CN108667658B - 一种带宽复用方法及装置 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种带宽复用方法及装置，包括：采集获得域名的带宽时域信息，带宽时域信息包括各运营商在各地区的带宽时域信息；确定各地区下的各运营商对应的不同域名的带宽时域信息所属的带宽区间段；针对目标区域进行带宽组合，对位于小于目标区域的带宽上限的各带宽区间段的各域名的带宽时域信息进行组合；根据带宽组合的结果进行域名访问调度。本发明考虑到不同用户的带宽峰值的因素，对带宽区间进行分段，对带宽区间段的各域名的带宽时域信息进行组合，对时域信息进行合理的合并；还采用域名的带宽频域信息，有效减少数据处理量，根据此频域信息确定出的峰值更加准确，提高对带宽高峰期的判断准确度。

Description

一种带宽复用方法及装置

技术领域

本发明涉及互联网技术领域，尤其涉及一种带宽复用方法及装置。

背景技术

在现有的云分发环境中，例如在内容分发网络(Content Delivery Network，简称CDN)中，对于用户使用网络业务时耗费的带宽进行计费时，通常按固定时长计费，例如按月计费或按年计费。在实际应用中，云分发环境服务于成千上万个客户，每个客户使用不同的业务，带宽模型也就不尽相同。所以，如何从各个客户的带宽模型选出最优的组合方案，提高带宽复用率，提高利润率并节约成本，是一个亟待解决的问题。

现有技术中，通过利用初始带宽模型与日志数据分析，结合每个业务之间的关系、运营商及带宽利用率本身的规律，利用一定的策略可以设置一个较优的模型，使每个节点的不同高峰期的业务相互结合，达到每个节点的最优利用率，从而能够最大限度使用宽带的，节约CDN服务商带宽使用成本。

上述现有的方法在根据各个客户的带宽模型来计算组合方式的时候，有如下缺点：

(1)此方法中一般使用时域信号，此时域信号中包括每隔1分钟或者5分钟记录的信号值，网络节点众多时直接使用时域信号进行计算时计算量巨大，处理效果较低。

(2)根据不同高峰期的带宽进行调度时只是获取CDN网络中的网络资源数据相对应的各云分发节点服务器的计费特性和带宽峰值数据,通过这些数据来生成带宽配置相关的数据，再进行相应的调度，这些数据组合本身不是实时动态的，而是在一段时间内进行计算和评估的，这此数据组合会影响调度的精确性。

(3)经过实际应用的验证，通过此方法获得的最终组合方式的组合效果不够理想。

所以，需要提供新的带宽复用方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种带宽复用方法及装置。

本发明提供的带宽复用方法，包括：

采集获得域名的带宽时域信息，所述带宽时域信息包括各运营商在各地区的带宽时域信息；

确定各地区下的各运营商对应的不同域名的带宽时域信息所属的带宽区间段；

针对目标区域进行带宽组合，包括：对位于小于所述目标区域的带宽上限的各带宽区间段的各域名的带宽时域信息进行组合；其中，所述目标区域是指地区、运营商、或者地区和运营商的组合；

根据带宽组合的结果进行域名访问调度。

上述方法还具有以下特点：

所述对位于小于所述目标区域的带宽上限的各带宽区间段的各域名的带宽时域信息进行组合的结束条件为：组合后的带宽小于所述目标区域的带宽上限与预设阈值的差值。

上述方法还具有以下特点：

所述对位于小于所述地区的带宽上限的各带宽区间段的各域名的带宽时域信息进行组合包括：对各带宽区间段内的各域名的带宽时域信息进行组合，再按照带宽区间段的跨度值从大到小的顺序，对各带宽区间段中的已组合完成后的带宽时域信息进行组合。

上述方法还具有以下特点：

所述各对带宽区间段中的各域名的带宽时域信息进行组合包括：

针对一带宽区间段，计算所述带宽区间段中任意两个域名的带宽时域信息的频域错峰程度，将频域错峰程度最高的两个域名的带宽时域信息进行叠加，将叠加后的带宽时域信息替换此两个域名中带宽值最高的域名的带宽时域信息，删除此两个域名中带宽值最低的域名的带宽时域信息。

上述方法还具有以下特点：

所述计算所述带宽区间段中任意两个域名的频域错峰程度包括：对所述两个域名的带宽时域信息分别进行时频转换后得到频域带宽信息，根据两个频域带宽信息中前N个信号值计算两者的错峰程度。

本发明提供的带宽复用装置，包括：

采集模块，用于采集获得域名的带宽时域信息，所述带宽时域信息包括各运营商在各地区的带宽时域信息；

确定模块，用于确定各地区下的各运营商对应的不同域名的带宽时域信息所属的带宽区间段；

组合模块，用于针对目标区域进行带宽组合，包括：对位于小于所述目标区域的带宽上限的各带宽区间段的各域名的带宽时域信息进行组合；其中，所述目标区域是指地区、运营商、或者地区和运营商的组合；

调度模块，用于根据带宽组合的结果进行域名访问调度。

上述装置还具有以下特点：

所述组合模块，还用于使用以下结束条件作为对位于小于所述目标区域的带宽上限的各带宽区间段的各域名的带宽时域信息进行组合的结束条件：组合后的带宽小于所述目标区域的带宽上限与预设阈值的差值。

上述装置还具有以下特点：

所述组合模块包括第一组合单元和第二组合单元；

所述第一组合单元，用于对各带宽区间段内的各域名的带宽时域信息进行组合；

所述第二组合单元，用于按照带宽区间段的跨度值从大到小的顺序，对各带宽区间段中的已组合完成后的带宽时域信息进行组合。

上述装置还具有以下特点：

所述第一组合单元包括计算子单元、叠加子单元、替换子单元、删除子单元；

计算子单元，用于针对一带宽区间段，计算所述带宽区间段中任意两个域名的频域错峰程度；

叠加子单元，用于将频域错峰程度最高的两个域名的带宽时域信息进行叠加；

替换子单元，用于将叠加后的带宽时域信息替换此两个域名中带宽值最高的域名的带宽时域信息；

删除子单元，用于删除此两个域名中带宽值最低的域名的带宽时域信息。

上述装置还具有以下特点：

所述计算子单元，还用于使用以下方法计算所述带宽区间段中任意两个域名的带宽时域信息的频域错峰程度包括：对所述两个域名的带宽时域信息分别进行时频转换后得到频域带宽信息，根据两个频域带宽信息中前N个信号值计算两者的错峰程度。

本发明考虑到不同用户的带宽峰值的因素，对带宽区间进行分段，对带宽区间段的各域名的带宽时域信息进行组合，从而对时域信息进行合理的合并。本发明还采用域名的带宽频域信息，可以有效减少数据处理量，根据此频域信息确定出的峰值更加准确，从而提高对带宽高峰期的判断准确度，经过实际应用的验证，本发明可以有效提高带宽复用的效率。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是实施例中带宽复用方法的流程图；

图2是实施例中举例的第一域名的带宽时域信息的示意图；

图3是实施例中举例的第二域名的带宽时域信息的示意图；

图4是实施例中举例的第一域名的带宽频域信息的示意图；

图5是实施例中举例的第二域名的带宽频域信息的示意图；

图6是实施例中带宽复用装置的结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本案发明人对现有技术中的方法进行了分析，现有技术中CDN节点在不同时刻的访问群体的作息的时间有差异，从而带宽的高峰值出现的时间点也不同，但此种方法在调度的时候未考虑此重要的因素。如果一个节点服务不同的CDN加速用户，而不同的CDN加速用户由于其业务特性不同会存在不同的峰值，如果该峰值没有进行削峰则该值将有可能为该节点的计费带宽，从而导致成本上升。本发明实施例中考虑了不同用户的带宽峰值的因素，构建一种新的带宽复用方法。

如图1所示，带宽复用方法包括：

步骤101，采集获得各域名的带宽时域信息，带宽时域信息包括各运营商在各地区的带宽时域信息；

本方法中进行数据采集时，可以在所有的云分发节点部署采集模块进行分散采集，也可以在一个地区统一布置采集模块进行统一采集。通过采集模块采集不同域名在不同时刻对应的带宽，采集后的带宽数据通过带宽采集模块统一返回给中央的采集器，汇总更新当前所有域名的带宽数据，包含各运营商各节点所有带宽的详细数据,以及预设各种时间段内每个域名对应的各类业务的带宽数据。其中，带宽时域信息是指各域名在时间轴上的带宽信息。以第一域名和第二域名为例进行举例：图2为第一域名的带宽时域信息的示意图，横轴为时间轴，纵轴为带宽值，图3为第二域名的带宽时域信息。

步骤102，确定各地区下的各运营商对应的不同域名的带宽时域信息所属的带宽区间段；

此步骤102中还包括：对采集到的带宽数据进行分类，根据地区、运营商、域名此三个因素的各种组合方式，可以获得六种分类方式，例如：同一个运营商在同一个地区的不同域名的带宽情况、同一地区下的同一运营商在不同域名的带宽情况，同一域名在同一地区下的不同运营商下的带宽情况等等，后续再根据带宽采集数据进行带宽段分类。

步骤103，针对目标区域进行带宽组合，包括：对位于小于目标区域的带宽上限的各带宽区间段的各域名的带宽时域信息进行组合；其中，目标区域是指地区、运营商、或者地区和运营商的组合。

步骤104，根据带宽组合的结果进行域名访问调度。

本方法中，对位于小于目标区域的带宽上限的各带宽区间段的各域名的带宽时域信息进行组合的结束条件为：组合后的带宽小于目标区域的带宽上限与预设阈值的差值。例如，目标区域的带宽上限为100G，预设阈值为2G，组合后的带宽小于98时则可以停止组合。

本方法中的地区是指按地理区域划分，例如北京、上海等。本方法还可以预先设置各带宽区间段的范围，设置带宽区间段时，可以取各个域名的带宽时域信号的峰值，按峰值对域名进行排序，取点进行切分，分类成不同带宽区间段的域名。其中，取点的方式与最终需叠加的带宽峰值有关，比如，节点带宽100G，则可取点100G、10G、1G、100M、10M，这样将域名划分成100G以上、10-100G、1G-10G、100M-1G、10-100M、10M以下此六个区间段。举例如下：共设置4个带宽区间段，相应的范围依次为：10G至100G、1G至10G、100M至1G、0M至100M。

举例说明，在执行本方法前的调度方式，对不同域名的调度方式如下表1所示：

表1

步骤103中，对位于小于地区的带宽上限的各带宽区间段的各域名的带宽时域信息进行组合包括：对各带宽区间段内的各域名的带宽时域信息进行组合，再按照带宽区间段的跨度值从大到小的顺序，对各带宽区间段中的已组合完成后的带宽时域信息进行组合。

其中，对带宽区间段中的各域名的带宽时域信息进行组合包括：针对一带宽区间段，计算带宽区间段中任意两个域名的带宽时域信息的频域错峰程度，将频域错峰程度最高的两个域名的带宽时域信息进行叠加，将叠加后的带宽时域信息替换此两个域名中带宽值最高的域名的带宽时域信息，删除此两个域名中带宽值最低的域名的带宽时域信息。

计算带宽区间段中任意两个域名的带宽时域信息的频域错峰程度包括：对两个域名的带宽时域信息分别进行时频转换后得到频域带宽信息，根据两个频域带宽信息中前N个信号值计算两者的错峰程度。上述时频转换方式包括但不限于傅里叶变换。本方法中，进行完时频转换后，还可以对频域信息进行低通滤波以去除相关性较低的信息，减少信息量。以第一域名和第二域名为例进行举例：图4为第一域名的带宽频域信息的示意图，横轴为时间轴，纵轴为带宽值，图5为第二域名的带宽频域信息。

例如，N为5时，此5个值对应于不同的权重(以体现所处的频域不同对时域波形信号的影响程度不同)，差值之和越大，说明错峰程度越高。具体计算方式为计算N个值与相应的权重的乘积之和，例如：

其中rank表示错峰程度，x_i表示频域信息上第i个点的值，a_i表示第i个点对应的权重，N表示频域信息上离散点的个数。

执行完步骤103后，针对表1所述的例子，调度的方式更改为表2所示：

表2

如表1所示，在使用本发明的方法之前，对域名的访问请求进行调度时并不区分节点，即用所有节点覆盖对应区域的所有域名。如表2所示，使用本发明的方法后，在每个区域的不同节点使用不同的域名的组合，在某一区域收到相应域名的访问请求后，将此访问请求调度到对应的节点上，表2中节点处标示的带宽值表示此节点的容量。

使用本发明的方法后，可以提高节点的利用率，节点的时域带宽曲线更为均匀合理，上述举例中只以5个域名为例，在实际应用中域名总数越多，使用本发明的方法进行组合后，节点的利用率提高的程度越高，节点的时域带宽曲线越均匀。

本发明考虑到不同用户的带宽峰值的因素，对带宽区间进行分段，对带宽区间段的各域名的带宽时域信息进行组合，从而对时域信息进行合理的合并。本发明还采用域名带宽的频域信息，可以有效减少数据处理量，根据此频域信息确定出的峰值更加准确，从而提高对带宽高峰期的判断准确度，经过实际应用的验证，本发明可以有效提高带宽复用的效率，提高节点的带宽利用率。

图6是本发明实施例中带宽复用装置的结构图，此装置包括：

采集模块，用于采集获得域名的带宽时域信息，所述带宽时域信息包括各运营商在各地区的带宽时域信息；

确定模块，用于确定各地区下的各运营商对应的不同域名的带宽时域信息所属的带宽区间段；

组合模块，用于针对目标区域进行带宽组合，包括：对位于小于所述目标区域的带宽上限的各带宽区间段的各域名的带宽时域信息进行组合；其中，所述目标区域是指地区、运营商、或者地区和运营商的组合；

调度模块，用于根据带宽组合的结果进行域名访问调度。

其中，

组合模块，还用于使用以下结束条件作为对位于小于所述目标区域的带宽上限的各带宽区间段的各域名的带宽时域信息进行组合的结束条件：组合后的带宽小于所述目标区域的带宽上限与预设阈值的差值。

组合模块包括第一组合单元和第二组合单元。

第一组合单元用于对各带宽区间段内的各域名的带宽时域信息进行组合；第二组合单元用于按照带宽区间段的跨度值从大到小的顺序，对各带宽区间段中的已组合完成后的带宽时域信息进行组合。

所述第一组合单元包括计算子单元、叠加子单元、替换子单元、删除子单元。

计算子单元，用于针对一带宽区间段，计算所述带宽区间段中任意两个域名的带宽时域信息的频域错峰程度；具体的，使用以下方法计算所述带宽区间段中任意两个域名的带宽时域信息的频域错峰程度包括：对所述两个域名的带宽时域信息分别进行时频转换后得到频域带宽信息，根据两个频域带宽信息中前N个信号值计算两者的错峰程度。

叠加子单元，用于将频域错峰程度最高的两个域名的带宽时域信息进行叠加；

替换子单元，用于将叠加后的带宽时域信息替换此两个域名中带宽值最高的域名的带宽时域信息；

删除子单元，用于删除此两个域名中带宽值最低的域名的带宽时域信息。

上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现，相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种带宽复用方法，其特征在于，包括：

采集获得域名的带宽时域信息，所述带宽时域信息包括各运营商在各地区的带宽时域信息；

确定各地区下的各运营商对应的不同域名的带宽时域信息所属的带宽区间段；

针对目标区域进行带宽组合，包括：对位于小于所述目标区域的带宽上限的各带宽区间段的各域名的带宽时域信息进行组合；其中，所述目标区域是指地区、运营商、或者地区和运营商的组合；

根据带宽组合的结果，在CDN网络中的每个区域的不同节点使用不同的域名的组合进行域名访问调度。

2.如权利要求1所述的带宽复用方法，其特征在于，

所述对位于小于所述目标区域的带宽上限的各带宽区间段的各域名的带宽时域信息进行组合的结束条件为：组合后的带宽小于所述目标区域的带宽上限与预设阈值的差值。

3.如权利要求1所述的带宽复用方法，其特征在于，

所述对位于小于所述地区的带宽上限的各带宽区间段的各域名的带宽时域信息进行组合包括：对各带宽区间段内的各域名的带宽时域信息进行组合，再按照带宽区间段的跨度值从大到小的顺序，对各带宽区间段中的已组合完成后的带宽时域信息进行组合。

4.如权利要求3所述的带宽复用方法，其特征在于，

所述对各带宽区间段内的各域名的带宽时域信息进行组合包括：

针对一带宽区间段，计算所述带宽区间段中任意两个域名的带宽时域信息的频域错峰程度，将频域错峰程度最高的两个域名的带宽时域信息进行叠加，将叠加后的带宽时域信息替换此两个域名中带宽值最高的域名的带宽时域信息，删除此两个域名中带宽值最低的域名的带宽时域信息。

5.如权利要求4所述的带宽复用方法，其特征在于，

所述计算所述带宽区间段中任意两个域名的频域错峰程度包括：对所述两个域名的带宽时域信息分别进行时频转换后得到频域带宽信息，根据两个频域带宽信息中前N个信号值计算两者的错峰程度。

6.一种带宽复用装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集获得域名的带宽时域信息，所述带宽时域信息包括各运营商在各地区的带宽时域信息；

确定模块，用于确定各地区下的各运营商对应的不同域名的带宽时域信息所属的带宽区间段；

组合模块，用于针对目标区域进行带宽组合，包括：对位于小于所述目标区域的带宽上限的各带宽区间段的各域名的带宽时域信息进行组合；其中，所述目标区域是指地区、运营商、或者地区和运营商的组合；

调度模块，用于根据带宽组合的结果，在CDN网络中的每个区域的不同节点使用不同的域名的组合进行域名访问调度。

7.如权利要求6所述的带宽复用装置，其特征在于，

所述组合模块，还用于使用以下结束条件作为对位于小于所述目标区域的带宽上限的各带宽区间段的各域名的带宽时域信息进行组合的结束条件：组合后的带宽小于所述目标区域的带宽上限与预设阈值的差值。

8.如权利要求6所述的带宽复用装置，其特征在于，

所述组合模块包括第一组合单元和第二组合单元；

所述第一组合单元，用于对各带宽区间段内的各域名的带宽时域信息进行组合；

所述第二组合单元，用于按照带宽区间段的跨度值从大到小的顺序，对各带宽区间段中的已组合完成后的带宽时域信息进行组合。

9.如权利要求8所述的带宽复用装置，其特征在于，

所述第一组合单元包括计算子单元、叠加子单元、替换子单元、删除子单元；

计算子单元，用于针对一带宽区间段，计算所述带宽区间段中任意两个域名的频域错峰程度；

叠加子单元，用于将频域错峰程度最高的两个域名的带宽时域信息进行叠加；

替换子单元，用于将叠加后的带宽时域信息替换此两个域名中带宽值最高的域名的带宽时域信息；

删除子单元，用于删除此两个域名中带宽值最低的域名的带宽时域信息。

10.如权利要求9所述的带宽复用装置，其特征在于，

所述计算子单元，还用于使用以下方法计算所述带宽区间段中任意两个域名的带宽时域信息的频域错峰程度包括：对所述两个域名的带宽时域信息分别进行时频转换后得到频域带宽信息，根据两个频域带宽信息中前N个信号值计算两者的错峰程度。

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