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CDN进化论:搭建开源的虚拟内容分发(vCDN)平台

作者:CDN发布时间:2016-08-30分类:默认分类浏览:90评论:0


导读:...
CDN内容分发网络通过将内容不断下沉到用户侧,以提供给用户更好的用户体验,尤其对于视频以及网络游戏,低延迟更是至关重要的决定性因素。通常情况下,并没有人会质疑,在当前数字时代,CDN市场前景的黎明才刚刚开始,用户能够轻而易举地获取在数字网络上希望获取的内容。但数字信息的增涨呈现出指数级的趋势,这是“利”,同样是“弊”。传统CDN的设计架构根本无法满足这样的增涨规模,数据的爆发不仅带来的是CDN市场的活跃,但同样,数据的爆发是如此之迅速,甚至也将使CDN无法跟上数据爆发的脚步。
 


 
从网络进化的角度上来看,无论运营商是否拥有自己的综合CDN服务网络,其都面临着同样一种困境,旧的网络架构无法满足数据暴增所带来的对于灵活性以及可拓展性的需求,更不用说还需要用这样的基础网络架构支撑5年,甚至更久。于是SDN就成为这些年来炙手可热的话题之一。SDN以及NFV带来的网络虚拟化趋势能够给传统的电信运营商网络带来灵活性、便捷性以及可拓展性,这将使电信运营商在处理海量数据的同时,不用花费一大笔钱实现扩容。
 


云的进化在于定义网络功能的虚拟化,运营商需要使用各种专有的应用以支撑网络功能,而部署新的网络功能往往需要新的硬件组件,整合新的设备到一个成熟网络中总是对空间、能源以及技术储备有一定要求。而难题就是,这个整合的过程,无论从功能上,还是生命周期上,都随着互联网创新频率的增加而变得越来越短。
 
于是,虚拟化的概念变得众所周知,并被使用多年,其中具有热度的,一方面是虚拟机的操作系统虚拟化,还有另一个,就是云计算的计算和应用资源虚拟化。如今,网络功能也面临虚拟化的要求,其中NFV、在网络服务节点上的专有硬件用虚拟服务替代、在通用平台上实现高要求服务以及功能成为当下探索的重点。
 
既然SDN以及NFV能够在一定程度上满足运营商及网络的拓展需求,那么也一样会给CDN网络的拓展带来一定的意义。尽管讽刺的是,全球的CDN企业似乎都在某个时间尝试虚拟网络,但目前仍然受制于基础网络造成的局限。但值得肯定的是,正在部署完整SDN/NFV战略的运营商最终都将使其CDN达到一个全新的服务水平。
 
传统CDN服务基于传统架构,存在有以下缺陷:
 
◆局限于隔离技术,只能在一套物理网络上提供某一类内容或者某一对象的加速服务。
 
◆为某一类内容的多个对象进行加速时,运营维护成本很高。
 
◆现实加速需求在业务上的差异化和多样化,一些加速业务临时急需的CDN资源不能及时扩展。
 
◆CP(内容提供商)接入后不具备CDN的控制和定义权限。
 
◆传统CDN的全局负载均衡调度部署地点固定,并未根据用户需求进行部署,而且调度策略不灵活。
 
◆颠覆了传统的所有网元分功能各自部署在物理机上的模式,将缓存节点部署于切分出来的虚拟机上,资源按需切分提供给多个CP。
 
在内容为王的当下,CDN正面临着诸多挑战。基于内容的分发,尤其是网络视频,是运营商目前面临的流量增速的最大挑战,一切都源于从广播媒体向IP单播传输的趋势。运营商将部署其专有的缓存节点到ISP网络,CDN缓存节点正在被具有特定要求的物理设备及软件所呈现,CDN控制器的目的是要选择一个缓存节点(或者缓存池)以用来反馈终端用户的请求,并且将用户的请求重定向到节点。缓存节点需要回应用户的请求,并将用户需要的内容分发到用户侧,而另一方面,CDN的控制器作为一个集中的组件与CDN缓存节点都分布在节点以及N-Pops中。
 


 于是CDN构建中的关键,在于如何将几个组建进行多用途组件的复合:
 
◆在内容分发的管理上,尽可能接近每一个用户


◆内容的路由,将用户的请求引导至最接近的可用的内容存储或内容引擎


◆内容的切换以及负载均衡,分发用户的请求到一个或多个服务器


◆代理服务器,镜像网络内容服务器


◆内容Proxy,总代理和缓存代理


◆内容DNS服务器


◆GeoIP信息服务器
 
vCDN一定程度上虚拟了CDN节点,使节点服务能够弹性扩展,通过SDN网络控制,改善了动态连通性、弹性带宽,NFV的灵活性、性能以及可拓展性,其主要的评价标准在于:
 
◆性能:平均响应时间、延迟、命中率百分比、完成请求数、拒绝率以及平均CDN负载
 
◆规模:在CDN架构中使用虚拟化硬件资源的情况下保障性能稳定
 
◆资源管理:允许网络I/O到能源到存储I/O表现上的正确平衡
 
◆有效利用存储资:满足特定的存储密度要求,比方说,需要缓存大量流行内容的目录


◆部署与运维工具:通过主要检测与报告要求(例如SNMP、系统日志等)服务缓存节点,使运营商能够通过管理不同的缓存节点实现送达服务。


◆内容管理:让网络具有能力选择特定的缓存内容(例如,视频/HTTP)复制这些选定内容通过虚拟网络交换到QoE虚拟功能,而不至于降低整体虚拟CDN的性能。
 
虚拟CDN的优势在于取代了原先依赖于专用CDN硬件,虚拟CDN在虚拟化平台上培植虚拟网络资源,允许能够在数分钟之内完成缓存而不是几周时间,并且能够显著减少长期规划的时间以及成本。




 

此外,虚拟CDN由于本身架构高度分散,能够使资源有效利用。虚拟CDN运用了OpenStack的环境,这意味着其能显著减少部署的时间并且增加新的缓存容量,缓解网络所需要的成本。
 
Juniper的高级产品管理总监Junnifer Lin表示,“内容分发网络正在不断满足日益增长的需求,覆盖网络已被证明,能够以简化和自动化交付的应用程序以用户为中心进行服务,而没有传统基础设施的管理开销方法。通过结合Akamai的虚拟缓存组件与Contrail的扩展网络服务自动化,公司目前已经形成了一个真正的弹性CDN解决方案以满足电信云的新兴需求。”


 


中国联通研究院的陶蒙华博士,早在2013年的亚太CDN峰会上就表示 CDN作为一种承载网,需要能支持不同终端的互联互通,同时他提出基于云计算+SDN实现的CDN模式,通过从服务器的虚拟化到网络的虚拟化实现不同CDN之间的横向整合,形成一个统一的智能的CDN,满足三网融合视频业务应用的需求。
 


 
而如今,面对不断变化的互联网应用和业务需求,要求CDN能够快速响应业务的部署、节点的扩容,并具备灵活的业务可扩展性。中国联通通过多年实践在沃云平台采用SDN、NFV技术开发了能够支持不同业务的、可切分、可快速扩展的VCDN平台,该平台面向各内容提供商提供开放的、自助化的CDN服务。不管是对于服务提供商还是内容提供商,沃云VCDN平台都能够有效减少资本支出、运营成本、空间和功耗成本。



活动 GFIC2016亚太CDN年度盛典
 
(2016年11月16·上海)
 

 
2016年11月16日于上海召开的第五届“GFIC2016亚太CDN年度盛典”将结合基于“移动互联网”与“家庭互联网”不同应用场景下的整体解决方案,为“云、管、端”三方面均提供完整的交流与沟通平台,为CDN服务商搭建一个融国际化、前沿化等于一体的交流平台。
 
会议现场我们将邀请来自CDN行业的领军企业参加,阿里云、腾讯云、网宿科技、网心科技、云帆加速、帝联科技、金山云等嘉宾将出席活动,并与您共同分享来自CDN领域的未来机遇与挑战。
 
联系人:
何志斌 +86-18611262560
王   刚 +86-13764587978
 

GFIC2016





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