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JP6503575B2 - ソフトウェアデファインドネットワークに基づいてコンテンツディストリビューションネットワークを実現する方法及びシステム - Google Patents

ソフトウェアデファインドネットワークに基づいてコンテンツディストリビューションネットワークを実現する方法及びシステム Download PDF

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Description

本発明はコンテンツディストリビューション技術に関し、特に疎結合モードでのソフトウェアデファインドネットワーク（ＳＤＮ）に基づいてコンテンツディストリビューションネットワーク（ＣＤＮ）を実現する方法及びシステムに関する。
ＳＤＮは、近年、登場した新しいネットワーク技術であり、主な特徴は、制御と転送との分離、ネットワークのオープン性・プログラム可能性、及びソフトウェアとハードウェアとの分離である。ＳＤＮにより、従来の通信ネットワーク装置は専用ハードウェアバインディングから解放され、「汎用ハードウェアプラットフォーム＋特注ソフトウェア」に基づく方向に発展し、且つオープンのプログラミングインタフェースによりネットワーク機能の仮想化、ネットワーク管理の簡単化及びネットワーク配置の自動化を実現し、従来のネットワーク機能の実現及びプロジェクトの実施に比べて、装置コスト、人件コスト及び配置時間を大幅に節約する。アーキテクチャのレベルに基づいて、ＳＤＮはトップから下へ基本的に、アプリケーション層、制御層及びデータ層という３つのレベルに分けられる。
現在、業界では制御層及びデータ層に対して大量の標準化業務を行っている又は行ったが、アプリケーション層及びその内部の構成、特にアプリケーションに対してどのように集積、管理、制御及び他の既存のアプリケーションとの結合・融合を行うかについての検討は少なく、対応的に進展も遅い。これにより、ＳＤＮの使用し易さ、オープン性、プログラム可能性、管理可能性、オペレート可能性及び既存のアプリケーションへの交換性・インターワーキング等での能力は不足であり、ＳＤＮ産業の健全な発展に不利であり、特にどのようにＳＤＮ開発者コミュニティを迅速に確立して大量のＳＤＮアプリケーション開発者をホットポイント課題の解決に集中させるか、及びどのように既存のネットワークにおける主なアプリケーションをＳＤＮ技術に移転するかの面には、先天の障害が存在する。
オープンネットワーキングファウンデーション（ＯＮＦ、Open Networking Foundation）標準組織であっても、ＯＤＬ（Open Daylight、ＳＤＮコントローラオープンソース組織）であっても、現在、定義したＳＤＮのアプリケーション層は主にネットワークアプリケーション及びネットワークサービススケジューリング等の高度抽象的な機能を提供することに位置付けられ、ＳＤＮアプリケーション層は、ユーザアプリケーション要求に基づいて、ネットワークリソース要求及びサービススケジューリングを行うことができる。つまり、ＳＤＮアプリケーション層は上に向かってレスト（ＲＥＳＴ、Representational State Transfer）方式により、外部ユーザにアプリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩ、Application Programming Interface）のコール（北極インタフェース）を提供し、外部ユーザのためにカスタマイズのアプリケーション機能を実現することにより、仮想化のネットワークアプリケーション機能を実現し、ＳＤＮアプリケーション層は下に向かってＲＥＳＴ方式により、ＳＤＮコントローラにネットワークＡＰＩインタフェースのコール（ノースバンドインタフェース）を提供し、ＳＤＮ制御層に対してリソース要求を行うことにより、仮想化のネットワークサービス機能を実現する。
ＳＤＮアプリケーション層の面から見ると、現在、その関連の技術についての検討及び標準化業務の大部分がいずれもＳＤＮアプリケーション層とＳＤＮ制御層との間のノースバンドインタフェースの面に集中している。ＳＤＮの実際の適用において、ＳＤＮが外部に提供するサービスは、主にＳＤＮアプリケーション層とその外部高層アプリケーションのインタフェース（即ち北極インタフェース、アプリケーションインタフェースとも呼ばれる）、及びＳＤＮアプリケーション層の内部のスケジューリング機能により実現される。北極インタフェースに関連する機能需要及びスケジューリング自体に関連する機能需要はまだ十分に発掘されていなく、北極インタフェースに関連する高層サービス及びノースバンドインタフェースを使用するＬ４〜Ｌ７サービスはあるものが検討されなく、あるものがまだ初期の検討にあり（例えばサービスチェーンアプリケーション）、特にどのように既存のネットワークサービスをＳＤＮに基づいて構築するかについては、まだ検討が始まっておらず、これらもある程度でＳＤＮアプリケーションの他の既存のアプリケーションへの集積を阻害し、更にＳＤＮアプリケーション及びＳＤＮ自体の発展に影響を与える。
更に、業界の既存のアプリケーション（例えばＣＤＮ、ＯＴＴ、各種のビデオメディア等のサービス）がどのようにＳＤＮのアーキテクチャの助けを十分に借りて、オープンネットワークプログラミングインタフェースにより、下層ベアリングネットワークの提供した高効率、高性能及び高コストパフォーマンスの仮想ネットワーク機能を良く使用して、端末ユーザの益々増長するサービス品質への需要及びオペレート・メンテナンスコスト全体が益々低下する需要を満足するかについては、現在まだ初期の検討段階にあり、明確な解決手段も無く、これも現在のサービスのＳＤＮへの転移ステップを規制する。
ＳＤＮに対して、ＣＤＮは比較的に発達した技術であり、インターネット又は通信専用ネットワークにウェブページとビデオ等のメディアコンテンツのディストリビューションと加速を提供することに用いられ、その主な特徴は、メディアコンテンツに対してマルチレベルキャッシュを行ってユーザに近所サービスを提供し、これによりユーザに良い体験品質を提供することである。
ＣＤＮの機能は主に、コンテンツディストリビューション（Content Distribution）とコンテンツデリバリ（Content Delivery、メディアデリバリとも呼ばれる）の２つの部分を含み、基本の機能は、コンテンツディストリビューション/デリバリ、スケジューリング/制御、記憶/キャッシュ、及びメディアサービス等を含む。現在、ＩＴＵ-Ｔ、ＥＴＳＩ、３ＧＰＰ、ＩＥＴＦ等の国際標準組織及びＣＣＳＡ等の業界標準組織ではいずれも、ＣＤＮの関連定義と標準規格を有し、ＩＰネットワークプロトコルテレビ（ＩＰＴＶ）、ケーブルテレビ（ＣＡＴＶ）、オーバーザトップテレビ（ＯＴＴ ＴＶ）及びモバイルストリーミングメディア等のサービスをベアリングすることに用いる。現在のＣＤＮ解決手段では、下層ベアリングネットワークがオープンされていないことに限られ、サービスネットワークとするＣＤＮは重合層として、下層ベアリングネットワークの能力に依存しなければならなく、同時に、ＣＤＮ解決手段に必要なサーバ、記憶/キャッシュ、及びメディアサーバはいずれも専用のハードウェア（例えばブレードサーバ/ＡＴＣＡアーキテクチャサーバ等）を使用し、ハードウェアアーキテクチャに対する依存性は非常に高く、且つ汎用性が無い。また、ＣＤＮは係るネットワーク性能需要が高い（例えばネットワーク帯域幅、遅延、ジッター等）ため、ネットワークに対する容量拡張及びそれによるアドレススキーム、装置設置、ノード配置、サービスフルフィルメント、ソフトウェアアップデート等の管理面に巨大な複雑性をもたらし、例えば、ＩＰＴＶ、ＣＡＴＶ、ＯＴＴ、移動ストリーミングメディア等のサービスの高速発展に伴って、ＣＤＮは徐々にサービスとデカプリング（decoupling）して、多種のサービスを融合してベアリングするためのコンテンツ伝送のチャネルになり、これによりＣＤＮ配置ノードは益々多くなり、ネットワーク規模も益々大きくなり、ＣＤＮコンテンツルーティングに対する管理も益々複雑になり、マルチサービスプロバイダー/コンテンツプロバイダー（ＣＰ/ＳＰ）に対する管理とサービス設定も益々困難になる。
現在、ＣＤＮ関連技術に存在する上記問題に対して、且つＣＤＮの技術発展傾向を結合して、ＣＤＮとＳＤＮとの融合及びどのようにＳＤＮ技術をＣＤＮ解決手段に導入して効果的にＣＤＮが直面するベアリングネットワークの閉鎖性、ハードウェアの専用性、管理の複雑性等の問題を解決して、ＣＤＮのオープン性、コストパフォーマンス及び使用し易さを向上させて、ＣＤＮのオペレート・メンテナンスコスト全体を低減するかについての検討は、目下の急務である。
本発明の実施例は、効果的にＣＤＮが直面するベアリングネットワークの閉鎖性、ハードウェアの専用性、管理の複雑性の問題を解決できるＳＤＮに基づいてＣＤＮを実現する方法及びシステムを提供する。
本発明の実施例は、ＳＤＮに基づいてＣＤＮを実現する方法を提供し、ＳＤＮでのアプリケーションユニット、スケジューリングユニット、制御ユニット及びデータ転送ユニットを備え、
前記アプリケーションユニットは、要求モジュール及び操作モジュールを備え、
前記要求モジュールは、ＣＤＮの完全サービスロジック機能を追加し、ＣＤＮアプリケーション要求を受信すると、前記スケジューリングユニットにリソース需要要求及びサービススケジューリング要求を送信するように設定され、
前記操作モジュールは、保留要求完成の情報を受信した後、コンテンツディストリビューション要求又はメディアアクセス要求に基づいて、関連操作を実行するように設定され、
前記スケジューリングユニットは、リソース協調モジュール及びスケジューリングフィードバックモジュールを備え、
前記リソース協調モジュールは、リソース需要要求及びサービススケジューリング要求を受信し、ＳＤＮネットワークの関連情報を組合わせてサービススケジューリングを行い、サービススケジューリングに基づいて必要なリソースの保留要求を前記制御ユニットに送信するように設定され、
前記スケジューリングフィードバックモジュールは、必要なリソースの保留要求を完成した後、必要なリソースの保留要求完成の情報を前記アプリケーションユニットにフィードバックするように設定され、
前記制御ユニットは、保留要求に基づいてＣＤＮアプリケーションに必要なリソースを割り当てて、ネットワーク負荷バランスとルーティング状況を組合わせてコンテンツディストリビューションとコンテンツデリバリパスを確定し、割り当てられたＣＤＮアプリケーションに必要なリソースを取得した後、ＳＤＮコントロールプレーンの転送関連ポリシーに基づいてデータリンク層Ｌ２及びネットワーク層Ｌ３転送テーブルを作成して、前記データ転送ユニットに送信し、必要なリソースの保留要求完成をスケジューリングユニットにフィードバックするように設定され、
前記データ転送ユニットは、ＳＤＮデータ転送の関連ネットワーク装置を備え、割り当てられたＣＤＮアプリケーションに必要なリソースに基づいて、ＣＤＮアプリケーションの関連データを記憶し、制御ユニットが確定したＬ２・Ｌ３転送テーブルに基づいて、前記アプリケーションユニットが関連操作を実行する際にデータ転送を行うように設定される。
選択的に、前記関連操作は、コンテンツディストリビューション要求又はメディアアクセス要求に対応するコンテンツディストリビューション、コンテンツキャッシング、コンテンツルーティング及びコンテンツデリバリを含む。
選択的に、前記操作モジュールは、ディストリビューションサブモジュール、キャッシングサブモジュール、デリバリサブモジュール及びルーティングサブモジュールを備え、
前記ディストリビューションサブモジュールは、保留要求完成の情報を受信した後、コンテンツディストリビューション要求に基づいて、予め設定したディストリビューションポリシーに従って、コンテンツデータベースに記憶されたコンテンツを抽出した後に、ＣＤＮネットワークのコンテンツディストリビューションノードに注入するように設定され、
前記キャッシングサブモジュールは、前記コンテンツディストリビューションノードのコンテンツを受信してキャッシュし、キャッシングポリシーに従って、ユーザ端末がアクセスしたことがあるコンテンツを予めＣＤＮネットワークのコンテンツキャッシングノードにキャッシュし、これにより迅速にホットポイントコンテンツを隣接のコンテンツデリバリノードとユーザ端末に提供して使用するように設定され、
前記デリバリサブモジュールは、メディアアクセス要求に基づいて、コンテンツキャッシングノードにおけるコンテンツを抽出して、ＣＤＮネットワークのコンテンツデリバリノードに提供してコンテンツストリーミングを行って、ユーザ端末に伝送するように設定され、
前記ルーティングサブモジュールは、負荷バランスポリシー及びコンテンツディストリビューションパスポリシーに従って、前記コンテンツディストリビューションノードと前記コンテンツキャッシングノードのために動的にネットワークリンクを確立し、負荷バランスポリシー及びコンテンツデリバリパスポリシーに従って、前記ユーザ端末と前記コンテンツデリバリノードのために動的にネットワークリンクを確立するように設定される。
選択的に、前記アプリケーションユニットは、前記コンテンツデリバリノードのリアルタイム負荷状況に基づいて動的にユーザ端末にメディアサービスのサーバノードを提供し、コンテンツ負荷分布状況に基づいて動的にコンテンツキャッシングのノードを確定し、コンテンツディストリビューションパスのネットワーク状況に基づいて動的にコンテンツディストリビューションのネットワークパスを確定し、コンテンツデリバリパスのネットワーク状況に基づいて動的にコンテンツデリバリのネットワークパスを確定するように設定される負荷バランスモジュールを更に備える。
選択的に、前記スケジューリングユニットは、アプリケーション支持モジュール、アプリケーションエンジンモジュール、管理モジュール及びオペレーション支持モジュールを更に備え、
前記アプリケーション支持モジュールは、ＣＤＮアプリケーション要求を受信して登録を行って、ＣＤＮアプリケーションに必要なアプリケーションエンジンサポート情報を取得するように設定され、
前記アプリケーションエンジンモジュールは、前記ＣＤＮアプリケーションに必要なアプリケーションエンジンサポート情報に基づいてＳＤＮネットワークにおける能力エンジンをコールして、ＣＤＮアプリケーションをサポートするように設定され、
前記管理モジュールは、ＣＤＮアプリケーションにコールするＳＤＮネットワークにおける能力エンジン、及びＣＤＮアプリケーション要求を満足するアプリケーションリソースを管理し、サービスチェーン機能をサポートする場合、サービスチェーンにおける定義したアクセス情報に基づいて、コールするＳＤＮネットワークにおける能力エンジン、関連アプリケーションリソースのアクセス順序を確定して関連操作を実行するように設定され、
前記オペレーション支持モジュールは、ＣＤＮアプリケーションに割り当てた必要なリソース及びコールしたＳＤＮネットワークにおける能力エンジンに対して課金を行うように設定される。
選択的に、前記制御ユニットは更に、ファイアウォールをコールして、ＣＤＮネットワークにおけるノードへのアクセスの安全性を確保するように設定される。
選択的に、前記アプリケーションユニットは、外部アプリケーションインタフェースを更に備え、前記外部アプリケーションインタフェースは、ＣＤＮアプリケーション要求を受信し、外部指令を受信し、アプリケーションユニット、スケジューリングユニット、制御ユニット、データ転送ユニットのうちの１種又は複数種を調整するように設定され、
アプリケーションユニットとスケジューリングユニットは北極インタフェースを介して接続され、
スケジューリングユニットと制御ユニットはノースバンドインタフェースを介して接続され、
制御ユニットとデータ転送ユニットはサウスバンドインタフェースを介して接続される。
選択的に、前記デリバリサブモジュールは、メディアアクセス要求に基づいて、コンテンツキャッシングノードにおけるコンテンツを抽出してＣＤＮネットワークのコンテンツデリバリノードに提供し、コンテンツデリバリノードのストリーミングメディア伝送技術に基づいてパッケージングして、コンテンツストリーミングの関連情報の追加を行うように設定される。
本発明の実施例は、ソフトウェアデファインドネットワークＳＤＮに基づいてコンテンツディストリビューションネットワークＣＤＮを実現する方法を更に提供し、ＳＤＮアプリケーション層にＣＤＮの完全サービスロジック機能を追加し、前記方法は、
アプリケーションユニットは、ＣＤＮアプリケーション要求を受信すると、スケジューリングユニットにリソース需要要求及びサービススケジューリング要求を送信することと、
スケジューリングユニットは、受信したリソース需要要求及びサービススケジューリング要求に基づいて、ＳＤＮネットワークの関連情報を組合わせてサービススケジューリングを行い、サービススケジューリングに基づいて必要なリソースの保留要求を制御ユニットに送信することと、
制御ユニットは、保留要求に基づいて、ＣＤＮアプリケーションに必要なリソースを割り当てて、ネットワーク負荷バランスとルーティング状況を組合わせてコンテンツディストリビューションとコンテンツデリバリパスを確定し、割り当てられたＣＤＮアプリケーションに必要なリソースを取得した後、ＳＤＮコントロールプレーンの転送関連ポリシーに基づいてデータリンク層Ｌ２及びネットワーク層Ｌ３転送テーブルを作成して、データ転送ユニットに送信することと、
制御ユニットは、スケジューリングユニットを介してアプリケーションユニットに保留要求完成の情報をフィードバックした後、受信したコンテンツディストリビューション要求又はメディアアクセス要求に基づいて、アプリケーションユニットは関連操作を実行することと、
アプリケーションユニットが関連操作を実行する場合、データ転送ユニットはＬ２・Ｌ３転送テーブルに基づいてデータ転送を行うことと、を含む。
選択的に、ＳＤＮネットワークの関連情報は、ＳＤＮネットワークのネットワークトポロジー情報、ネットワーク負荷バランス情報、ネットワークルーティング情報及びファイアウォール配置情報を含む。
選択的に、関連操作は、コンテンツディストリビューション要求又はメディアアクセス要求に対応するコンテンツディストリビューション、コンテンツキャッシング、コンテンツルーティング及びコンテンツデリバリを含む。
選択的に、ＳＤＮデータ転送の関連ネットワーク装置は、ＳＤＮデータ転送のオープンフローＯＰＥＮＦＬＯＷスイッチ、ＯＰＥＮＦＬＯＷルータ、ＯＰＥＮＦＬＯＷゲートウェイ、ＯＰＥＮＦＬＯＷ記憶サーバ、ＯＰＥＮＦＬＯＷカスタマイズ装置を含む。
選択的に、ＣＤＮアプリケーションに必要なリソースは、ＣＤＮアプリケーションに必要なアクセスネットワークリソース、伝送ネットワークリソース及びデータセンタネットワークリソースを含み、前記転送関連ポリシーは、ホットポイントディストリビューションポリシー、負荷バランスポリシー及びコンテンツルーティングポリシーを含む。
選択的に、前記アプリケーションユニットが関連操作を実行することは、
前記アプリケーションユニットは、保留要求完成の情報を受信した後、コンテンツディストリビューション要求に基づいて、予め設定したディストリビューションポリシーに従って、コンテンツデータベースに記憶されたコンテンツを抽出した後に、ＣＤＮネットワークのコンテンツディストリビューションノードに注入することと、
前記アプリケーションユニットは、前記コンテンツディストリビューションノードのコンテンツを受信してキャッシュし、キャッシングポリシーに従って、ユーザ端末がアクセスしたことがあるコンテンツを予めＣＤＮネットワークのコンテンツキャッシングノードにキャッシュし、これにより迅速にホットポイントコンテンツを隣接のコンテンツデリバリノードとユーザ端末に提供して使用することと、
前記アプリケーションユニットは、メディアアクセス要求に基づいて、コンテンツキャッシングノードにおけるコンテンツを抽出して、ＣＤＮネットワークのコンテンツデリバリノードに提供してコンテンツストリーミングを行って、ユーザ端末に伝送することと、を含む。
選択的に、該方法は、
前記コンテンツデリバリノードのリアルタイム負荷状況に基づいて、動的にユーザ端末にメディアサービスのサーバノードを提供することと、
コンテンツ負荷分布状況に基づいて、動的に前記コンテンツキャッシングのノードを確定することと、
コンテンツディストリビューションパスのネットワーク状況に基づいて、動的にコンテンツディストリビューションのネットワークパスを確定することと、
コンテンツデリバリパスのネットワーク状況に基づいて、動的にコンテンツデリバリのネットワークパスを確定することと、
負荷バランスポリシー及びコンテンツディストリビューションパスポリシーに従って、前記コンテンツディストリビューションノードと前記コンテンツキャッシングノードのために動的にネットワークリンクを確立し、負荷バランスポリシー及びコンテンツデリバリパスポリシーに従って、前記ユーザ端末と前記コンテンツデリバリノードのために動的にネットワークリンクを確立することと、を更に含む。
選択的に、スケジューリングユニットは、受信したリソース需要要求及びサービススケジューリング要求に基づいて、ＳＤＮネットワークの関連情報を組合わせてサービススケジューリングを行う場合、前記方法は、
スケジューリングユニットは、ＣＤＮアプリケーション要求を受信して登録を行って、ＣＤＮアプリケーションに必要なアプリケーションエンジンサポート情報を取得することと、
ＣＤＮアプリケーションに必要なアプリケーションエンジンサポート情報に基づいて、ＳＤＮネットワークにおける能力エンジンをコールして、ＣＤＮアプリケーションをサポートすることと、を更に含む。
選択的に、前記方法は、
ＣＤＮアプリケーションにコールするＳＤＮネットワークにおける能力エンジン、及び割り当てられたＣＤＮアプリケーションに必要なリソースを管理し、サービスチェーン機能をサポートする場合、サービスチェーンにおける定義したアクセス情報に基づいて、コールするＳＤＮネットワークにおける能力エンジン、関連アプリケーションリソースのアクセス順序を確定して関連操作を実行することと、
ＣＤＮアプリケーション要求のアプリケーションリソース、コールしたＳＤＮネットワークにおける能力エンジンに対して課金を行うことと、を更に含む。
選択的に、該方法は、前記制御ユニットは、ＣＤＮネットワークにおけるノードに対してファイアウォールをコールして、ＣＤＮネットワークにおけるノードへのアクセスの安全性を確保することを更に含む。
選択的に、キャッシュするコンテンツは、コンテンツのファイル全体、コンテンツファイルのフラグメンテーション、又はコンテンツファイルがストリーミングしたデータパケットである。
選択的に、コンテンツキャッシングノードにおけるコンテンツを抽出して、ＣＤＮネットワークのコンテンツデリバリノードに提供してコンテンツストリーミングを行って、ユーザ端末に伝送することは、コンテンツキャッシングノードにおけるコンテンツを抽出してＣＤＮネットワークのコンテンツデリバリノードに提供し、コンテンツデリバリノードのストリーミングメディア伝送技術に基づいてパッケージングして、コンテンツストリーミングの関連情報の追加を行うことを含む。
本発明の実施例は、コンピュータ読取可能な記憶媒体を更に提供し、プログラム指令が記憶され、該プログラム指令が実行される場合、上記方法を実行できる。
関連技術に比べて、本発明の実施例による技術的手段は、ソフトウェアデファインドネットワークＳＤＮでのアプリケーションユニット、スケジューリングユニット、制御ユニット及びデータ転送ユニットを備え、アプリケーションユニットは、要求モジュール及び操作モジュールを備え、要求モジュールは、コンテンツディストリビューションネットワークＣＤＮの完全サービスロジック機能を追加し、ＣＤＮアプリケーション要求を受信すると、スケジューリングユニットにリソース需要要求及びサービススケジューリング要求を送信するように設定され、操作モジュールは、保留要求完成の情報を受信した後、コンテンツディストリビューション要求又はメディアアクセス要求に基づいて、関連操作を実行するように設定され、スケジューリングユニットは、リソース協調モジュール及びスケジューリングフィードバックモジュールを備え、リソース協調モジュールは、リソース需要要求及びサービススケジューリング要求を受信した後、ＳＤＮネットワークの関連情報を組合わせてサービススケジューリングを行い、サービススケジューリングに基づいて必要なリソースの保留要求を制御ユニットに送信するように設定され、スケジューリングフィードバックモジュールは、必要なリソースの保留要求を完成した後、必要なリソースの保留要求完成の情報をアプリケーションユニットにフィードバックするように設定され、制御ユニットは、保留要求に基づいてＣＤＮアプリケーションに必要なリソースを割り当てて、ネットワーク負荷バランスとルーティング状況を組合わせてコンテンツディストリビューションとコンテンツデリバリパスを確定し、割り当てられたＣＤＮアプリケーションに必要なリソースを取得した後、ＳＤＮコントロールプレーンの転送関連ポリシーに基づいてデータリンク層Ｌ２及びネットワーク層Ｌ３転送テーブルを作成して、前記データ転送ユニットに送信し、必要なリソースの保留要求完成をスケジューリングユニットにフィードバックするように設定され、データ転送ユニットは、ＳＤＮデータ転送の関連ネットワーク装置を備え、割り当てられたＣＤＮアプリケーションに必要なリソースに基づいて、ＣＤＮアプリケーションの関連データを記憶し、制御ユニットが確定したＬ２・Ｌ３転送テーブルに基づいて、アプリケーションユニットが関連操作を実行する際にデータ転送を行うように設定される。本発明の実施例は、ＳＤＮに基づいてＣＤＮシステムを実現し、ＣＤＮアプリケーション要求により、ＣＤＮアプリケーションに必要なリソースを割り当て、ネットワーク負荷バランスとルーティング状況を組合わせてコンテンツディストリビューションとコンテンツデリバリパスを確定してネットワーク調整を行い、これによりＣＤＮベアリングネットワークの閉鎖性、ハードウェアの専用性、管理の複雑性の問題を効果的に解決し、ＣＤＮに必要なリソース、転送パスの設計、配置及びリソース設定を実現する。
図１は、本発明の実施例１によるＳＤＮに基づいてＣＤＮを実現するシステムの構造ブロック図である。 図２は、本発明の実施例２によるＳＤＮに基づいてＣＤＮを実現する方法のフローチャートである。
なお、矛盾が生じない場合には、本願における実施例及び実施例における特徴は互いに任意に組み合わせることができる。
実施例１
図１は、本発明の実施例１によるＳＤＮに基づいてＣＤＮを実現するシステムの構造ブロック図であり、図１に示すように、ＳＤＮのアプリケーションユニット、スケジューリングユニット、制御ユニット及びデータ転送ユニットを備え、
前記アプリケーションユニットは、要求モジュール及び操作モジュールを備え、
前記要求モジュールは、ＣＤＮの完全サービスロジック機能を追加し、ＣＤＮアプリケーション要求を受信すると、前記スケジューリングユニットにリソース需要要求及びサービススケジューリング要求を送信するように設定され、
前記操作モジュールは、保留要求完成の情報を受信した後、コンテンツディストリビューション要求又はメディアアクセス要求に基づいて、関連操作を実行するように設定される。
１つの選択的な実施例において、前記操作モジュールは、ディストリビューションサブモジュール、キャッシングサブモジュール、デリバリサブモジュール及びルーティングサブモジュールを備え、
前記ディストリビューションサブモジュールは、保留要求完成の情報を受信した後、コンテンツディストリビューション要求に基づいて、予め設定したディストリビューションポリシーに従って、コンテンツデータベースに記憶されたコンテンツを抽出した後に、ＣＤＮネットワークのコンテンツディストリビューションノードに注入するように設定され、
なお、ここでのコンテンツデータベースとは、関連技術のマルチメディアサーバに存在する、メディアコンテンツ記憶用のデータベースを指し、対応のメディアファイル記憶用のファイルサーバ等も含む。
前記キャッシングサブモジュールは、コンテンツディストリビューションノードのコンテンツを受信してキャッシュし、キャッシングポリシーに従って、ユーザ端末がアクセスしたことがあるコンテンツを予めＣＤＮネットワークのコンテンツキャッシングノードにキャッシュし、これにより迅速にホットポイントコンテンツを隣接のコンテンツデリバリノードとユーザ端末に提供して使用するように設定され、
キャッシュするコンテンツは、コンテンツのファイル全体、コンテンツファイルのフラグメンテーション、又はコンテンツファイルがストリーミングしたデータパケットである。
なお、コンテンツキャッシングノードは、一般的にコンテンツデリバリノードとペアにして出現し、キャッシュしたコンテンツは領域ホットポイントコンテンツになると、前もって該ホットポイントコンテンツを他のディストリビューションノードにディストリビューションし、又は他のキャッシングノードにキャッシュすべきである。ここで、フラグメンテーションは主に比較的に大きいコンテンツのプライマリファイルに対して必要な粒度（例えば３２KByes、６４Kbytes、２５６KBytes、５１２KBytes、１MBytes、２MBytes、４MBytes、８MBytes、１６MBytes、３２MBytes、６４Mbytes等）に従ってスライス処理を行うことを担当し、これにより並列伝送及び分散記憶を行う。
前記デリバリサブモジュールは、メディアアクセス要求に基づいて、コンテンツキャッシングノードにおけるコンテンツを抽出して、ＣＤＮネットワークのコンテンツデリバリノードに提供してコンテンツストリーミングを行って、ユーザ端末に伝送するように設定され、
前記デリバリサブモジュールは、メディアアクセス要求に基づいて、コンテンツキャッシングノードにおけるコンテンツを抽出してＣＤＮネットワークのコンテンツデリバリノードに提供し、コンテンツデリバリノードのストリーミングメディア伝送技術に基づいてパッケージングして、コンテンツストリーミングの関連情報の追加を行うように設定される。
なお、ストリーミングメディア伝送技術（例えばＩＥＴＦ ＲＴＰ、ＭＰＥＧ ＴＳ、ＭＰＥＧ ＤＡＳＨ、ＭＰＥＧ ＭＭＴ等）の選択は、コンテンツデリバリノードに基づいて行い、コンテンツストリーミングの関連情報の追加は、必要なシリアル番号とタイムスタンプ等の情報を記入することを含み、これにより、ストリーミングの後にネットワークで伝送するデータパケットが順序に従わないで受信端により受信されても効果的に解析と還元されることができることを確保する。
前記ルーティングサブモジュールは、負荷バランスポリシー及びコンテンツディストリビューションパスポリシーに従って、コンテンツディストリビューションノードとコンテンツキャッシングノードのために動的にネットワークリンク（例えばＩＰネットワークリンク）を確立し、負荷バランスポリシー及びコンテンツデリバリパスポリシーに従って、ユーザ端末とコンテンツデリバリノードのために動的にネットワークリンクを確立するように設定される。
コンテンツデリバリパスは、効率とコストを綜合する（例えばトラフィック×価格）最適な原則に基づいて評価すべきであり、コンテンツディストリビューション部分のコンテンツルーティングに対して、効率を満足する前提で、主にトラフィックコストを測定し、コンテンツデリバリ部分のコンテンツルーティングに対して、主にネットワーク性能と体験品質を測定し、コンテンツルーティングにはファイルフラグメンテーション及び分散記憶等の原因により複数の到達可能なルーティングが存在する可能性があり、且つＳＤＮの提供した下層ネットワークトポロジー情報に基づいて動的に調整することができる。
負荷バランスポリシーとは、負荷がどのようにリソースを割り当てるか、及び負荷がプリセットの閾値（例えば６０％〜７０％）を超える場合に負荷分担を行う必要があることを指し、パスポリシーとは、パス最適ポリシーであるべきであり、パス最適の判定根拠はパスが最短で、コストが最小であること等である。
なお、予め設定したディストリビューションポリシー、キャッシングポリシー、負荷バランスポリシー、コンテンツディストリビューションパスポリシー及びコンテンツデリバリパスポリシーは、当業者の分析とまとめにより取得したポリシーであり、異なるＣＤＮアプリケーション需要とＳＤＮネットワーク、エンジン等によって実際の調整を行うことができる。
関連操作は、コンテンツディストリビューション要求又はメディアアクセス要求に対応するコンテンツディストリビューション、コンテンツキャッシング、コンテンツルーティング及びコンテンツデリバリを含む。
１つの選択的な実施例において、アプリケーションユニットは、コンテンツデリバリノードのリアルタイム負荷状況に基づいて動的にユーザ端末にコンテンツデリバリノードのサーバノードを提供し、コンテンツ負荷分布状況に基づいて動的に前記コンテンツキャッシングのノードを確定し、コンテンツディストリビューションパスのネットワーク状況に基づいて動的にコンテンツディストリビューションのネットワークパスを確定し、コンテンツデリバリパスのネットワーク状況に基づいて動的にコンテンツデリバリのネットワークパスを確定するように設定される負荷バランスモジュールを更に備える。
ＣＤＮネットワークにおいて、ＣＤＮネットワーク自体の性質により、動的な調整を実現できない。本発明の実施例を介してＳＤＮに基づいてＣＤＮを実現した後、ＳＤＮネットワークの性質により、動的な調整を実現できる。
前記スケジューリングユニットは、リソース協調モジュール及びスケジューリングフィードバックモジュールを備え、
前記リソース協調モジュールは、リソース需要要求及びサービススケジューリング要求を受信し、ＳＤＮネットワークの関連情報を組合わせてサービススケジューリングを行い、サービススケジューリングに基づいて必要なリソースの保留要求を制御ユニットに送信するように設定され、
なお、ここでの「組合わせる」こととは、当業者が実際状況に応じて設定する過程、例えば、ネットワークトポロジー情報を用いてネットワークの使用可能な状態を判断すること及び設定が最適なネットワークを選択すること、ネットワーク負荷バランス情報を用いてネットワークパスの選択に協力すること、ネットワークルーティング情報を用いてネットワークルーティングの選択を行うこと、ファイアウォール配置情報を用いてファイアウォールのセキュリティ強度等の選択を行うことを指す。
ここで、ＳＤＮネットワークの関連情報は、ＳＤＮネットワークのネットワークトポロジー情報、ネットワーク負荷バランス情報、ネットワークルーティング情報及びファイアウォール配置情報を含む。
前記スケジューリングフィードバックモジュールは、リソース保留要求を完成した後、リソース保留要求完成の情報をアプリケーションユニットにフィードバックするように設定される。
１つの選択的な実施例において、前記スケジューリングユニットは、アプリケーション支持モジュール、アプリケーションエンジンモジュール、管理モジュール及びオペレーション支持モジュールを更に備え、
前記アプリケーション支持モジュールは、ＣＤＮアプリケーション要求を受信して登録を行って、ＣＤＮアプリケーションに必要なアプリケーションエンジンサポート情報を取得するように設定され、
前記アプリケーションエンジンモジュールは、前記ＣＤＮアプリケーションに必要なアプリケーションエンジンサポート情報に基づいてＳＤＮネットワークにおける能力エンジンをコールして、ＣＤＮアプリケーションをサポートするように設定され、
前記管理モジュールは、ＣＤＮアプリケーションにコールするＳＤＮネットワークにおける能力エンジン、及びＣＤＮアプリケーション要求を満足するアプリケーションリソースを管理して、サービスチェーン機能をサポートする場合、サービスチェーンにおける定義したアクセス情報に基づいて、コールするＳＤＮネットワークにおける能力エンジン、関連アプリケーションリソースのアクセス順序を確定して関連操作を実行するように設定され、
前記オペレーション支持モジュールは、ＣＤＮアプリケーションに割り当てた必要なリソース及びコールしたＳＤＮネットワークにおける能力エンジンに対して課金を行うように設定される。
前記制御ユニットは、保留要求に基づいてＣＤＮアプリケーションに必要なリソースを割り当てて、ネットワーク負荷バランスとルーティング状況を組合わせてコンテンツディストリビューションとコンテンツデリバリパスを確定し、割り当てられたＣＤＮアプリケーションに必要なリソースを取得した後、ＳＤＮコントロールプレーンの転送関連ポリシーに基づいてデータリンク層（Ｌ２）及びネットワーク層（Ｌ３）転送テーブルを作成して、データ転送ユニットに送信し、リソース保留要求完成をスケジューリングユニットにフィードバックするように設定される。ここで、転送関連ポリシーは、ホットポイントディストリビューションポリシー、コンテンツ負荷バランスポリシー、ネットワーク負荷バランスポリシーを含む。Ｌ２・Ｌ３転送テーブルは、１つのテーブルであってもよく２つのテーブルであってもよく、Ｌ２とＬ３の情報を含めばよい。
なお、ＳＤＮコントロールプレーンの転送関連ポリシーに基づいてＬ２・Ｌ３転送テーブルを作成することにおいて、ＳＤＮコントロールプレーンの転送関連ポリシーはＳＤＮネットワーク自体の既存のポリシー情報に属する。
制御ユニットは更に、ファイアウォールをコールして、ＣＤＮネットワークにおけるノードへのアクセスの安全性を確保するように設定される。
前記データ転送ユニットは、ＳＤＮデータ転送の関連ネットワーク装置を備え、割り当てられたＣＤＮアプリケーションに必要なリソースに基づいて、ＣＤＮアプリケーションの関連データを記憶し、ＳＤＮコントロールプレーンの転送関連ポリシーに基づいてＬ２・Ｌ３転送テーブルを作成し、前記アプリケーションユニットが関連操作を実行する際にデータ転送を行うように設定される。ここで、ＳＤＮデータ転送の関連ネットワーク装置は、ＳＤＮデータ転送のＯＰＥＮＦＬＯＷ（オープンフロー）スイッチ、ＯＰＥＮＦＬＯＷルータ、ＯＰＥＮＦＬＯＷゲートウェイ、ＯＰＥＮＦＬＯＷ記憶サーバ、ＯＰＥＮＦＬＯＷカスタマイズ装置（例えば他のＯＰＥＮＦＬＯＷプロトコルをサポートする装置）を含む。
ＣＤＮアプリケーションに必要なリソースは、ＣＤＮアプリケーションに必要なアクセスネットワークリソース、伝送ネットワークリソース及びデータセンタネットワークリソースを含み、
なお、ＣＤＮアプリケーションに必要なリソースは、パス、帯域幅、トラフィック、記憶空間、時間長さ、サービス品質、サービスグレード、料金等により評価して確定されるものである。
前記アプリケーションユニットは、外部アプリケーションインタフェースを更に備え、前記外部アプリケーションインタフェースは、ＣＤＮアプリケーション要求を受信し、外部指令を受信し、アプリケーションユニット、スケジューリングユニット、制御ユニット、データ転送ユニットのうちの１種又は複数種を調整するように設定され、
アプリケーションユニットとスケジューリングユニットは北極インタフェースを介して接続され、
スケジューリングユニットと制御ユニットはノースバンドインタフェースを介して接続され、
制御ユニットとデータ転送ユニットはサウスバンドインタフェースを介して接続される。
本発明の実施例は、ＳＤＮに基づいてＣＤＮシステムを実現し、ＣＤＮベアリングネットワークの閉鎖性、ハードウェアの専用性、管理の複雑性の問題を効果的に解決し、ＣＤＮに必要なリソース、エンジン及び転送パスの合理的な選択を実現する。
実施例２
図２は、本発明の実施例２による、ＳＤＮに基づいてＣＤＮを実現する方法のフローチャートであり、ＳＤＮアプリケーション層にＣＤＮの完全サービスロジック機能を追加し、図２に示すように、下記ステップ２００〜２０４を含む。
ステップ２００： アプリケーションユニットは、ＣＤＮアプリケーション要求を受信すると、スケジューリングユニットにリソース需要要求及びサービススケジューリング要求を送信する。
ステップ２０１： スケジューリングユニットは、受信したリソース需要要求及びサービススケジューリング要求に基づいて、ＳＤＮネットワークの関連情報を組合わせてサービススケジューリングを行い、サービススケジューリングに基づいて、必要なリソースの保留要求を制御ユニットに送信する。
該ステップにおいて、ＳＤＮネットワークの関連情報は、ＳＤＮネットワークのネットワークトポロジー情報、ネットワーク負荷バランス情報、ネットワークルーティング情報及びファイアウォール配置情報を含む。
ステップ２０２： 制御ユニットは、保留要求に基づいて、ＣＤＮアプリケーションに必要なリソースを割り当てて、ネットワーク負荷バランスとルーティング状況を組合わせてコンテンツディストリビューションとコンテンツデリバリパスを確定し、割り当てられたＣＤＮアプリケーションに必要なリソースを取得した後、ＳＤＮコントロールプレーンの転送関連ポリシーに基づいてデータリンク層（Ｌ２）及びネットワーク層（Ｌ３）転送テーブルを作成して、データ転送ユニットに送信する。
まず、ＣＤＮアプリケーションに必要なリソース（主に計算、記憶及びネットワークの３種類のリソースである）を確定し、それから割り当てられたリソース、ネットワーク負荷バランス及びルーティング状況を組合わせてコンテンツディストリビューションとコンテンツデリバリパスを確定し、次に、要求して割り当てられたＣＤＮアプリケーションに必要なリソースを取得した後、データリンク層Ｌ２及びネットワーク層Ｌ３転送テーブルを作成して、データ転送ユニットに送信する。コンテンツディストリビューションとコンテンツデリバリパスを確定することは、ネットワークリソースの割り当ての一部に属すると考えられてもよい。
該ステップにおいて、ＣＤＮアプリケーションに必要なリソースは、ＣＤＮアプリケーションに必要なアクセスネットワークリソース、伝送ネットワークリソース及びデータセンタネットワークリソースを含む。転送関連ポリシーは、ホットポイントディストリビューションポリシー、負荷バランスポリシー及びコンテンツルーティングポリシーを含む。
ステップ２０３： 制御ユニットは、スケジューリングユニットを介してアプリケーションユニットに保留要求完成の情報をフィードバックした後、受信したコンテンツディストリビューション要求又はメディアアクセス要求に基づいて、アプリケーションユニットは、関連操作を実行する。
該ステップにおいて、関連操作は、コンテンツディストリビューション要求又はメディアアクセス要求に対応するコンテンツディストリビューション、コンテンツキャッシング、コンテンツルーティング及びコンテンツデリバリを含む。
ステップ２０４： アプリケーションユニットが関連操作を実行する場合、データ転送ユニットがＬ２・Ｌ３転送テーブルに基づいてデータ転送を行う。
前記アプリケーションユニットが関連操作を実行することは、
前記アプリケーションユニットは、保留要求完成の情報を受信した後、コンテンツディストリビューション要求に基づいて、予め設定したディストリビューションポリシーに従って、コンテンツデータベースに記憶されたコンテンツを抽出した後にＣＤＮネットワークのコンテンツディストリビューションノードに注入することと、
前記アプリケーションユニットは、前記コンテンツディストリビューションノードのコンテンツを受信してキャッシュし、キャッシングポリシーに従って、ユーザ端末がアクセスしたことがあるコンテンツを予めＣＤＮネットワークのコンテンツキャッシングノードにキャッシュし、これにより迅速にホットポイントコンテンツを隣接のコンテンツデリバリノードとユーザ端末に提供して使用し、
キャッシュするコンテンツは、コンテンツのファイル全体、コンテンツファイルのフラグメンテーション、又はコンテンツファイルがストリーミングしたデータパケットであることと、
前記アプリケーションユニットは、メディアアクセス要求に基づいて、コンテンツキャッシングノードにおけるコンテンツを抽出してＣＤＮネットワークのコンテンツデリバリノードに提供してコンテンツストリーミングを行って、ユーザ端末に伝送することと、を含む。メディアアクセス要求に基づいて、コンテンツキャッシングノードにおけるコンテンツを抽出してＣＤＮネットワークのコンテンツデリバリノードに提供し、コンテンツデリバリノードのストリーミングメディア伝送技術に基づいてパッケージングして、コンテンツストリーミングの関連情報の追加を行うことを含む。
該ステップにおいて、ＳＤＮデータ転送の関連ネットワーク装置は、ＳＤＮデータ転送のＯＰＥＮＦＬＯＷスイッチ、ＯＰＥＮＦＬＯＷルータ、ＯＰＥＮＦＬＯＷゲートウェイ、ＯＰＥＮＦＬＯＷ記憶サーバ、ＯＰＥＮＦＬＯＷカスタマイズ装置（例えば他のＯＰＥＮＦＬＯＷプロトコルをサポートする装置）を含む。
１つの選択的な実施例において、アプリケーションユニットが関連操作を実行した後、本発明の実施例による方法は、
コンテンツデリバリノードのリアルタイム負荷状況に基づいて、動的にユーザ端末にメディアサービスのサーバノードを提供することと、
コンテンツ負荷分布状況に基づいて、動的にコンテンツキャッシングのノードを確定することと、
コンテンツディストリビューションパスのネットワーク状況に基づいて、動的にコンテンツディストリビューションのネットワークパスを確定することと、
コンテンツデリバリパスのネットワーク状況に基づいて、動的にコンテンツデリバリのネットワークパスを確定することと、
負荷バランスポリシー及びコンテンツディストリビューションパスポリシーに従って、前記コンテンツディストリビューションノードと前記コンテンツキャッシングノードのために動的にネットワークリンクを確立し、負荷バランスポリシー及びコンテンツデリバリパスポリシーに従って、前記ユーザ端末と前記コンテンツデリバリノードのために動的にネットワークリンクを確立することと、を更に含む。
１つの選択的な実施例において、スケジューリングユニットは、受信したリソース需要要求及びサービススケジューリング要求に基づいて、ＳＤＮネットワークの関連情報を組合わせてサービススケジューリングを行う場合、本発明の実施例による方法は、
スケジューリングユニットは、ＣＤＮアプリケーション要求を受信して登録を行って、ＣＤＮアプリケーションに必要なアプリケーションエンジンサポート情報を取得することと、
ＣＤＮアプリケーションに必要なアプリケーションエンジンサポート情報に基づいてＳＤＮネットワークにおける能力エンジンをコールして、ＣＤＮアプリケーションをサポートすることと、を更に含む。
１つの選択的な実施例において、ＣＤＮアプリケーションに必要なアプリケーションエンジンサポート情報に基づいて、ＳＤＮネットワークにおける能力エンジンをコールした後、本発明の実施例による方法は、
ＣＤＮアプリケーションにコールするＳＤＮネットワークにおける能力エンジン、及び割り当てられたＣＤＮアプリケーションに必要なリソースを管理し、サービスチェーン機能をサポートする場合、サービスチェーンにおける定義したアクセス情報に基づいて、コールするＳＤＮネットワークにおける能力エンジン、関連アプリケーションリソースのアクセス順序を確定して関連操作を実行することと、
ＣＤＮアプリケーション要求のアプリケーションリソース、コールしたＳＤＮネットワークにおける能力エンジンに対して課金を行うことと、を更に含む。
１つの選択的な実施例において、本発明の実施例による方法は、ＳＤＮ制御ユニットは、ＣＤＮネットワークにおけるノードに対してファイアウォールをコールして、ＣＤＮネットワークにおけるノードへのアクセスの安全性を確保することを更に含む。
当業者が理解することができるように、上記方法における全部又は一部のステップは、プログラムが関連のハードウェアを指令することにより完成することができ、上記プログラムは、コンピュータ読取可能な記憶媒体、例えば読み出し専用メモリ、ディスク又は光ディスクなどに記憶することができる。選択的に、上記実施例の全部又は一部のステップは、１つ又は複数の集積回路を採用して達成することもできる。対応的に、上記実施例における各モジュール又はユニットは、ハードウェアの形式で達成してもよく、ソフトウェア機能モジュールの形式で達成してもよい。本発明の実施例は、いずれの特定形式のハードウェアとソフトウェアの組合わせに限定されるものではない。
本発明の実施例は、ＳＤＮに基づいてＣＤＮシステムを実現し、ＣＤＮベアリングネットワークの閉鎖性、ハードウェアの専用性、管理の複雑性の問題を効果的に解決し、ＣＤＮに必要なリソース、エンジン及びパスの合理的な選択を実現する。

Claims (15)

  1. ソフトウェアデファインドネットワークＳＤＮに基づいてコンテンツディストリビューションネットワークＣＤＮを実現するシステムであって、ＳＤＮでのアプリケーションユニット、スケジューリングユニット、制御ユニット及びデータ転送ユニットを備え、
    前記アプリケーションユニットは、要求モジュール及び操作モジュールを備え、
    前記要求モジュールは、ＣＤＮの完全サービスロジック機能を追加し、ＣＤＮアプリケーション要求を受信すると、前記スケジューリングユニットにリソース需要要求及びサービススケジューリング要求を送信するように設定され、
    前記操作モジュールは、保留要求完成の情報を受信した後、コンテンツディストリビューション要求又はメディアアクセス要求に基づいて、関連操作を実行するように設定され、
    前記スケジューリングユニットは、リソース協調モジュール及びスケジューリングフィードバックモジュールを備え、
    前記リソース協調モジュールは、リソース需要要求及びサービススケジューリング要求を受信し、ＳＤＮネットワークの関連情報を組合わせてサービススケジューリングを行い、サービススケジューリングに基づいて必要なリソースの保留要求を前記制御ユニットに送信するように設定され、
    前記スケジューリングフィードバックモジュールは、必要なリソースの保留要求を完成した後、必要なリソースの保留要求完成の情報を前記アプリケーションユニットにフィードバックするように設定され、
    前記制御ユニットは、保留要求に基づいてＣＤＮアプリケーションに必要なリソースを割り当てて、ネットワーク負荷バランスとルーティング状況を組合わせてコンテンツディストリビューションとコンテンツデリバリパスを確定し、割り当てられたＣＤＮアプリケーションに必要なリソースを取得した後、ＳＤＮコントロールプレーンの転送関連ポリシーに基づいてデータリンク層Ｌ２及びネットワーク層Ｌ３転送テーブルを作成して、前記データ転送ユニットに送信し、必要なリソースの保留要求完成を前記スケジューリングユニットにフィードバックするように設定され、
    前記データ転送ユニットは、ＳＤＮデータ転送の関連ネットワーク装置を備え、割り当てられたＣＤＮアプリケーションに必要なリソースに基づいて、ＣＤＮアプリケーションの関連データを記憶し、制御ユニットが確定したＬ２・Ｌ３転送テーブルに基づいて、前記アプリケーションユニットが関連操作を実行する際にデータ転送を行うように設定されるソフトウェアデファインドネットワークＳＤＮに基づいてコンテンツディストリビューションネットワークＣＤＮを実現するシステム。
  2. 前記関連操作は、コンテンツディストリビューション要求又はメディアアクセス要求に対応するコンテンツディストリビューション、コンテンツキャッシング、コンテンツルーティング及びコンテンツデリバリを含む請求項１に記載のシステム。
  3. 前記操作モジュールは、ディストリビューションサブモジュール、キャッシングサブモジュール、デリバリサブモジュール及びルーティングサブモジュールを備え、
    前記ディストリビューションサブモジュールは、保留要求完成の情報を受信した後、コンテンツディストリビューション要求に基づいて、予め設定したディストリビューションポリシーに従って、コンテンツデータベースに記憶されたコンテンツを抽出した後に、ＣＤＮネットワークのコンテンツディストリビューションノードに注入するように設定され、
    前記キャッシングサブモジュールは、前記コンテンツディストリビューションノードのコンテンツを受信してキャッシュし、キャッシングポリシーに従って、ユーザ端末がアクセスしたことがあるコンテンツを予めＣＤＮネットワークのコンテンツキャッシングノードにキャッシュし、これにより迅速にホットポイントコンテンツを隣接のコンテンツデリバリノードとユーザ端末に提供して使用するように設定され、
    前記デリバリサブモジュールは、メディアアクセス要求に基づいて、コンテンツキャッシングノードにおけるコンテンツを抽出して、ＣＤＮネットワークのコンテンツデリバリノードに提供してコンテンツストリーミングを行って、ユーザ端末に伝送するように設定され、
    前記ルーティングサブモジュールは、負荷バランスポリシー及びコンテンツディストリビューションパスポリシーに従って、前記コンテンツディストリビューションノードと前記コンテンツキャッシングノードのために動的にネットワークリンクを確立し、負荷バランスポリシー及びコンテンツデリバリパスポリシーに従って、前記ユーザ端末と前記コンテンツデリバリノードのために動的にネットワークリンクを確立するように設定され、
    及び、
    前記デリバリサブモジュールは、メディアアクセス要求に基づいて、コンテンツキャッシングノードにおけるコンテンツを抽出してＣＤＮネットワークのコンテンツデリバリノードに提供し、コンテンツデリバリノードのストリーミングメディア伝送技術に基づいてパッケージングして、コンテンツストリーミングの関連情報の追加を行うように設定される請求項１又は２に記載のシステム。
  4. 前記アプリケーションユニットは、前記コンテンツデリバリノードのリアルタイム負荷状況に基づいて動的にユーザ端末にメディアサービスのサーバノードを提供し、コンテンツ負荷分布状況に基づいて動的にコンテンツキャッシングのノードを確定し、コンテンツディストリビューションパスのネットワーク状況に基づいて動的にコンテンツディストリビューションのネットワークパスを確定し、コンテンツデリバリパスのネットワーク状況に基づいて動的にコンテンツデリバリのネットワークパスを確定するように設定される負荷バランスモジュールを更に備える請求項３に記載のシステム。
  5. 前記スケジューリングユニットは、アプリケーション支持モジュール、アプリケーションエンジンモジュール、管理モジュール及びオペレーション支持モジュールを更に備え、
    前記アプリケーション支持モジュールは、ＣＤＮアプリケーション要求を受信して登録を行って、ＣＤＮアプリケーションに必要なアプリケーションエンジンサポート情報を取得するように設定され、
    前記アプリケーションエンジンモジュールは、前記ＣＤＮアプリケーションに必要なアプリケーションエンジンサポート情報に基づいてＳＤＮネットワークにおける能力エンジンをコールして、ＣＤＮアプリケーションをサポートするように設定され、
    前記管理モジュールは、ＣＤＮアプリケーションにコールするＳＤＮネットワークにおける能力エンジン、及びＣＤＮアプリケーション要求を満足するアプリケーションリソースを管理し、サービスチェーン機能をサポートする場合、サービスチェーンにおける定義したアクセス情報に基づいて、コールするＳＤＮネットワークにおける能力エンジン、関連アプリケーションリソースのアクセス順序を確定して関連操作を実行するように設定され、
    前記オペレーション支持モジュールは、ＣＤＮアプリケーションに割り当てた必要なリソース及びコールしたＳＤＮネットワークにおける能力エンジンに対して課金を行うように設定され、
    及び、
    前記制御ユニットは更に、ファイアウォールをコールして、ＣＤＮネットワークにおけるノードへのアクセスの安全性を確保するように設定される請求項４に記載のシステム。
  6. 前記アプリケーションユニットは、外部アプリケーションインタフェースを更に備え、
    前記外部アプリケーションインタフェースは、ＣＤＮアプリケーション要求を受信し、外部指令を受信し、アプリケーションユニット、スケジューリングユニット、制御ユニット、データ転送ユニットのうちの１種又は複数種を調整するように設定され、
    前記アプリケーションユニットとスケジューリングユニットは北極インタフェースを介して接続され、
    前記スケジューリングユニットと制御ユニットはノースバンドインタフェースを介して接続され、
    前記制御ユニットとデータ転送ユニットはサウスバンドインタフェースを介して接続される請求項５に記載のシステム。
  7. ソフトウェアデファインドネットワークＳＤＮに基づいてコンテンツディストリビューションネットワークＣＤＮを実現する方法であって、ＳＤＮアプリケーション層にＣＤＮの完全サービスロジック機能を追加することを特徴とし、前記方法は、
    アプリケーションユニットは、ＣＤＮアプリケーション要求を受信すると、スケジューリングユニットにリソース需要要求及びサービススケジューリング要求を送信することと、
    スケジューリングユニットは、受信したリソース需要要求及びサービススケジューリング要求に基づいて、ＳＤＮネットワークの関連情報を組合わせてサービススケジューリングを行い、サービススケジューリングに基づいて、必要なリソースの保留要求を制御ユニットに送信することと、
    制御ユニットは、保留要求に基づいて、ＣＤＮアプリケーションに必要なリソースを割り当てて、ネットワーク負荷バランスとルーティング状況を組合わせてコンテンツディストリビューションとコンテンツデリバリパスを確定し、割り当てられたＣＤＮアプリケーションに必要なリソースを取得した後、ＳＤＮコントロールプレーンの転送関連ポリシーに基づいてデータリンク層Ｌ２及びネットワーク層Ｌ３転送テーブルを作成して、データ転送ユニットに送信し、前記データ転送ユニットはＳＤＮデータ転送の関連ネットワーク装置を備えることと、
    制御ユニットは、スケジューリングユニットを介してアプリケーションユニットに保留要求完成の情報をフィードバックした後、受信したコンテンツディストリビューション要求又はメディアアクセス要求に基づいて、アプリケーションユニットは関連操作を実行することと、
    アプリケーションユニットが関連操作を実行する場合、データ転送ユニットはＬ２・Ｌ３転送テーブルに基づいてデータ転送を行うことと、を含むソフトウェアデファインドネットワークＳＤＮに基づいてコンテンツディストリビューションネットワークＣＤＮを実現する方法。
  8. 前記ＳＤＮネットワークの関連情報は、ＳＤＮネットワークのネットワークトポロジー情報、ネットワーク負荷バランス情報、ネットワークルーティング情報及びファイアウォール配置情報を含む請求項７に記載の方法。
  9. 前記関連操作は、コンテンツディストリビューション要求又はメディアアクセス要求に対応するコンテンツディストリビューション、コンテンツキャッシング、コンテンツルーティング及びコンテンツデリバリを含む請求項７に記載の方法。
  10. 前記ＳＤＮデータ転送の関連ネットワーク装置は、ＳＤＮデータ転送のオープンフローＯＰＥＮＦＬＯＷスイッチ、ＯＰＥＮＦＬＯＷルータ、ＯＰＥＮＦＬＯＷゲートウェイ、ＯＰＥＮＦＬＯＷ記憶サーバ、ＯＰＥＮＦＬＯＷカスタマイズ装置を含む請求項７に記載の方法。
  11. 前記ＣＤＮアプリケーションに必要なリソースは、ＣＤＮアプリケーションに必要なアクセスネットワークリソース、伝送ネットワークリソース及びデータセンタネットワークリソースを含み、前記転送関連ポリシーは、ホットポイントディストリビューションポリシー、負荷バランスポリシー及びコンテンツルーティングポリシーを含む請求項７に記載の方法。
  12. 前記アプリケーションユニットが関連操作を実行することは、
    前記アプリケーションユニットは、保留要求完成の情報を受信した後、コンテンツディストリビューション要求に基づいて、予め設定したディストリビューションポリシーに従って、コンテンツデータベースに記憶されたコンテンツを抽出した後に、ＣＤＮネットワークのコンテンツディストリビューションノードに注入することと、
    前記アプリケーションユニットは、前記コンテンツディストリビューションノードのコンテンツを受信してキャッシュし、キャッシングポリシーに従って、ユーザ端末がアクセスしたことがあるコンテンツを予めＣＤＮネットワークのコンテンツキャッシングノードにキャッシュし、これにより迅速にホットポイントコンテンツを隣接のコンテンツデリバリノードとユーザ端末に提供して使用することと、
    前記アプリケーションユニットは、メディアアクセス要求に基づいて、コンテンツキャッシングノードにおけるコンテンツを抽出して、ＣＤＮネットワークのコンテンツデリバリノードに提供してコンテンツストリーミングを行って、ユーザ端末に伝送することと、を含み、
    及び、
    前記キャッシュするコンテンツは、コンテンツのファイル全体、コンテンツファイルのフラグメンテーション、又はコンテンツファイルがストリーミングされた後のデータパケットであり、
    及び、
    前記コンテンツキャッシングノードにおけるコンテンツを抽出して、ＣＤＮネットワークのコンテンツデリバリノードに提供してコンテンツストリーミングを行って、ユーザ端末に伝送することは、コンテンツキャッシングノードにおけるコンテンツを抽出してＣＤＮネットワークのコンテンツデリバリノードに提供し、コンテンツデリバリノードのストリーミングメディア伝送技術に基づいてパッケージングして、コンテンツストリーミングの関連情報の追加を行うことを含む請求項７に記載の方法。
  13. 前記コンテンツデリバリノードのリアルタイム負荷状況に基づいて、動的にユーザ端末にメディアサービスのサーバノードを提供することと、
    コンテンツ負荷分布状況に基づいて、動的にコンテンツキャッシングのノードを確定することと、
    コンテンツディストリビューションパスのネットワーク状況に基づいて、動的にコンテンツディストリビューションのネットワークパスを確定することと、
    コンテンツデリバリパスのネットワーク状況に基づいて、動的にコンテンツデリバリのネットワークパスを確定することと、
    負荷バランスポリシー及びコンテンツディストリビューションパスポリシーに従って、前記コンテンツディストリビューションノードと前記コンテンツキャッシングノードのために動的にネットワークリンクを確立し、負荷バランスポリシー及びコンテンツデリバリパスポリシーに従って、前記ユーザ端末と前記コンテンツデリバリノードのために動的にネットワークリンクを確立することと、を更に含む請求項１２に記載の方法。
  14. 前記スケジューリングユニットは、受信したリソース需要要求及びサービススケジューリング要求に基づいて、ＳＤＮネットワークの関連情報を組合わせてサービススケジューリングを行う場合、前記方法は、
    スケジューリングユニットは、ＣＤＮアプリケーション要求を受信して登録を行って、ＣＤＮアプリケーションに必要なアプリケーションエンジンサポート情報を取得することと、
    ＣＤＮアプリケーションに必要なアプリケーションエンジンサポート情報に基づいてＳＤＮネットワークにおける能力エンジンをコールして、ＣＤＮアプリケーションをサポートすることと、を更に含み、
    及び、
    ＣＤＮアプリケーションにコールするＳＤＮネットワークにおける能力エンジン、及び割り当てられたＣＤＮアプリケーションに必要なリソースを管理し、サービスチェーン機能をサポートする場合、サービスチェーンにおける定義したアクセス情報に基づいて、コールするＳＤＮネットワークにおける能力エンジン、関連アプリケーションリソースのアクセス順序を確定して関連操作を実行することと、
    ＣＤＮアプリケーション要求のアプリケーションリソース、コールしたＳＤＮネットワークにおける能力エンジンに対して課金を行うことと、を更に含み、
    及び、
    前記制御ユニットは、ＣＤＮネットワークにおけるノードに対してファイアウォールをコールして、ＣＤＮネットワークにおけるノードへのアクセスの安全性を確保することを更に含む請求項１３に記載の方法。
  15. プログラム指令が記憶され、該プログラム指令が実行される場合、請求項７〜１４のいずれか１項に記載の方法を実行できるコンピュータ読取可能な記憶媒体。
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