一种CDN节点间自适应传输协议的方法及系统与流程

本发明涉及cdn全站加速回源领域，具体涉及一种cdn节点间自适应传输协议的方法及系统。

背景技术：

1、cdn动态加速技术在网络传输中起着越来越重要的作用。为了提高用户访问体验，cdn系统通常采用多节点分布的架构，用户可以根据就近原则，从cdn节点中选择一个进行访问。cdn内部再根据网络情况选择最佳链路转发到源站。然而，在跨运营商，国内和海外节点传输时，以及网络高峰期间，网络状况可能不稳定，丢包率和延时会增加，从而影响用户的访问体验。

2、通常情况下，cdn节点间使用的传输协议是tcp协议。tcp是为流量设计的，讲究的是充分利用带宽。而kcp协议是为流速设计的，相比tcp协议，以10％-20％带宽浪费的代价换取了快30％-40％的传输速度。在网络环境丢包高的情况下，kcp协议有更快的速度和更低的延迟。

技术实现思路

1、为了优化cdn节点间跨运营商、跨国内海外、节点间网络波动时导致的传输速度慢，降低整体服务时延，提升访问可用性。本发明提出了一种cdn节点间自适应传输协议的方法及系统，本发明旨在优化cdn节点间跨运营商、跨国内海外、节点间网络波动时导致的传输速度慢，降低整体服务时延，提升访问可用性。

2、基于上述目的，第一方面，本发明提供了一种cdn节点间自适应传输协议的系统，包括：

3、探测装置：用于节点间的周期性探测，通过新建tcp链接下载其他节点的2m文件，计算传输速度和丢包率，并将探测结果上报至中心计算装置；

4、中心计算装置：用于接收并合并每个节点上报的探测数据，计算出每个节点到源站的最佳路径，并下发到每个边缘节点的转发装置；

5、转发装置：用于接收中心计算装置下发的节点间最佳路径，并根据接收的用户请求执行转发操作。

6、作为本发明的进一步方案，探测装置用于周期性探测其他节点，通过新建一条tcp链接下载其他节点的2m文件，根据下载完成时间计算传输速度，并在下载完成时，通过内核接口，获取tcp链接上的重传包数和总包数，计算出节点间丢包率和传输速度。

7、作为本发明的进一步方案，探测装置还用于将每个周期上报本节点和其他节点的探测结果至中心计算装置。

8、作为本发明的进一步方案，转发装置根据接收的用户请求执行转发操作，包括以下步骤：

9、同时监听2个端口，一个端口监听kcp协议，一个端口监听tcp协议；

10、接收用户请求，判断用户在本节点是否存在最佳路径，若无，直接回源；

11、根据最佳路径查找下一转发节点，判断用户配置是否开启自适应协议回源，若无，使用tcp协议转发到下一节点；

12、若用户配置开启自适应传输协议，查询共享内存中下一节点的丢包率；若查询不到丢包率，则为本节点第一次转发下一节点，转发装置向探测装置发起http请求查询本节点到下一节点的丢包率；将查询结果设置在共享内存中。并将下一转发节点的ip，更新到定时查询丢包率的查询列表中；

13、判断本节点到下一节点的丢包率，若丢包率超过5％，则设置后续本节点转发到下一节点的协议为kcp传输协议；若丢包率低于5％，则本节点到下一节点的传输使用tcp传输协议。

14、作为本发明的进一步方案，转发装置根据接收的用户请求执行转发操作时，还包括：

15、本节点开启一个定时器，定时器周期性访问探测装置，向探测装置批量查询本节点到其他节点丢包率，定时器周期和探测装置探测节点的周期保持一致。

16、作为本发明的进一步方案，探测装置进行节点间的周期性探测时，周期性探测的时间间隔为预设周期。

17、作为本发明的进一步方案，判断本节点到下一节点的丢包率，查询下一节点的丢包率时，若查询不到丢包率，则向探测装置发起http请求查询本节点到下一节点的丢包率的步骤中的http请求为无缓存的请求。

18、第二方面，本发明提供了一种cdn节点间自适应传输协议的方法，包括以下步骤：

19、节点接收用户请求，判断节点是否设置了最佳回源路径，若未设置最佳回源路径，则使用tcp直接回源；若设置了最佳回源路径，则判断本节点是否是第一次转发到下一节点，若为第一次转发到下一节点，则更新定时查询列表中用户的下一节点；

20、向探测装置查询到下一节点丢包率，结果缓存到本地共享内存；

21、判断丢包率是否超过5％，若是则使用kcp转发到下一节点，若否则使用tcp转发到下一节点。

22、作为本发明的进一步方案，所述cdn节点间自适应传输协议的方法执行时，包括以下步骤：

23、节点上探测装置通过下载其他节点的2m文件，计算出本节点到其他节点的传输速度以及丢包率；

24、节点上探测装置将探测结果上报到计算中心；

25、计算中心汇总所有节点探测装置的探测结果，计算出各个节点回源的最佳路径；

26、计算中心将各个节点回源的最佳路径下发到各个节点；

27、节点收到用户请求，查询到本节点存在回源的最佳路径，获取到下一跳的转发节点；

28、节点向探测装置查询本节点到下一跳节点的丢包率；

29、判断丢包率是否超过5％，若是，则用kcp协议发送至下一跳节点监听的kcp端口；若没超过，则用tcp协议发送至下一跳节点监听的tcp端口。

30、作为本发明的进一步方案，所述cdn节点间自适应传输协议的方法，还包括：

31、本节点开启一个定时器，定时器周期性访问探测装置，向探测装置批量查询本节点到其他节点丢包率，定时器周期和探测装置探测节点的周期保持一致。

32、本发明的又一方面，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时执行上述任一项根据本发明的cdn节点间自适应传输协议的方法。

33、本发明的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序指令，该计算机程序指令被执行时实现上述任一项根据本发明的cdn节点间自适应传输协议的方法。

34、与现有技术相比较而言，本发明提出的一种cdn节点间自适应传输协议的方法及系统，具有以下有益效果：

35、1.自适应传输协议的选择：本发明通过节点间的探测装置定期性地评估网络状况，结合中心计算装置的计算，能够动态选择最佳的传输协议。这样，系统能够在不同网络条件下自适应地选择tcp或kcp传输协议，提高传输效率。

36、2.丢包率监测与适应性协议切换：节点间的转发装置根据查询到的丢包率实现了对传输协议的智能切换。当丢包率超过5％时，切换至kcp传输协议，以显著提升传输速度；当丢包率低于5％时，继续使用tcp传输协议，确保在相对稳定的网络条件下保持可靠传输。

37、3.中心计算装置的路径优化：中心计算装置考虑节点间的传输速度和丢包率，计算出每个节点到源站的最佳路径，从而降低了整体服务时延。这有助于提升用户访问体验，特别是在跨运营商、跨国内海外网络波动时，能够选择更优的传输路径。

38、4.定时查询与实时响应：节点间的转发装置通过定时访问探测装置，实现了对节点间丢包率的定期查询。这种实时响应机制使系统能够迅速适应网络状况的变化，及时调整传输协议，保持系统的高效性和稳定性。

39、5.共享内存的数据共享：节点间转发装置通过在共享内存中存储和更新丢包率等信息，实现了节点间的数据共享。这种共享机制减少了重复查询，提高了系统的效率，同时确保了数据的一致性。

40、6.无缓存的http请求：在查询下一节点丢包率时，使用无缓存的http请求，确保获取到的数据是最新的，有助于准确判断网络状况，避免因缓存导致的信息不准确性。

41、综上所述，本发明提供了一种cdn节点间自适应传输协议的方法及系统，cdn节点间可以根据网络状况自动选择合适的传输协议，提高传输效率和稳定性。与传统的固定tcp传输协议相比，本专利可以更加灵活地应对网络环境的变化，提高用户的访问体验，在丢包率超过5％后，使用kcp传输协议相比tcp传输协议，传输速度有显著的提升。

42、本技术的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。