Cdn网络中的视频缓存系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及网络技术领域，尤其涉及CDN网络，具体是指一种CDN网络中的视频缓存系统及方法。
【背景技术】
[0002]Q)N(Content Delivery Network)内容分发网络实现将内容从中心源站点分发到网络边缘节点，为用户提供就近性服务。特别地，CDN网络是流媒体系统重要的组成部分，它为保障流媒体服务质量提供了重要支撑。服务于流媒体业务的CDN网络所需缓存容量和带宽都非常巨大，合理进行缓存、尽量节省带宽显得尤为重要。
[0003]目前在服务于流媒体业务的CDN网络中，当用户访问某一个视频内容时，经过CDN调度过程后，会使用户访问到离该用户最近的且负载最小的缓存服务器。如果此缓存服务器中还没有此视频内容的备份，则此缓存服务器会从上一层节点或源节点缓存此视频内容，同时也向该访问用户提供流媒体服务。这样的缓存策略存在如下问题:1)如果此视频节目是一个冷门节目，即仅仅会被偶尔访问一次的节目，这样就会导致边缘节点的缓存容量和缓存带宽的浪费；2)如果此视频是一个热门视频，这样的缓存策略也会导致每个缓存服务器首次响应该视频的延迟较大，影响用户体验。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够优化缓存容量管理、避免发生频繁的缓存替换和带宽浪费、被广泛应用于网络视频点播或直播、网络视频监控等领域的CDN网络中的视频缓存系统及方法。
[0005]为了实现上述目的，本发明的CDN网络中的视频缓存系统及方法具有如下构成:
[0006]该⑶N网络中的视频缓存系统，其主要特点是，所述的系统包括:
[0007]⑶N管理服务器，用以在push缓存进程中接收内容管理平台发送的缓存优先级高的片源的指令，并控制缓存服务器缓存该优先级高的片源；以及在pull缓存进程中接收数个缓存服务器上报的各片源在一定时间内被访问的次数，并在某一片源的访问次数超过阈值时，控制该缓存服务器缓存此片源；
[0008]内容管理平台，用以录入或更新各片源的优先级，以及向所述的⑶N管理服务器发送缓存该优先级高的片源的指令；
[0009]数个缓存服务器，用以缓存片源以及实时向⑶N管理服务器上报各片源在一定时间内被访问的次数；
[0010]源服务器，用以存放片源；以及数个用户端，用以从所述的缓存服务器获取片源并播放。
[0011]进一步地，所述的系统还包括:
[0012]数据库服务器，用以存储所述的⑶N管理服务器、内容管理平台以及数个缓存服务器中的信息。
[0013]本发明还涉及一种CDN网络中的视频缓存方法，所述的方法包括pull缓存进程和push缓存进程；
[0014]所述的pull缓存进程包括以下步骤:
[0015]SlOl:所述的数个缓存服务器实时向⑶N管理服务器上报各片源在一定时间内被客户端访问的次数；
[0016]S102:所述的⑶N管理服务器判断所述的各片源在一定时间内被客户端访问的次数是否大于阈值；
[0017]S103:如果某一片源在一定时间内被客户端访问的次数大于阈值，则所述的CDN管理服务器控制与该片源相对应的缓存服务器缓存此片源；
[0018]S104:如果各片源在一定时间内被客户端访问的次数均不大于阈值，则继续步骤SlOl ；
[0019]所述的push缓存进程包括以下步骤:
[0020]S201:所述的内容管理平台录入或更新各片源的优先级；
[0021]S202:所述的内容管理平台向所述的⑶N管理服务器发送缓存该优先级高的片源的指令；
[0022]S203:所述的⑶N管理服务器控制缓存服务器缓存该优先级高的片源。
[0023]进一步地，所述的pull缓存进程和push缓存进程之后还包括以下步骤:
[0024]S2:所述的缓存服务器向所述的⑶N管理服务器发送缓存状态信息；
[0025]S3:所述的⑶N管理服务器更新所述的数据库服务器。
[0026]进一步地，所述的系统还包括数据库服务器，所述的步骤SlOl之后还包括以下步骤:
[0027]SlOll:所述的⑶N管理服务器更新所述的数据库服务器。
[0028]进一步地，所述的系统还包括数据库服务器，所述的步骤S201之后还包括以下步骤:
[0029]S2011:所述的⑶N管理服务器更新所述的数据库服务器。
[0030]进一步地，所述的方法还包括缓存服务器中缓存内容替换进程；所述的缓存服务器中缓存内容替换进程包括以下步骤:
[0031]S301:所述的缓存服务器从所述的CDN管路服务器获取待缓存的片源的容量；
[0032]S302:所述的缓存服务器判断所述的待缓存的片源的容量是否小于该缓存服务器的最低可用容量门限值；
[0033]S303:如果所述的待缓存的片源的容量大于或等于该缓存服务器的最低可用容量门限值，则所述的缓存服务器从所述的CDN管路服务器获取按预设规则排序的片源列表；
[0034]S304:所述的缓存服务器删除所述的片源列表中排列在最后的列表，然后继续步骤 S302 ；
[0035]S305:如果所述的待缓存的片源的容量小于该缓存服务器的最低可用容量门限值，则所述的缓存服务器缓存该待缓存的片源。
[0036]更进一步地，所述的系统还包括数据库服务器，所述的步骤S305之后还包括以下步骤:
[0037]S306:所述的缓存服务器向所述的⑶N管理服务器发送缓存状态信息；
[0038]S307:所述的⑶N管理服务器更新所述的数据库服务器。
[0039]采用了该发明中的CDN网络中的视频缓存系统及方法，与现有技术相比，具有以下有益效果:
[0040]I)对近期一定时间内被偶尔访问的冷门片源不进行缓存，从而节省缓存容量和带宽；
[0041]2)对入库片源标注或根据需要更新优先级，特别对流媒体的第一个切片文件增加一级优先级，再按照优先级高低次序将片源排入主动推送分发的队列进行push缓存进程的分发，这样减小了用户访问的延迟，改善了用户体验；
[0042]3)将片源优先级和近期被访问次数这两个因素纳入到替换片源的策略中，这样也优化了缓存容量管理，避免发生频繁的缓存替换和带宽浪费；
[0043]4)本发明能被广泛应用于网络视频点播或直播、网络视频监控等领域。
【附图说明】
[0044]图1为本发明的CDN网络中的视频缓存系统的结构示意图。
[0045]图2为本发明的CDN网络中的视频缓存方法的步骤流程图。
[0046]图3为本发明的CDN网络中缓存服务器中缓存内容替换进程的步骤流程图。
【具体实施方式】
[0047]为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
[0048]首先，本发明提供一种CDN网络中视频缓存的方法和系统，在此系统中，视频缓存方法包括:
[0049]I)实时记录每个片源从缓存服务器在近期一段时间内被客户访问的次数，只有当这个访问次数达到一定门限值时，才启动将此片源从中心节点缓存到此边缘节点服务器。这样可以避免边缘节点的缓存容量和缓存带宽的浪费；
[0050]2)对入库到⑶N分发网络中的片源进行优先级标注，优先级分为10、9、8……I共十级，将热门片源的优先级标注为高优先级，同时将每个片源的第一个切片文件的优先级也增加一级；按照优先级高低次序将片源排入主动推送分发的队列中，主动向各个缓存服务器进行推送分发；通过主动分发高优先级的片源，减小了用户访问的延迟，改善了用户体验；