CN104519080B - 一种分布式cdn***的建链方法及*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分布式CDN***的建链方法及***，其中，该方法包括：管理层获取控制层的数据信息，以及获取能力层各个节点的数据信息；管理层根据获取的数据信息，为能力层各个节点分配一个归属的控制层；控制层基于上述数据信息，向能力层各个节点建立通讯链路。通过本发明，解决了相关技术中分布式CDN***中链路无法自动切换的问题，从而实现了在CDN大规模软件架构下，控制层软件对能力层节点拓扑的灵活管理，以及能力层配置的简单化。当信令网络拓扑发生变化时，能够实现控制层软件与能力层节点间链路的自动切换，将对业务功能的影响降到最低。同时还可以满足CDN***的快速扩容，以及大规模扩容。

Description

一种分布式CDN***的建链方法及***
技术领域
本发明涉及多媒体业务领域，特别是涉及一种分布式CDN***的建链方法及***。
背景技术
随着通讯技术的飞速发展、网络带宽的不断提升以及全球云计算技术的广泛应用，互联网用户数急速增加，IPTV（交互式网络电视）技术得到了快速推广，已陆续开始由世界各大运营商大规模采用和部署。尤其是当下“三网融合”政策的实施，更为我国方兴未艾的内容分发网络（ContentDeliveryNetwork，简称为CDN）产业提供了井喷式的发展机遇。
CDN业务量及其产业链的壮大，对CDN管理层、控制层以及能力层等各级设备都提出了更高的要求，目标将逐步朝向超大容量、安全稳健、组网灵活的方向发展，其大规模组网技术亟待突破。在CDN大规模软件架构下的分布式CDN***中，要实现对大规模节点管理的灵活与高效，对CDN的管理及控制能力有了更高更可靠的要求。为了提升***的稳健性，CDN的管理层及控制层还往往都设置为双机（双中心）模式或主备模式，这对CDN组网切换时网元的建链灵活性有了更高的要求。
以融合CDN***的组网为例，当前的CDN网元主要采用了至底向上的方式建立网元间的通讯链路，信令网络和媒体网络拓扑的建立都是固化的，不具备被控制的能力，灵活性较差，因此在以往架构中媒体定位***MLSS（管理层，也称为CDNManager）的双中心方案中，修改MLSS信令网络的拓扑的时候，需要在能力层各节点上执行大量的切换操作，工程操作复杂而且难度大、风险大，很难实现链路的自动切换。在CDN大规模软件架构下，这一弊端显现的会更为突出。
针对相关技术中分布式CDN***中链路无法自动切换的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中分布式CDN***中链路无法自动切换的问题，本发明提供了一种分布式CDN***的建链方法及***，用以解决上述技术问题。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种分布式CDN***的建链方法，其中，该方法包括：管理层获取控制层的数据信息，以及获取能力层各个节点的数据信息；上述管理层根据获取的数据信息，为能力层各个节点分配一个归属的控制层；上述控制层基于上述数据信息，向能力层各个节点建立通讯链路。
优选地，所述管理层获取所述控制层的数据信息包括：所述管理层通过WEB模块控制层管理接口，添加所述控制层的数据信息；其中，所述控制层的数据信息包括控制层标识、模块号、局号。
优选地，所述管理层获取所述能力层各个节点的数据信息包括：所述管理层通过WEB模块节点管理接口，添加所述能力层的各个节点的数据信息，所述节点的数据信息包括节点标识、节点信令IP、信令端口、模块号、局号以及建链模式信息。
优选地，所述控制层基于所述数据信息，向能力层各个节点建立通讯链路包括：所述控制层同步所述管理层的数据信息，从所述数据信息中筛选出归属于所述控制层的节点的数据信息；将筛选出的所述节点的数据信息保存在节点链路列表内；所述控制层根据所述节点链路列表，向能力层各个节点建立通讯链路。
优选地，所述方法还包括：所述控制层实时监控所述节点链路列表；当监控发现所述节点链路列表发生变化时，所述控制层新建或关闭变化的链路。
根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种建链***，其中，该***包括管理层、能力层以及控制层，其中：上述管理层包括：信息获取模块，用于获取上述控制层的数据信息，以及获取上述能力层各个节点的数据信息；分配模块，用于根据获取的数据信息，为上述能力层各个节点分配一个归属的控制层；上述控制层包括：建链模块，用于根据上述数据信息，向上述能力层各个节点建立通讯链路。
优选地，所述信息获取模块包括：第一获取单元，用于通过WEB模块控制层管理接口，添加所述控制层的数据信息；其中，所述控制层的数据信息包括控制层标识、模块号、局号。
优选地，所述信息获取模块包括：第二获取单元，用于通过WEB模块节点管理接口，添加所述能力层的各个节点的数据信息，所述节点的数据信息包括节点标识、节点信令IP、信令端口、模块号、局号以及建链模式信息。
优选地，所述建链模块包括：建表单元，用于同步所述管理层的数据信息，从所述数据信息中筛选出归属于所述控制层的节点的数据信息；将筛选出的所述节点的数据信息保存在节点链路列表内；建链单元，用于根据所述节点链路列表，向能力层各个节点建立通讯链路。
优选地，所述控制层还包括：监控模块，用于实时监控所述节点链路列表；处理模块，用于在所述监控模块发现所述节点链路列表发生变化时，新建或关闭变化的链路。
通过本发明，管理层获取控制层的数据信息，以及获取能力层各个节点的数据信息；上述管理层根据获取的数据信息，为能力层各个节点分配一个归属的控制层；上述控制层基于上述数据信息，向能力层各个节点建立通讯链路，解决了相关技术中分布式CDN***中链路无法自动切换的问题，从而实现了在CDN大规模软件架构下，控制层软件对能力层节点拓扑的灵活管理，以及能力层配置的简单化。当信令网络拓扑发生变化时，能够实现控制层软件与能力层节点间链路的自动切换，将对业务功能的影响降到最低。同时还可以满足CDN***的快速扩容，以及大规模扩容。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
图1是根据本发明实施例的分布式CDN***的建链方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的建链***的结构框图；
图3是根据本发明实施例的CDN反向建链实现的***架构图；
图4是根据本发明实施例的CDN反向建链的方法流程示意图。
具体实施方式
为了解决相关技术中分布式CDN***中链路无法自动切换的问题，本发明提供了一种分布式CDN***的建链方法及***，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
本发明的技术方案涉及IPTV（网络视讯）、视频监控、移动流媒体等电信网络中的多媒体业务领域，尤其涉及融合CDN业务***中大规模组网模式下，分布式CDN***中的组网控制方法。
本实施例提供了一种分布式CDN***的建链方法，图1是根据本发明实施例的分布式CDN***的建链方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤（步骤S102-步骤S106）：
步骤S102，管理层获取控制层的数据信息，以及获取能力层各个节点的数据信息；
步骤S104，管理层根据获取的数据信息，为能力层各个节点分配一个归属的控制层；
步骤S106，控制层基于上述数据信息，向能力层各个节点建立通讯链路。
通过上述方法，管理层获取控制层的数据信息，以及获取能力层各个节点的数据信息；上述管理层根据获取的数据信息，为能力层各个节点分配一个归属的控制层；上述控制层基于上述数据信息，向能力层各个节点建立通讯链路，解决了相关技术中分布式CDN***中链路无法自动切换的问题，从而实现了在CDN大规模软件架构下，控制层软件对能力层节点拓扑的灵活管理，以及能力层配置的简单化。当信令网络拓扑发生变化时，能够实现控制层软件与能力层节点间链路的自动切换，将对业务功能的影响降到最低。同时还可以满足CDN***的快速扩容，以及大规模扩容。
优选地，上述控制层基于上述数据信息，向能力层各个节点建立通讯链路包括：上述控制层同步上述管理层的数据信息，从上述数据信息中筛选出归属于上述控制层的节点的数据信息；将筛选出的上述节点的数据信息保存在节点链路列表内；上述控制层根据上述节点链路列表，向能力层各个节点建立通讯链路。
优选地，上述方法还包括：控制层实时监控上述节点链路列表；当监控发现上述节点链路列表发生变化时，控制层新建或关闭变化的链路。
本发明的技术方案要解决的技术问题是提供一种分布式CDN***中的组网控制方法，用于实现在CDN大规模软件架构下，控制层软件对能力层节点拓扑的灵活管理，以及能力层配置的简单化。当信令网络拓扑发生变化时，能够实现控制层软件与能力层节点间链路的自动切换，将对业务功能（如：内容发布、频道创建、节目单录制等功能）的影响降到最低；同时还可以满足CDN***的快速扩容，以及大规模扩容。
通过本发明实施例，分布式CDN***中的组网控制方法，与CDN组网的传统控制方法相比，本发明所述的控制方法可称作反向建链方法。基于该功能的***组成模块包括CDNWEB模块、管理层数据模块、管理层数据库、控制层数据模块、控制层数据库、控制层通讯模块。下面对各个模块进行详细介绍。
CDNWEB模块：作为CDN管理层数据配置的入口，用于CDN***资源的配置及下发，如：能力层各节点的通讯信息、控制层网元信息、节点归属的控制层等。主要涉及配置的增加、修改或删除。同时还用于业务数据的界面展示。
管理层数据模块：与控制层数据模块协作完成数据同步功能，将通过管理层添加的***资源配置信息全量同步至全网中的各个控制层。同时，当管理层数据配置发生变动时，管理层软件与控制层软件之间保持实时数据更新。
管理层数据库：保存管理层下发的所有资源配置数据，采集控制层软件上报的能力层节点性能数据，以及业务处理结果。主要用于CDNWEB模块的页面数据展示，以及管理层软件与控制层软件之间的数据同步。还可用于管理层软件缓存上层业务指令，定时由管理层读取分发给控制层软件。
控制层网管模块：用于控制层基础配置的增加、删除、修改。同时，还可以为控制层各网元配置管理层通讯信息，如管理层IP、模块号、局号等数据。
控制层数据模块：与管理层数据模块协作实现数据同步功能，将管理层下发的基础数据保存在控制层数据库内，用于业务功能的正常运作。
控制层数据库：用于向控制层所有业务进程提供访问接口，保存或更新管理层与控制层数据同步时下发的基础配置和业务数据。缓存管理层下发的业务指令，生成到能力层各节点的业务指令，由控制层业务进程定时读取分发到能力层各节点，并接收能力层节点的处理结果。同时，在控制层数据发生变更时，控制层数据库还可以通知到指定的模块，保持数据的实时更新。
控制层通讯模块：用于控制层与各层之间的通讯链路管理。控制层通讯模块启动后，自动从控制层数据库中读取管理层和能力层的通讯建链信息，主动与管理层和能力层建立通讯链路。同时，通讯模块还会实时监控控制层数据库中的通讯建链信息，一旦建链信息发生变化，通讯模块会立即新建或关闭变化的链路，保证链路的正确和通畅。
能力层节点：与控制层软件建链，用于接收控制层下发的业务指令（如：内容发布、频道创建、节目单录制等），存储媒体内容。上报业务指令处理结果，以及节点性能数据；并向用户提供CDN媒体服务等。
下面通过具体实施例介绍一种分布式CDN大规模组网时反向建链的实现方法，同时也可以兼容以往的建链模式，主要包括以下步骤：
在控制层网管中，为各控制层软件添加管理层通讯信息，主要包括管理层IP、模块号、局号等，数据写入各控制层数据库；
控制层通讯模块定时查询控制层数据库，读取管理层通讯建链信息，主动向管理层软件建立信令链路；同时，通讯模块还会实时监控数据库中的管理层通讯建链信息，一旦信息发生了变化，通讯模块会立即新建或关闭变化的链路，保证链路的正确与通畅。
管理层通过WEB模块节点管理接口，添加能力层各节点数据，主要包括节点标识、节点信令IP、信令端口、模块号、局号以及建链模式（正向建链或反向建链）等信息；这里，正向建链代表能力层主动向控制层建链，（即传统的CDN建链方式），反向建链代表控制层主动向能力层建链。能力层可以由一个或多个节点组成。
基于上述介绍，优选地，在本实施例中，管理层获取上述能力层各个节点的数据信息包括：上述管理层通过WEB模块节点管理接口，添加上述能力层的各个节点的数据信息，上述节点的数据信息包括节点标识、节点信令IP、信令端口、模块号、局号以及建链模式信息。
管理层通过WEB模块控制层管理接口，添加CDN各控制层的信息，主要包括控制层标识、模块号、局号等信息。管理层唯一，控制层可以有多个。
基于上述介绍，优选地，在本实施例中，管理层获取上述控制层的数据信息包括：上述管理层通过WEB模块控制层管理接口，添加上述控制层的数据信息；其中，上述控制层的数据信息包括控制层标识、模块号、局号。
管理层通过WEB模块节点控制关系接口，为能力层每个节点分配一个归属的控制层。一个节点归属于一个控制层，不同的节点可以归属于相同的控制层，一个控制层可以控制数百个能力层节点。
CDNWEB模块数据添加完成，触发数据同步，通过管理层数据模块与控制层数据模块之间的数据同步机制，管理层软件将***资源配置信息（能力层节点信息、控制层信息、能力层节点归属信息）全量同步至控制层各个网元。当资源配置信息发生变动时，管理层软件与控制层软件之间保持实时数据同步。
控制层软件读取同步到的数据信息，筛选出本控制层管辖内的节点数据，根据建链模式，将需要反向建链的节点数据保存在本控制层的节点链路列表内，正向建链的节点数据不保存在该列表内。当信令网络拓扑发生变动，再次触发数据同步时，各控制层的节点链路列表实时更新。
控制层通讯模块定时扫描数据库，读取节点链路列表，主动向能力层各节点软件建立通讯链路。同时，通讯模块还会实时监控数据库中的节点链路列表信息，一旦列表信息发生了变化，通讯模块会立即新建或关闭变化的链路，保证有效链路的正确与通畅。
对于正向建链的节点，控制层等待能力层节点主动发起建链请求。
在采用本实施例所公开的方法构建的CDN反向建链***中，通过管理层软件配置数据，以及与控制层软件的同步机制来生成节点链路列表，操作方法简单高效，提高了产品易用性；控制层的软件根据能力层节点链路列表主动向能力层各节点的软件反向建立信令链路，实现了拓扑的灵活管理；突破了CDN***中的常规建链模式（正向建链），同时兼容正向建链与反向建链两种方式，从能力层来看建链方法更加灵活、可靠、实用。更重要的是，在修改信令网络的拓扑的时候，实现了控制层与能力层链路的自动切换，使得工程操作简单化，对业务的影响降到了最低或无影响；实现了管理层与控制层的组件化，极大提升了CDN大规模组网与快速扩容的能力。
对应于上述实施例介绍的建链方法，本实施例提供了一种建链***，该***用以实现上述实施例。图2是根据本发明实施例的建链***的结构框图，如图2所示，该***包括管理层、能力层以及控制层，下面对该结构进行详细介绍。
管理层包括：信息获取模块10，用于获取上述控制层的数据信息，以及获取上述能力层各个节点的数据信息；分配模块12，用于根据获取的数据信息，为上述能力层各个节点分配一个归属的控制层；
控制层包括：建链模块20，用于根据上述数据信息，向上述能力层各个节点建立通讯链路。
通过上述实施例，管理层获取控制层的数据信息，以及获取能力层各个节点的数据信息；上述管理层根据获取的数据信息，为能力层各个节点分配一个归属的控制层；上述控制层基于上述数据信息，向能力层各个节点建立通讯链路，解决了相关技术中分布式CDN***中链路无法自动切换的问题，从而实现了在CDN大规模软件架构下，控制层软件对能力层节点拓扑的灵活管理，以及能力层配置的简单化。当信令网络拓扑发生变化时，能够实现控制层软件与能力层节点间链路的自动切换，将对业务功能的影响降到最低。同时还可以满足CDN***的快速扩容，以及大规模扩容。
优选地，上述信息获取模块10包括：第一获取单元，用于通过WEB模块控制层管理接口，添加上述控制层的数据信息；其中，上述控制层的数据信息包括控制层标识、模块号、局号。
优选地，上述信息获取模块10包括：第二获取单元，用于通过WEB模块节点管理接口，添加上述能力层的各个节点的数据信息，上述节点的数据信息包括节点标识、节点信令IP、信令端口、模块号、局号以及建链模式信息。
优选地，上述建链模块20包括：建表单元，用于同步上述管理层的数据信息，从上述数据信息中筛选出归属于上述控制层的节点的数据信息；将筛选出的上述节点的数据信息保存在节点链路列表内；建链单元，用于根据上述节点链路列表，向能力层各个节点建立通讯链路。
优选地，上述控制层还包括：监控模块，用于实时监控上述节点链路列表；处理模块，用于在上述监控模块发现上述节点链路列表发生变化时，新建或关闭变化的链路。
下面将结合附图及实施例对本发明实施例的技术方案进行更详细的说明。
图3是根据本发明实施例的CDN反向建链实现的***架构图，如图3所示，本实施例提供了一种基于CDN反向建链的***，包括一个CDN管理层服务器（图中标记为CDNM，CDNManager）、一个或多个CDN控制层服务器（图中标记为CDNC，CDN Control）、一个或多个CDN能力层节点设备（即CDN节点，图中标记为NODE）。其中CDN管理层服务器又包含CDNWEB模块（CDNWEB）、管理层数据模块（Manager Layer Data，简称ML-D）、管理层数据库（ManagerLayer Database，简称ML-DB）；CDN控制层服务器又包含控制层网管（NetNumen N31，简称N31）、控制层数据模块（Control Layer Data，简称CL-D）、控制层数据库（Control LayerDatabase，简称CL-DB）、控制层通讯模块（Control Layer Communication，简称CL-COM）。
图4是根据本发明实施例的CDN反向建链的方法流程示意图，如图4所示，该流程包括以下步骤（步骤S401-步骤S414）：
步骤S401：在N31网管中添加控制层CDNC网元，通过网管为各CDNC网元添加管理层CDNM的通讯信息，主要包括CDNM的信令IP、模块号、局号以及端口等，数据直接写入各CDNC网元的数据库CL-DB中；
步骤S402：各CDNC网元的通讯模块CL-COM定时去扫描CL-DB中的表，读取CDNM的通讯建链信息。
步骤S403：控制层各CDNC网元主动向管理层CDNM建立通讯链路；如果CL-DB表中的CDNM通讯信息发生了变化，CL-COM也会立即关闭或更新变化的链路，保证有效链路的正确与通畅。
步骤S404：通过管理层CDNWEB添加能力层各NODE的通讯数据(一个或多个)，以及控制层各CDNC网元的数据(一个或多个)。同时还可以为每个NODE与CDNC建立归属关系，以及NODE之间的业务依赖关系等等。数据直接写入管理层ML-DB中，同时还会更新相应表的版本信息，用于标记该表中的数据发生了变更。
步骤S405：管理层数据添加完成，CDNWEB触发数据同步，向管理层数据模块ML-D发送数据变更通知，变更通知中携带各数据表的最新版本信息。
步骤S406：管理层数据模块ML-D收到数据变更通知之后，将消息广播到所有CDNC网元的数据模块CL-D。
步骤S407：各CDNC网元的数据模块CL-D查询CLDB中的数据版本信息，并与通知的版本号作比较，开启数据同步流程。
步骤S408：各CDNC网元根据CL-D所获取的表版本信息，决策是否向ML-D发送数据同步请求，以及同步哪些表。
步骤S409：ML-D收到来自各CDNC网元的数据同步请求，向各CDNC的CL-D模块返回数据同步响应，携带数据同步FTP信息等。
步骤S410：CL-D收到CDNM返回的数据同步响应之后，从CDNM指定的FTP地址上获取最新数据，并将数据写入CDNC的CL-DB数据库中。
步骤S411：各CDNC网元的通讯模块CL-COM定时去扫描CL-DB中的节点通讯信息表，获取需要反向建链的节点通讯信息。
步骤S412：各CDNC网元的CL-COM主动向归属于本CDNC的所有能力层NODE发送建链请求，建立CDNC与NODE的通讯链路。
步骤S413：CDNC网元的CL-DB具有数据变更通知功能。通过CL-DB实现CL-COM对节点链路列表信息的实时监控，当节点通讯信息发生变更时，各CDNC网元的CL-DB通知到相应的通讯模块CL-COM。
步骤S414：CL-COM收到数据变更通知之后，查询本控制层CL-DB中的节点通讯信息表，获取归属于本CDNC且需要反向建链的节点的最新通讯信息。根据最新列表信息，新建或关闭变化的链路，保证有效链路的正确与畅通。
采用本发明实施例的技术优势是：控制层的软件根据能力层节点链路列表，主动向能力层各节点的软件反向建立信令链路，实现了拓扑的灵活管理；在修改信令网络的拓扑的时候，只需在管理层修改一下节点归属控制层信息就可以新建或关闭变化的链路，免去了在能力层各节点上执行大量的切换操作，使得工程操作简单化；也方便了能力层大规模扩容时批量节点的快速接入。
在本实施例中，管理层CDNM与控制层CDNC，在以往架构中作为一个模块MLSS（Media Location Srevice System），在全网唯一部署。MLSS直接管理并控制多个节点。在本实施方案中将其拆分为管理层CDNM与控制层CDNC两种不同的组件，分别独立部署，极大提升了CDN***的扩容能力。该改进和变形可以增加本发明的实用性，但也属于本发明保护的范围。
尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。

Claims (8)

1.一种分布式CDN***的建链方法，其特征在于，所述方法包括：
管理层获取控制层的数据信息，以及获取能力层各个节点的数据信息；
所述管理层根据获取的数据信息，为能力层各个节点分配一个归属的控制层；
所述控制层同步所述管理层的数据信息，从所述数据信息中筛选出归属于所述控制层的节点的数据信息；将筛选出的所述节点的数据信息保存在节点链路列表内；
所述控制层根据所述节点链路列表，向能力层各个节点建立通讯链路。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管理层获取所述控制层的数据信息包括：
所述管理层通过WEB模块控制层管理接口，添加所述控制层的数据信息；其中，所述控制层的数据信息包括控制层标识、模块号、局号。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管理层获取所述能力层各个节点的数据信息包括：
所述管理层通过WEB模块节点管理接口，添加所述能力层的各个节点的数据信息，所述节点的数据信息包括节点标识、节点信令IP、信令端口、模块号、局号以及建链模式信息。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述控制层实时监控所述节点链路列表；
当监控发现所述节点链路列表发生变化时，所述控制层新建或关闭变化的链路。
5.一种建链***，其特征在于，所述***包括管理层、能力层以及控制层，其中：
所述管理层包括：信息获取模块，用于获取所述控制层的数据信息，以及获取所述能力层各个节点的数据信息；
分配模块，用于根据获取的数据信息，为所述能力层各个节点分配一个归属的控制层；
所述控制层包括：建链模块，用于根据所述数据信息，向所述能力层各个节点建立通讯链路；
所述建链模块包括：
建表单元，用于同步所述管理层的数据信息，从所述数据信息中筛选出归属于所述控制层的节点的数据信息；将筛选出的所述节点的数据信息保存在节点链路列表内；
建链单元，用于根据所述节点链路列表，向能力层各个节点建立通讯链路。
6.如权利要求5所述的***，其特征在于，所述信息获取模块包括：
第一获取单元，用于通过WEB模块控制层管理接口，添加所述控制层的数据信息；其中，所述控制层的数据信息包括控制层标识、模块号、局号。
7.如权利要求5所述的***，其特征在于，所述信息获取模块包括：
第二获取单元，用于通过WEB模块节点管理接口，添加所述能力层的各个节点的数据信息，所述节点的数据信息包括节点标识、节点信令IP、信令端口、模块号、局号以及建链模式信息。
8.如权利要求5所述的***，其特征在于，所述控制层还包括：
监控模块，用于实时监控所述节点链路列表；
处理模块，用于在所述监控模块发现所述节点链路列表发生变化时，新建或关闭变化的链路。
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