时延优化的CDN域名流量分配算法

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随着网络数据传输量的快速增长,内容分发网络(CDNs)每天从遍布全球的数千台服务器上缓存并转发了上千亿的用户请求。由CDN提供服务的流量可以被划分为成千上万个域名请求,每种域名请求都包含着不同的用户请求模式,流行度分布以及性能要求等。CDN的目标是将内容以及应用数据以高可用性,高稳定性,以及高性能标准存储并转发给全球的客户。一个关键的问题在于如何减少终端用户从发起请求到收到响应的时间,因为优化CDN响应时间可以显著提升构建于CDN基础上的一系列应用的用户体验(QoE)。本文将对上述场景下的CDN域名流量分配问题进行研究,目标是通过设计合理的流量分发策略,使得CDN的终端用户响应时间最小化。具体工作有以下几点:●构建了考虑流量命中率,时延等现实因素的域名流量分配模型,该模型目标是以响应时延最小化的方式将域名流量分配到各CDN服务器。●提出了一个在真实生产数据中各域名流量按照任意比例混合后,可以精确计算在指定缓存空间下缓存命中率的算法。●提出了一个用于CDN服务器的综合考虑了流量负载均衡,服务器缓存命中率,以及时延因素的域名流量分配算法。●通过华为CDN的数据跟踪实验,发现与未考虑时延的最好的传统算法相比,本工作的域名流量分配策略能够降低10%的用户响应时延。通过后续一系列的测试,我们探究了缓存节点数量,域名优先级,调度粒度等因素对算法结果的影响,结果表明本工作的算法在各种环境设定下均能保持良好的效果。
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