CN107465526B - 互联网视频cdn服务器质量监测***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种互联网视频CDN服务器质量监测***及方法，所述监测***包括：终端QoS软探针、CDN质量监测中心管理平台。终端QoS软探针包括网络包捕获和协议解析模块、CDN KPI统计模块、KPI上报通信模块；CDN质量监测中心管理平台包括终端KPI采集模块、CDN KPI汇总统计模块。本发明提出的互联网视频CDN服务器质量监测***及方法，在真实用户的OTT终端部署QoS软探针，通过对OTT终端实际访问的CDN服务器进行QoS指标采集，并将大量OTT终端上报的CDN QoS指标进行汇总统计，计算出各CDN服务器的性能和服务质量。

Description

互联网视频CDN服务器质量监测***及方法
技术领域
本发明属于通讯技术领域，涉及一种质量监测***，尤其涉及一种互联网视频CDN服务器质量监测***；同时，本发明还涉及一种互联网视频CDN服务器质量监测方法。
背景技术
随着IP网络和应用的迅速发展以及电信市场竞争的日益加剧，全球的各大电信运营商正掀起一股股以IPTV为主导的三网融合网络建设和业务发展的热潮。而在另一方面，以OTT(Over The Top)视频技术为主导的网络电视、移动视频和多屏互动业务也在不断增长，通过智能手机、平板电脑、PC和互联网电视机的OTT视频内容消费量正以惊人速度增长。
作为一种数字视频业务，OTT电视业务势必会同传统的有线电视和IPTV竞争。由于人们已经习惯了有线电视低廉的收费标准和不中断的业务可用性，因此如何保证OTT用户体验质量能达到(或超过)有线电视就成为OTT视频成功的关键要素。
同传统的IPTV视频协议栈(基于UDP/RTP的MPEG-TS视频码流)不同，OTT视频采用标准HTTP/TCP协议来递送媒体数据文件。TCP协议可通过重传机制来保证可靠的媒体数据传输，但无法保证所有重传的数据能在它们预定的播放时刻之前按时到达客户端。当这种情况出现时，客户端必须停下来等待，从而导致播放器画面卡顿、缓冲等待的现象发生。
导致OTT视频出现卡顿的原因可能是多方面的，包括IP承载网络问题(丢包严重、时延过大或带宽不足)、CDN服务器性能问题或OTT视频终端性能问题等。其中CDN服务器的性能和部署位置对OTT视频质量的影响是至关重要的，包括：(1)CDN服务器应尽量部署在靠近其所服务的OTT终端的网络位置，以减少视频流量对IP骨干网的压力，确保网络带宽能满足OTT视频流码流要求；(2)CDN服务器的负载压力应处于适合的水平，保持良好的性能状态，从而能快速响应OTT终端的HTTP请求，并提供较高的视频流下载吞吐率。
由上可见，为了保障OTT视频质量，就必须能有效地监测各CDN服务器的性能状况和服务质量，当CDN服务器出现性能问题时需要及时告警，并应根据CDN服务器的性能和负载情况，合理地进行CDN服务器的负载均衡调度、网络部署位置优化。
CDN的全称是Content Delivery Network，即内容分发网络。其基本思路是尽可能避开互联网上有可能影响数据传输速度和稳定性的瓶颈和环节，使内容传输的更快、更稳定。通过在网络各处放置节点服务器所构成的在现有的互联网基础之上的一层智能虚拟网络，CDN***能够实时地根据网络流量和各节点的连接、负载状况以及到用户的距离和响应时间等综合信息将用户的请求重新导向离用户最近的服务节点上。其目的是使用户可就近取得所需内容，解决互联网拥挤的状况，提高用户访问网站的响应速度。
传统的CDN服务质量监测***一般采用硬探针模拟终端拨测的方式实现，即通过在网络的不同位置部署硬探针，并模拟OTT终端向CDN服务器发起HTTP请求下载指定的视频流URL，然后测量视频流下载过程中该CDN服务器的各项性能指标，如HTTP成功率、HTTP响应时延、HTTP错误码等。这种CDN质量监测方案存在的主要局限性包括：
(1)由于需要在网络中各CDN服务器节点都部署拨测硬探针才能实现全网CDN节点的监控，因此通常需要较大的硬探针投资成本。
(2)由于拨测探针一般只能通过设置一组特定的视频URL来实现对CDN内容资源的抽样拨测，因此往往无法实现对CDN主要内容资源的全面监测。
(3)由于CDN内容资源经常发生变化，因此维护人员需要定期更新拨测任务的视频URL，这也给CDN质量监测***的管理和维护带来了较多的工作量。
有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的监测方式，以便克服现有监测方式存在的上述缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种互联网视频CDN服务器质量监测***，可降低***管理维护的复杂度和成本，同时可实现全网OTT视频终端的覆盖。
此外，本发明还提供一种互联网视频CDN服务器质量监测方法，可降低***管理维护的复杂度和成本，同时可实现全网OTT视频终端的覆盖。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种互联网视频CDN服务器质量监测***，所述监测***包括：终端QoS软探针、CDN质量监测中心管理平台；
所述终端QoS软探针包括网络包捕获和协议解析模块、CDN KPI统计模块、KPI上报通信模块；
所述网络包捕获和协议解析模块用以对终端的有线或无线网口的IP数据包进行捕获，并根据TCP/IP协议规范对数据包进行深入的协议解析，对终端访问CDN服务器的协议交互和视频流下载过程进行跟踪分析，并将相关的协议字段信息传送给CDN KPI统计模块；
所述CDN KPI统计模块用以对终端访问CDN服务器的协议字段进行统计分析，计算出以下KPI参数：
CDN服务器的IP地址：终端所请求视频流的服务器IP地址；
HTTP请求数：终端向服务器发送的视频流HTTP GET请求消息数；
HTTP成功响应数：服务器对终端发出的视频流HTTP GET请求给予成功响应的次数，其中不成功的响应包括：在设定时间内无响应和返回HTTP错误响应码这两种情况；
HTTP响应时延：计算从终端发起视频流的HTTPGET请求消息到收到该视频流的第一个数据包的时间差；
所述KPI上报通信模块用以按设定的周期将该采样周期的CDN KPI参数发送给CDN质量中心管理服务器；终端QoS软探针每次上报KPI参数时会同中心管理服务器按设定端口建立一个TCP连接，然后将CDNKPI参数，按XML格式封装到HTTP POST消息中，发送给中心管理服务器，发送完毕后即拆除该TCP连接；CDN KPI参数包括CDN服务器的IP地址、HTTP请求数、HTTP成功响应数、HTTP响应时延；
所述CDN质量监测中心管理平台包括终端KPI采集模块、CDN KPI汇总统计模块；
所述终端KPI采集模块用以负责同分布在网络不同位置的终端QoS软探针进行协议交互，采集QoS软探针上报的CDN KPI参数；其具体流程包括：在设定的端口监听来自QoS软探针的TCP连接请求；当收到软探针的HTTP POST消息后，则对其中的XML数据内容进行解析，并提取出其中包含的CDN KPI参数包括：CDN服务器的IP地址、HTTP请求数、HTTP成功响应数、HTTP响应时延；然后将该终端的CDN KPI参数按记录形式写入数据库；
所述CDN KPI汇总统计模块用以负责对数据库中的所有终端上报的CDN KPI记录进行统计分析，按CDN服务器IP地址进行归类汇总统计，统计各CDN服务器的总体性能KPI，包括：
HTTP请求成功率C：计算公式为A/B，其中，A为该CDN服务器向所有终端发送的HTTP成功响应总数；B为所有终端向该CDN服务器发送的HTTP请求总数；
平均HTTP响应时延D：计算所有终端上报的该CDN服务器的HTTP响应时延的平均值，以毫秒为单位；
CDN服务器的健康度H：该参数取值范围0－100，分值越高代表CDN服务器质量越好；计算公式为H＝50*C+50*E/100，其中E是根据该服务器的平均HTTP响应时延D计算的时延分值，计算公式：E＝100-D/5；若E<0，则E＝0。
一种互联网视频CDN服务器质量监测***，所述监测***包括：终端QoS软探针、CDN质量监测中心管理平台；
所述终端QoS软探针包括网络包捕获和协议解析模块、CDN KPI统计模块、KPI上报通信模块；
所述网络包捕获和协议解析模块用以对终端的有线或无线网口的IP数据包进行捕获，并根据TCP/IP协议规范对数据包进行深入的协议解析，对终端访问CDN服务器的协议交互和视频流下载过程进行跟踪分析，并将相关的协议字段信息传送给CDN KPI统计模块；
所述CDN KPI统计模块用以对终端访问CDN服务器的协议字段进行统计分析，计算出各KPI参数；
所述KPI上报通信模块用以按设定的周期将该采样周期的CDN KPI参数发送给CDN质量中心管理服务器；
所述CDN质量监测中心管理平台包括终端KPI采集模块、CDN KPI汇总统计模块；
所述终端KPI采集模块用以负责同分布在网络不同位置的终端QoS软探针进行协议交互，采集QoS软探针上报的CDN KPI参数；
所述CDN KPI汇总统计模块用以负责对数据库中的所有终端上报的CDN KPI记录进行统计分析，按CDN服务器IP地址进行归类汇总统计，统计各CDN服务器的总体性能KPI。
作为本发明的一种优选方案，所述CDN KPI统计模块计算的KPI参数包括：
CDN服务器的IP地址：终端所请求视频流的服务器IP地址；
HTTP请求数：终端向服务器发送的视频流HTTP GET请求消息数；
HTTP成功响应数：服务器对终端发出的视频流HTTP GET请求给予成功响应的次数，其中不成功的响应包括：在设定时间内无响应和返回HTTP错误响应码这两种情况；
HTTP响应时延：计算从终端发起视频流的HTTP GET请求消息到收到该视频流的第一个数据包的时间差。
作为本发明的一种优选方案，所述终端QoS软探针每次上报KPI参数时会同中心管理服务器按设定端口建立一个TCP连接，然后将CDN KPI参数，按XML格式封装到HTTP POST消息中，发送给中心管理服务器，发送完毕后即拆除该TCP连接；CDN KPI参数包括CDN服务器的I P地址、HTTP请求数、HTTP成功响应数、HTTP响应时延。
作为本发明的一种优选方案，所述终端KPI采集模块的具体流程包括：在设定的端口监听来自QoS软探针的TCP连接请求；当收到软探针的HTTP POST消息后，则对其中的XML数据内容进行解析，并提取出其中包含的CDN KPI参数包括：CDN服务器的IP地址、HTTP请求数、HTTP成功响应数、HTTP响应时延；然后将该终端的CDN KPI参数按记录形式写入数据库。
作为本发明的一种优选方案，所述CDN KPI汇总统计模块统计各CDN服务器的总体性能KPI包括：
HTTP请求成功率C：计算公式为A/B，其中，A为该CDN服务器向所有终端发送的HTTP成功响应总数；B为所有终端向该CDN服务器发送的HTTP请求总数；
平均HTTP响应时延D：计算所有终端上报的该CDN服务器的HTTP响应时延的平均值，以毫秒为单位；
CDN服务器的健康度H：该参数取值范围0－100，分值越高代表CDN服务器质量越好；计算公式为H＝50*C+50*E/100，其中E是根据该服务器的平均HTTP响应时延D计算的时延分值，计算公式：E＝100-D/5；若E<0，则E＝0。
一种上述互联网视频CDN服务器质量监测***的质量监测方法，所述质量监测方法包括：
步骤S1、网络包捕获和协议解析模块对终端的有线或无线网口的IP数据包进行捕获，并根据TCP/IP协议规范对数据包进行深入的协议解析，对终端访问CDN服务器的协议交互和视频流下载过程进行跟踪分析，并将相关的协议字段信息传送给CDN KPI统计模块；
步骤S2、CDN KPI统计模块对终端访问CDN服务器的协议字段进行统计分析，计算出以下KPI参数：
CDN服务器的IP地址：终端所请求视频流的服务器IP地址；
HTTP请求数：终端向服务器发送的视频流HTTP GET请求消息数；
HTTP成功响应数：服务器对终端发出的视频流HTTP GET请求给予成功响应的次数，其中不成功的响应包括：在设定时间内无响应和返回HTTP错误响应码这两种情况；
HTTP响应时延：计算从终端发起视频流的HTTP GET请求消息到收到该视频流的第一个数据包的时间差；
步骤S3、KPI上报通信模块按设定的周期将该采样周期的CDN KPI参数发送给CDN质量中心管理服务器；终端QoS软探针每次上报KPI参数时会同中心管理服务器按设定端口建立一个TCP连接，然后将CDN KPI参数，按XML格式封装到HTTP POST消息中，发送给中心管理服务器，发送完毕后即拆除该TCP连接；CDN KPI参数包括CDN服务器的IP地址、HTTP请求数、HTTP成功响应数、HTTP响应时延；
步骤S4、终端KPI采集模块负责同分布在网络不同位置的终端QoS软探针进行协议交互，采集QoS软探针上报的CDN KPI参数；其具体流程包括：在设定的端口监听来自QoS软探针的TCP连接请求；当收到软探针的HTTP POST消息后，则对其中的XML数据内容进行解析，并提取出其中包含的CDN KPI参数包括：CDN服务器的IP地址、HTTP请求数、HTTP成功响应数、HTTP响应时延；然后将该终端的CDN KPI参数按记录形式写入数据库；
步骤S5、CDN KPI汇总统计模块对数据库中的所有终端上报的CDN KPI记录进行统计分析，按CDN服务器IP地址进行归类汇总统计，统计各CDN服务器的总体性能KPI，包括：
HTTP请求成功率C：计算公式为A/B，其中，A为该CDN服务器向所有终端发送的HTTP成功响应总数；B为所有终端向该CDN服务器发送的HTTP请求总数；
平均HTTP响应时延D：计算所有终端上报的该CDN服务器的HTTP响应时延的平均值，以毫秒为单位；
CDN服务器的健康度H：该参数取值范围0－100，分值越高代表CDN服务器质量越好；计算公式为H＝50*C+50*E/100，其中E是根据该服务器的平均HTTP响应时延D计算的时延分值，计算公式：E＝100-D/5；若E<0，则E＝0。
一种互联网视频CDN服务器质量监测方法，所述质量监测方法包括：
步骤S1、网络包捕获和协议解析模块对终端的有线或无线网口的IP数据包进行捕获，并根据TCP/IP协议规范对数据包进行深入的协议解析，对终端访问CDN服务器的协议交互和视频流下载过程进行跟踪分析，并将相关的协议字段信息传送给CDN KPI统计模块；
步骤S2、CDN KPI统计模块对终端访问CDN服务器的协议字段进行统计分析，计算出各KPI参数；
步骤S3、KPI上报通信模块按设定的周期将该采样周期的CDN KPI参数发送给CDN质量中心管理服务器；
步骤S4、终端KPI采集模块同分布在网络不同位置的终端QoS软探针进行协议交互，采集QoS软探针上报的CDN KPI参数；
步骤S5、CDN KPI汇总统计模块对数据库中的所有终端上报的CDN KPI记录进行统计分析，按CDN服务器IP地址进行归类汇总统计，统计各CDN服务器的总体性能KPI。
作为本发明的一种优选方案，步骤S2中，计算出以下KPI参数：
CDN服务器的IP地址：终端所请求视频流的服务器IP地址；
HTTP请求数：终端向服务器发送的视频流HTTP GET请求消息数；
HTTP成功响应数：服务器对终端发出的视频流HTTP GET请求给予成功响应的次数，其中不成功的响应包括：在设定时间内无响应和返回HTTP错误响应码这两种情况；
HTTP响应时延：计算从终端发起视频流的HTTP GET请求消息到收到该视频流的第一个数据包的时间差。
作为本发明的一种优选方案，步骤S5中，统计各CDN服务器的总体性能KPI，包括：
HTTP请求成功率C：计算公式为A/B，其中，A为该CDN服务器向所有终端发送的HTTP成功响应总数；B为所有终端向该CDN服务器发送的HTTP请求总数；
平均HTTP响应时延D：计算所有终端上报的该CDN服务器的HTTP响应时延的平均值，以毫秒为单位；
CDN服务器的健康度H：该参数取值范围0－100，分值越高代表CDN服务器质量越好；计算公式为H＝50*C+50*E/100，其中E是根据该服务器的平均HTTP响应时延D计算的时延分值，计算公式：E＝100-D/5；若E<0，则E＝0。
本发明的有益效果在于：本发明提出的互联网视频CDN服务器质量监测***及方法，在真实用户的OTT终端部署QoS软探针，通过对OTT终端实际访问的CDN服务器进行QoS指标采集，并将大量OTT终端上报的CDN QoS指标进行汇总统计，计算出各CDN服务器的性能和服务质量。由此可见，相对于传统的CDN质量拨测***而言，本发明专利提出的CDN服务质量监测方案具有以下优点：
(1)***部署成本低，本方案是基于纯软件的探针方案，探针部署成本极低，可方便地实现全网OTT视频终端的覆盖。
(2)本方案监测的CDN服务器QoS指标可反映真实OTT用户终端对CDN服务器的访问负载量和性能情况，并自然地实现了对主要CDN资源(即用户真实访问视频内容)的全量监测。
(3)本方案无需进行任何配置便可自动发现CDN节点和实际终端访问的视频URL，因此大大降低了***管理维护的复杂度和成本。
附图说明
图1为本发明互联网视频CDN服务器质量监测***的组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例一
请参阅图1，本发明揭示了一种互联网视频CDN服务器质量监测***，所述监测***包括：终端QoS软探针、CDN质量监测中心管理平台。
所述终端QoS软探针包括网络包捕获和协议解析模块、CDN KPI统计模块、KPI上报通信模块。
所述网络包捕获和协议解析模块用以对终端的有线或无线网口的IP数据包进行捕获，并根据TCP/IP协议规范对数据包进行深入的协议解析，对终端访问CDN服务器的协议交互和视频流下载过程进行跟踪分析，并将相关的协议字段信息传送给CDN KPI统计模块。
所述CDN KPI统计模块用以对终端访问CDN服务器的协议字段进行统计分析，计算出以下KPI参数。
CDN服务器的IP地址：终端所请求视频流的服务器IP地址；
HTTP请求数：终端向服务器发送的视频流HTTP GET请求消息数；
HTTP成功响应数：服务器对终端发出的视频流HTTP GET请求给予成功响应的次数，其中不成功的响应包括：在设定时间内无响应和返回HTTP错误响应码这两种情况；
HTTP响应时延：计算从终端发起视频流的HTTP GET请求消息到收到该视频流的第一个数据包的时间差。
所述KPI上报通信模块用以按设定的周期将该采样周期的CDN KPI参数发送给CDN质量中心管理服务器；终端QoS软探针每次上报KPI参数时会同中心管理服务器按设定端口建立一个TCP连接，然后将CDN KPI参数，按XML格式封装到HTTP POST消息中，发送给中心管理服务器，发送完毕后即拆除该TCP连接；CDN KPI参数包括CDN服务器的IP地址、HTTP请求数、HTTP成功响应数、HTTP响应时延。
所述CDN质量监测中心管理平台包括终端KPI采集模块、CDNKPI汇总统计模块。
所述终端KPI采集模块用以负责同分布在网络不同位置的终端QoS软探针进行协议交互，采集QoS软探针上报的CDN KPI参数；其具体流程包括：在设定的端口监听来自QoS软探针的TCP连接请求；当收到软探针的HTTP POST消息后，则对其中的XML数据内容进行解析，并提取出其中包含的CDNKPI参数包括：CDN服务器的IP地址、HTTP请求数、HTTP成功响应数、HTTP响应时延；然后将该终端的CDN KPI参数按记录形式写入数据库。
所述CDN KPI汇总统计模块用以负责对数据库中的所有终端上报的CDN KPI记录进行统计分析，按CDN服务器IP地址进行归类汇总统计，统计各CDN服务器的总体性能KPI，包括：
HTTP请求成功率C：计算公式为A/B，其中，A为该CDN服务器向所有终端发送的HTTP成功响应总数；B为所有终端向该CDN服务器发送的HTTP请求总数；
平均HTTP响应时延D：计算所有终端上报的该CDN服务器的HTTP响应时延的平均值，以毫秒为单位；
CDN服务器的健康度H：该参数取值范围0－100，分值越高代表CDN服务器质量越好；计算公式为H＝50*C+50*E/100，其中E是根据该服务器的平均HTTP响应时延D计算的时延分值，计算公式：E＝100-D/5；若E<0，则E＝0。
以上介绍了本发明质量监测***的组成，本发明在揭示上述***的同时，还揭示一种上述互联网视频CDN服务器质量监测***的质量监测方法，所述质量监测方法包括：
【步骤S1】网络包捕获和协议解析模块对终端的有线或无线网口的IP数据包进行捕获，并根据TCP/IP协议规范对数据包进行深入的协议解析，对终端访问CDN服务器的协议交互和视频流下载过程进行跟踪分析，并将相关的协议字段信息传送给CDN KPI统计模块；
【步骤S2】CDN KPI统计模块对终端访问CDN服务器的协议字段进行统计分析，计算出以下KPI参数：
CDN服务器的IP地址：终端所请求视频流的服务器IP地址；
HTTP请求数：终端向服务器发送的视频流HTTP GET请求消息数；
HTTP成功响应数：服务器对终端发出的视频流HTTP GET请求给予成功响应的次数，其中不成功的响应包括：在设定时间内无响应和返回HTTP错误响应码这两种情况；
HTTP响应时延：计算从终端发起视频流的HTTP GET请求消息到收到该视频流的第一个数据包的时间差；
【步骤S3】KPI上报通信模块按设定的周期将该采样周期的CDN KPI参数发送给CDN质量中心管理服务器；终端QoS软探针每次上报KPI参数时会同中心管理服务器按设定端口建立一个TCP连接，然后将CDN KPI参数，按XML格式封装到HTTP POST消息中，发送给中心管理服务器，发送完毕后即拆除该TCP连接；CDN KPI参数包括CDN服务器的IP地址、HTTP请求数、HTTP成功响应数、HTTP响应时延；
【步骤S4】终端KPI采集模块负责同分布在网络不同位置的终端QoS软探针进行协议交互，采集QoS软探针上报的CDN KPI参数；其具体流程包括：在设定的端口监听来自QoS软探针的TCP连接请求；当收到软探针的HTTP POST消息后，则对其中的XML数据内容进行解析，并提取出其中包含的CDN KPI参数包括：CDN服务器的IP地址、HTTP请求数、HTTP成功响应数、HTTP响应时延；然后将该终端的CDN KPI参数按记录形式写入数据库；
【步骤S5】CDN KPI汇总统计模块对数据库中的所有终端上报的CDN KPI记录进行统计分析，按CDN服务器IP地址进行归类汇总统计，统计各CDN服务器的总体性能KPI，包括：
HTTP请求成功率C：计算公式为A/B，其中，A为该CDN服务器向所有终端发送的HTTP成功响应总数；B为所有终端向该CDN服务器发送的HTTP请求总数；
平均HTTP响应时延D：计算所有终端上报的该CDN服务器的HTTP响应时延的平均值，以毫秒为单位；
CDN服务器的健康度H：该参数取值范围0－100，分值越高代表CDN服务器质量越好；计算公式为H＝50*C+50*E/100，其中E是根据该服务器的平均HTTP响应时延D计算的时延分值，计算公式：E＝100-D/5；若E<0，则E＝0。
实施例二
本发明技术方案包括两大组成部分：终端QoS软探针和CDN质量监测中心管理平台。
终端QoS软探针包括三个软件模块：
(1)网络包捕获和协议解析模块：该模块对终端的有线或无线网口的IP数据包进行捕获，并根据TCP/IP协议规范对数据包进行深入的协议解析，对终端访问CDN服务器的协议交互和视频流下载过程进行跟踪分析，并将相关的协议字段信息传送给CDN KPI统计模块。
(2)CDN KPI统计模块：该模块对终端访问CDN服务器的协议字段进行统计分析，计算出以下KPI参数：
Figure BDA0001008852440000131
CDN服务器的IP地址：终端所请求视频流的服务器IP地址。
Figure BDA0001008852440000132
HTTP请求数：终端向服务器发送的视频流HTTP GET请求消息数。
Figure BDA0001008852440000133
HTTP成功响应数：服务器对终端发出的视频流HTTP GET请求给予成功响应的次数，其中不成功的响应包括：在设定时间(如60秒)内无响应和返回HTTP错误响应码(包括4XX和5XX)这两种情况。
Figure BDA0001008852440000134
HTTP响应时延：计算从终端发起视频流的HTTP GET请求消息到收到该视频流的第一个数据包的时间差。
(3)KPI上报通信模块：该模块按设定的周期(如每5分钟)，将该采样周期的CDN KPI参数发送给CDN质量中心管理服务器。终端QoS软探针每次上报KPI参数时会同中心管理服务器按设定端口(如9001)建立一个TCP连接，然后将CDN KPI参数(包括CDN服务器的IP地址、HTTP请求数、HTTP成功响应数、HTTP响应时延)，按XML格式封装到HTTP POST消息中，发送给中心管理服务器，发送完毕后即拆除该TCP连接。
CDN质量监测中心管理平台包括两个软件模块：
(1)终端KPI采集模块：该模块负责同分布在网络不同位置的终端QoS软探针进行协议交互，采集QoS软探针上报的CDN KPI参数。其具体流程包括：在设定的端口(如9001)监听来自QoS软探针的TCP连接请求；当收到软探针的HTTP POST消息后，则对其中的XML数据内容进行解析，并提取出其中包含的CDN KPI参数包括：CDN服务器的IP地址、HTTP请求数、HTTP成功响应数、HTTP响应时延；然后将该终端的CDN KPI参数按记录形式写入数据库。
(2)CDN KPI汇总统计模块：该模块负责对数据库中的所有终端上报的CDN KPI记录进行统计分析，按CDN服务器IP地址进行归类汇总统计，统计各CDN服务器的总体性能KPI，包括：
Figure BDA0001008852440000135
HTTP请求成功率(C)：计算公式为A/B，其中A为该CDN服务器向所有终端发送的HTTP成功响应总数；B为所有终端向该CDN服务器发送的HTTP请求总数。
Figure BDA0001008852440000136
平均HTTP响应时延(D)：计算所有终端上报的该CDN服务器的HTTP响应时延的平均值，以毫秒为单位。
Figure BDA0001008852440000141
CDN服务器的健康度(H)：该参数取值范围0－100，分值越高代表CDN服务器质量越好；计算公式为H＝50*C+50*E/100，其中E是根据该服务器的平均HTTP响应时延(D)计算的时延分值，计算公式：E＝100-D/5(若E<0，则E＝0)。
实施例三
一种互联网视频CDN服务器质量监测***，所述监测***包括：终端QoS软探针、CDN质量监测中心管理平台。
所述终端QoS软探针包括网络包捕获和协议解析模块、CDN KPI统计模块、KPI上报通信模块。所述CDN质量监测中心管理平台包括终端KPI采集模块、CDN KPI汇总统计模块。
所述网络包捕获和协议解析模块用以对终端的有线或无线网口的IP数据包进行捕获，并根据TCP/IP协议规范对数据包进行深入的协议解析，对终端访问CDN服务器的协议交互和视频流下载过程进行跟踪分析，并将相关的协议字段信息传送给CDN KPI统计模块。
所述CDN KPI统计模块用以对终端访问CDN服务器的协议字段进行统计分析，计算出各KPI参数。
所述KPI上报通信模块用以按设定的周期将该采样周期的CDN KPI参数发送给CDN质量中心管理服务器。
所述终端KPI采集模块用以负责同分布在网络不同位置的终端QoS软探针进行协议交互，采集QoS软探针上报的CDN KPI参数。
所述CDN KPI汇总统计模块用以负责对数据库中的所有终端上报的CDN KPI记录进行统计分析，按CDN服务器IP地址进行归类汇总统计，统计各CDN服务器的总体性能KPI。
一种互联网视频CDN服务器质量监测方法，所述质量监测方法包括：
步骤S1、网络包捕获和协议解析模块对终端的有线或无线网口的IP数据包进行捕获，并根据TCP/IP协议规范对数据包进行深入的协议解析，对终端访问CDN服务器的协议交互和视频流下载过程进行跟踪分析，并将相关的协议字段信息传送给CDN KPI统计模块；
步骤S2、CDN KPI统计模块对终端访问CDN服务器的协议字段进行统计分析，计算出各KPI参数；
步骤S3、KPI上报通信模块按设定的周期将该采样周期的CDN KPI参数发送给CDN质量中心管理服务器；
步骤S4、终端KPI采集模块同分布在网络不同位置的终端QoS软探针进行协议交互，采集QoS软探针上报的CDN KPI参数；
步骤S5、CDN KPI汇总统计模块对数据库中的所有终端上报的CDN KPI记录进行统计分析，按CDN服务器IP地址进行归类汇总统计，统计各CDN服务器的总体性能KPI。
综上所述，本发明提出的互联网视频CDN服务器质量监测***及方法，在真实用户的OTT终端部署QoS软探针，通过对OTT终端实际访问的CDN服务器进行QoS指标采集，并将大量OTT终端上报的CDN QoS指标进行汇总统计，计算出各CDN服务器的性能和服务质量。由此可见，相对于传统的CDN质量拨测***而言，本发明专利提出的CDN服务质量监测方案具有以下优点：
(1)***部署成本低，本方案是基于纯软件的探针方案，探针部署成本极低，可方便地实现全网OTT视频终端的覆盖。
(2)本方案监测的CDN服务器QoS指标可反映真实OTT用户终端对CDN服务器的访问负载量和性能情况，并自然地实现了对主要CDN资源(即用户真实访问视频内容)的全量监测。
(3)本方案无需进行任何配置便可自动发现CDN节点和实际终端访问的视频URL，因此大大降低了***管理维护的复杂度和成本。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (8)

1.一种互联网视频CDN服务器质量监测***，其特征在于，所述监测***包括：终端QoS软探针、CDN质量监测中心管理平台；
所述终端QoS软探针包括网络包捕获和协议解析模块、CDN KPI统计模块、KPI上报通信模块；
所述网络包捕获和协议解析模块用以对终端的有线或无线网口的IP数据包进行捕获，并根据TCP/IP协议规范对数据包进行深入的协议解析，对终端访问CDN服务器的协议交互和视频流下载过程进行跟踪分析，并将相关的协议字段信息传送给CDN KPI统计模块；
所述CDN KPI统计模块用以对终端访问CDN服务器的协议字段进行统计分析，计算出各KPI参数；
所述KPI上报通信模块用以按设定的采样周期将该采样周期的CDN KPI参数发送给CDN质量监测中心管理平台；
所述CDN质量监测中心管理平台包括终端KPI采集模块、CDN KPI汇总统计模块；
所述终端KPI采集模块用以负责同分布在网络不同位置的终端QoS软探针进行协议交互，采集QoS软探针上报的CDN KPI参数；
所述CDN KPI汇总统计模块用以负责对数据库中的所有终端上报的CDN KPI记录进行统计分析，按CDN服务器IP地址进行归类汇总统计，统计各CDN服务器的总体性能KPI。
2.根据权利要求1所述的互联网视频CDN服务器质量监测***，其特征在于：
所述CDN KPI统计模块计算的KPI参数包括：
CDN服务器的IP地址：终端所请求视频流的服务器IP地址；
HTTP请求数：终端向服务器发送的视频流HTTP GET请求消息数；
HTTP成功响应数：服务器对终端发出的视频流HTTP GET请求给予成功响应的次数，其中不成功的响应包括：在设定时间内无响应和返回HTTP错误响应码这两种情况；
HTTP响应时延：计算从终端发起视频流的HTTP GET请求消息到收到该视频流的第一个数据包的时间差。
3.根据权利要求1所述的互联网视频CDN服务器质量监测***，其特征在于：
所述终端QoS软探针每次上报KPI参数时会同CDN质量监测中心管理平台按设定端口建立一个TCP连接，然后将CDN KPI参数，按XML格式封装到HTTP POST消息中，发送给CDN质量监测中心管理平台，发送完毕后即拆除该TCP连接；CDN KPI参数包括CDN服务器的IP地址、HTTP请求数、HTTP成功响应数、HTTP响应时延。
4.根据权利要求1所述的互联网视频CDN服务器质量监测***，其特征在于：
所述终端KPI采集模块的具体流程包括：在设定的端口监听来自QoS软探针的TCP连接请求；当收到软探针的HTTP POST消息后，则对其中的XML数据内容进行解析，并提取出其中包含的CDN KPI参数包括：CDN服务器的IP地址、HTTP请求数、HTTP成功响应数、HTTP响应时延；然后将该终端的CDN KPI参数按记录形式写入数据库。
5.根据权利要求1所述的互联网视频CDN服务器质量监测***，其特征在于：
所述CDN KPI汇总统计模块统计各CDN服务器的总体性能KPI包括：
HTTP请求成功率C：计算公式为A/B，其中，A为该CDN服务器向所有终端发送的HTTP成功响应总数；B为所有终端向该CDN服务器发送的HTTP请求总数；
平均HTTP响应时延D：计算所有终端上报的该CDN服务器的HTTP响应时延的平均值，以毫秒为单位；
CDN服务器的健康度H：该参数取值范围0－100，分值越高代表CDN服务器质量越好；计算公式为H＝50*C+50*E/100，其中E是根据该服务器的平均HTTP响应时延D计算的时延分值，计算公式：E＝100-D/5；若E<0，则E＝0。
6.一种互联网视频CDN服务器质量监测方法，其特征在于，所述质量监测方法包括：
步骤S1、网络包捕获和协议解析模块对终端的有线或无线网口的IP数据包进行捕获，并根据TCP/IP协议规范对数据包进行深入的协议解析，对终端访问CDN服务器的协议交互和视频流下载过程进行跟踪分析，并将相关的协议字段信息传送给CDN KPI统计模块；
步骤S2、CDN KPI统计模块对终端访问CDN服务器的协议字段进行统计分析，计算出各KPI参数；
步骤S3、KPI上报通信模块按设定的采样周期将该采样周期的CDN KPI参数发送给CDN质量监测中心管理平台；
步骤S4、终端KPI采集模块同分布在网络不同位置的终端QoS软探针进行协议交互，采集QoS软探针上报的CDN KPI参数；
步骤S5、CDN KPI汇总统计模块对数据库中的所有终端上报的CDN KPI记录进行统计分析，按CDN服务器IP地址进行归类汇总统计，统计各CDN服务器的总体性能KPI。
7.根据权利要求6所述的质量监测方法，其特征在于：
步骤S2中，计算出以下KPI参数：
CDN服务器的IP地址：终端所请求视频流的服务器IP地址；
HTTP请求数：终端向服务器发送的视频流HTTP GET请求消息数；
HTTP成功响应数：服务器对终端发出的视频流HTTP GET请求给予成功响应的次数，其中不成功的响应包括：在设定时间内无响应和返回HTTP错误响应码这两种情况；
HTTP响应时延：计算从终端发起视频流的HTTP GET请求消息到收到该视频流的第一个数据包的时间差。
8.根据权利要求6所述的质量监测方法，其特征在于：
步骤S5中，统计各CDN服务器的总体性能KPI，包括：
HTTP请求成功率C：计算公式为A/B，其中，A为该CDN服务器向所有终端发送的HTTP成功响应总数；B为所有终端向该CDN服务器发送的HTTP请求总数；
平均HTTP响应时延D：计算所有终端上报的该CDN服务器的HTTP响应时延的平均值，以毫秒为单位；
CDN服务器的健康度H：该参数取值范围0－100，分值越高代表CDN服务器质量越好；计算公式为H＝50*C+50*E/100，其中E是根据该服务器的平均HTTP响应时延D计算的时延分值，计算公式：E＝100-D/5；若E<0，则E＝0。
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