系統介紹
內容分發網路(CDN)一般採用分散式的架構。根據實際情況,可以構成中心-邊緣層次結構或分散式結構。
分類
中心-邊緣層次結構解決了節目集中存放管理和服務分布就近提供問題,通過集群方式則解決了單點服務能力經濟擴展的問題。
內容分發網路可以按實際情況靈活部署,可以有集中式、分散式和混合式三種方式。
•集中式:在IPTV業務初期,用戶地域分散,業務量小,宜採用集中部署。
•分散式:在IPTV業務規模套用期,用戶集中,業務量大時,宜採用分布部署。
•混合方式:是上述兩者的結合。在用戶密集區域單獨放置服務機群,就近提供服務。而對分散用戶則統一由中心伺服器機群集中提供服務。同時在內容分布上,中心節點存放所有節目,邊緣節點存放熱點節目 。
功能介紹
CDN主要功能包括以下部分:
•設備管理:管理CDN中的各種設備的存儲空間、服務頻寬、服務能力等,如:管理器、代理、媒體存儲器、媒體伺服器。
•節點管理:CDN節點由代理、媒體存儲器、媒體伺服器組成,對各個節點的網路傳輸頻寬,媒體存儲的空間,流媒體服務並發數等資源進行管理。
•網路管理:實現各種拓撲組網的配置和管理。
•業務管理:包括內容管理(管理本CDN中的內容,不管理各節點內容)、頻道管理、直播管理、錄播管理、中繼管理。
•內容控制:內容指令解析。將內容管理下發的內容操作指令(內容發布、內容刪除、內容調度、直播、錄播、中繼控制)解析成各個任務;負責任務的生成、下發、監控等功能。
•服務控制:全局負載均衡,根據分散式流媒體節點的負載及用戶位置靈活調度服務,均衡全網負載,確保服務質量;服務觸發控制,流媒體伺服器通過CDN代理、CDN管理器向支撐子系統上報服務開始以及服務結束,以觸發IPTV業務系統計費流程。
•節目播放安排:安排直播、輪播節目時間表,自動按片長編排。
•計畫監控:對計畫操作執行狀況、生命周期等進行監控。
•性能統計:包括設備性能統計、節點性能統計、VCDN性能統計、內容統計(通過輪詢等方式統計本CDN中各內容的使用頻率)。
組網介紹
CDN組網有以下三種方式:
單中心節點結構如下圖所示。
1.單中心節點結構如下圖所示。
單中心節點結構特點如下所述:
•中心節點統一存儲節目。
•邊緣節點為用戶直接提供服務。
•邊緣節點通過節目分發以及Cache機制獲得節目。
2. 多中心節點結構如下圖所示:
多中心節點結構特點如下所述:
•中心節點統一存儲節目。
•邊緣節點為用戶直接提供服務。
•邊緣節點通過節目分發以及Cache機制獲得與其對應的中心節點中的節目。
•不同中心節點之間互相分發節目。
3. 網狀結構如下圖所示:
網狀結構特點如下所述:
•節目分布存儲於各節點中。
•各節點直接為用戶提供服務。
•各節點之間均可進行節目分發,也可互為Cache。
技術原理
CDN技術原理是在現有的網際網路中建立一個完善的中間層,將網站的內容發布到最接近用戶的網路“邊緣”,使用戶能以最快的速度,從最接近用戶的地方獲得所需的信息,所以有的時候其也被稱作內容傳遞網路。
內容的分發和傳遞一方面可以看作是CDN的兩個階段,分發是內容從源分布到CDN邊界節點的過程,傳遞是用戶通過CDN獲取內容的過程;另一方面,分發和傳遞可以看作是CDN的兩種不同的實現方式,分發強調CDN作為透明的內容承載平台,傳遞強調CDN作為內容的提供和服務平台。
一套完整的CDN系統包括伺服器負載均衡、動態內容路由、高速快取機制、動態內容分發和複製、網路安全機制等多項技術,其中的核心技術主要包括兩個方面:一是基於內容的請求路由(即重定向)和內容搜尋;二是內容的分發與管理。其他技術如負載均衡等均可以通過這兩個技術實現 。
實現方式
內容分布網路可以分為管理器和代理兩個部分:
•內容分布網路管理器包含WEB伺服器。內容分布網路管理器完成網路管理功能的邏輯、內容控制和服務控制;WEB服務完成內容分布網路管理功能的展示,在業務統一管理平台上實現。
•內容分布網路代理完成節點管理功能、節點內的內容控制和服務控制。對內容分布網路管理器的全局重定向性能的最佳化。可通過用戶重定向請求分離(不同用戶段的請求分配到不同的重定向伺服器上)的方式來實現。
CDN實現方式如下圖所示: