器的傳輸速率和響應時間，計算出滿足Pi需要的各個候選服務器的資源消耗量Sij，其中1 < i < n，1 < j < m，Sij表示第j個候選服務器完成第i 部份數據傳輸需要消耗的資源。其中資源消耗量Sij的具體計算視實際情況而定，在不同的情況下Sij的計算方式和各參數的權重是不同的，具體的計算是一種公知技術，在此不再贅述。候選服務器選取模塊15中，對于每一個Pi，從Sij中選擇出最小的Sik，其中 1 < k < m，其中Sik表示在所有的m個候選服務器中，第k個候選服務器傳輸第i部份數據所消耗的資源是最小的；數據傳輸模塊16中，客戶端根據候選服務器選取模塊15的結果，從相應的候選服務器獲取每個部份的數據，直到所有數據傳輸完成。在數據傳輸模塊16中，以并行或者串行的傳輸方式從候選服務器中獲取數據。區分傳輸內容的網絡調度系統的第二實施例圖6示出了本發明的區分傳輸內容的網絡調度系統的第二實施例的原理。請參見圖6，本實施例的網絡調度模塊包括數據分段模塊21、資源狀況獲取模塊22、資源消耗計算模塊23、候選服務器選取模塊M、數據傳輸模塊25。數據分段模塊21中，客戶端將需要請求的數據劃分為η個部份Pi，其中η是大于 1的自然數，1彡i彡η。資源狀況獲取模塊22中，客戶端以靜態輸入方式獲取m個候選服務器的資源狀況，m個候選服務器的資源狀況包括各個候選服務器的帶寬成本、空閑程度、傳輸速率、響應時間。資源消耗計算模塊23中，根據資源狀況獲取模塊取得的m個候選服務器的資源狀況，計算出滿足Pi需要的各個候選服務器的資源消耗量Si j，其中1 < i < n，l < j Sm， Sij表示第j個候選服務器完成第i部份數據傳輸需要消耗的資源。其中資源消耗量Sij 的具體計算視實際情況而定，在不同的情況下Sij的計算方式和各參數的權重是不同的， 具體的計算是一種公知技術，在此不再贅述。候選服務器選取模塊M中，對于每一個Pi，從Sij中選擇出最小的Sik，其中 1 < k < m，其中Sik表示在所有的m個候選服務器中，第k個候選服務器傳輸第i部份數據所消耗的資源是最小的。數據傳輸模塊25中，客戶端根據候選服務器選取模塊的結果，從相應的候選服務器獲取每個部份的數據，直到所有數據傳輸完成。在數據傳輸模塊25中，以并行或者串行的傳輸方式從候選服務器中獲取數據。上述實施例是提供給本領域普通技術人員來實現或使用本發明的，本領域普通技術人員可在不脫離本發明的發明思想的情況下，對上述實施例做出種種修改或變化，因而本發明的保護范圍并不被上述實施例所限，而應該是負荷權利要求書提到的創新性特征的最大范圍。
權利要求
1.一種區分傳輸內容的網絡調度方法，包括步驟1 客戶端將需要請求的數據劃分為η個部份Pi，其中η是大于1的自然數， 1 ^ i ^ η ；步驟2 中央調度信息服務器實時更新m個候選服務器的資源狀況，其中m是自然數， 所述候選服務器的資源狀況包括各個候選服務器的帶寬成本、空閑程度；步驟3 客戶端從中央調度信息服務器獲取所述m個候選服務器的資源狀況，并實時檢測客戶端本機到所述m個候選服務器的傳輸速率和響應時間，其中!!！是自然數；步驟4 根據步驟3取得的所述m個候選服務器的資源狀況以及本機到所述m個候選服務器的傳輸速率和響應時間，計算出滿足Pi需要的各個候選服務器的資源消耗量Si j， 其中1 < i < n，1 < j < m，Si j表示第j個候選服務器完成第i部份數據傳輸需要消耗的資源；步驟5 對于每一個Pi，從Sij中選擇出最小的Sik，其中1 < k < m，其中Sik表示在所有的m個候選服務器中，第k個候選服務器傳輸第i部份數據所消耗的資源是最小的；步驟6 客戶端根據步驟5的結果，從相應的候選服務器獲取每個部份的數據，直到所有數據傳輸完成。
2.根據權利要求1所述的區分傳輸內容的網絡調度方法，其特征在于，在步驟3完成后，先針對預設的分段數據進行步驟4-5的處理，在下載預設的分段數據的同時，對其余的分段數據進行步驟4-5的處理。
3.根據權利要求1所述的區分傳輸內容的網絡調度方法，其特征在于，在步驟6中，以并行或者串行的傳輸方式從候選服務器中獲取數據。
4.一種區分傳輸內容的網絡調度方法，包括步驟1 客戶端將需要請求的數據劃分為η個部份Pi，其中η是大于1的自然數， 1 ^ i ^ η ；步驟2 客戶端以靜態輸入方式獲取m個候選服務器的資源狀況，所述m個候選服務器的資源狀況包括各個候選服務器的帶寬成本、空閑程度、傳輸速率、響應時間；步驟3 根據步驟2取得的所述m個候選服務器的資源狀況，計算出滿足Pi需要的各個候選服務器的資源消耗量Sij，其中1 < i < n，1 < j < m，Sij表示第j個候選服務器完成第i部份數據傳輸需要消耗的資源；步驟4 對于每一個Pi，從Sij中選擇出最小的Sik，其中1彡k彡m，其中Sik表示在所有的m個候選服務器中，第k個候選服務器傳輸第i部份數據所消耗的資源是最小的；步驟5 客戶端根據步驟4的結果，從相應的候選服務器獲取每個部份的數據，直到所有數據傳輸完成。
5.根據權利要求4所述的區分傳輸內容的網絡調度方法，其特征在于，在步驟2完成后，先針對預設的分段數據進行步驟3-4的處理，在下載預設的分段數據的同時，對其余的分段數據進行步驟3-4的處理。
6.根據權利要求4所述的區分傳輸內容的網絡調度方法，其特征在于，在步驟5中，以并行或者串行的傳輸方式從候選服務器中獲取數據。
7.—種區分傳輸內容的網絡調度系統，包括數據分段模塊，客戶端將需要請求的數據劃分為η個部份Pi，其中η是大于1的自然數，1 < i < η ；資源狀況更新模塊，中央調度信息服務器實時更新m個候選服務器的資源狀況，其中m 是自然數，所述候選服務器的資源狀況包括各個候選服務器的帶寬成本、空閑程度；資源狀況獲取模塊，戶端從中央調度信息服務器獲取所述m個候選服務器的資源狀況，并實時檢測客戶端本機到所述m個候選服務器的傳輸速率和響應時間，其中m是自然數；資源消耗計算模塊，根據資源狀況獲取模塊取得的所述m個候選服務器的資源狀況以及本機到所述m個候選服務器的傳輸速率和響應時間，計算出滿足Pi需要的各個候選服務器的資源消耗量Si j，其中1 < i < n，1 < j < m, Sij表示第j個候選服務器完成第i部份數據傳輸需要消耗的資源；候選服務器選取模塊，對于每一個Pi，從Sij中選擇出最小的Sik，其中1 <k<m，其中Sik表示在所有的m個候選服務器中，第k個候選服務器傳輸第i部份數據所消耗的資源是最小的；數據傳輸模塊，客戶端根據候選服務器選取模塊的結果，從相應的候選服務器獲取每個部份的數據，直到所有數據傳輸完成。
8.根據權利要求7所述的區分傳輸內容的網絡調度系統，其特征在于，在數據傳輸模塊中，以并行或者串行的傳輸方式從候選服務器中獲取數據。
9.一種區分傳輸內容的網絡調度系統，包括數據分段模塊，客戶端將需要請求的數據劃分為η個部份Pi，其中η是大于1的自然數，1 < i < η ；資源狀況獲取模塊，客戶端以靜態輸入方式獲取m個候選服務器的資源狀況，所述m個候選服務器的資源狀況包括各個候選服務器的帶寬成本、空閑程度、傳輸速率、響應時間；資源消耗計算模塊，根據資源狀況獲取模塊取得的所述m個候選服務器的資源狀況， 計算出滿足Pi需要的各個候選服務器的資源消耗量Sij，其中1 < i < n，1 < j < m, Sij 表示第j個候選服務器完成第i部份數據傳輸需要消耗的資源；候選服務器選取模塊，對于每一個Pi，從Sij中選擇出最小的Sik，其中1 < k < m，其中Sik表示在所有的m個候選服務器中，第k個候選服務器傳輸第i部份數據所消耗的資源是最小的；數據傳輸模塊，客戶端根據候選服務器選取模塊的結果，從相應的候選服務器獲取每個部份的數據，直到所有數據傳輸完成。
10.根據權利要求9所述的區分傳輸內容的網絡調度系統，其特征在于，在數據傳輸模塊中，以并行或者串行的傳輸方式從候選服務器中獲取數據。
全文摘要
本發明公開了一種區分傳輸內容的網絡調度方法和系統，可使網絡擁塞和延遲得到極大的環節，提高了客戶體驗，節省了傳輸成本。其技術方案為使用一個中央調度信息服務器，實時更新每個候選服務器的資源信息狀況；客戶端在網絡傳輸開始前，對需要傳輸的內容進行分段分析，計算每個分段對網絡資源的需求，并根據中央調度信息服務器提供的調度信息，為每段內容選擇能夠滿足傳輸需求的消耗資源最小的網絡資源進行數據傳輸，從而在滿足傳輸需求的前提下，達到消耗網絡資源的最小化。
文檔編號H04L12/56GK102347907SQ20111036603
公開日2012年2月8日 申請日期2011年11月17日 優先權日2011年11月17日
發明者洪珂, 鄧獨, 鄒煥英 申請人:網宿科技股份有限公司