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1、56 http:/www.sat- | http:/ Delivery Network)技术应运而生。1996年，由麻省理工学院一个小组提出了CDN的概念，并开始对CDN技术进行研究，他们在1999年成立了一个专业CDN服务公司，为Yahoo提供了专业服务。如今在国内外已经有很多的企业和服务商开始使用内容传送网络CDN技术来提高网络服务质量，以满足用户的需求。CDN的定义C D N 的 英 文 全 称 是 C o n t e n t Delievery Network，即内容传送网络。CDN是建立在现有IP网络基础结构之上的一种增值网络。是在应用层部署的一层网络架构。提供CDN技术产品的厂商有
2、各自的解决方案，CDN运营商的实现方式也不同，但CDN技术实现的功能是相同的。那就是将多点负载均衡，路由或缓存技术结合起来，利用智能分配技术，将内容根据来访用户的地点，按照就近访问的原则分配到多个节点。在传统的IP网络中，用户请求直接指向基于网络地址的原始服务器，而CDN业务提供了一个服务层，补充和延伸了Internet网络，把频繁访问的内容尽可能向用户推进，提供了处理基于内容进行流量转发的新能力，把路由导引到最佳服务器上。动态获得需要的内容。它改变了分布到使用者信息的方式，从被动的内容恢复转为主动的内容转发。CDN的核心是边缘访问和透明访问，以前主要是用于Web访问加速，只支持HTTP/FT
3、P协议。在2003和2004年国内流媒体业务的出现，CDN开始支持MMS/RTSP等协议，CDN得到了很大的发展，有时也称为MDN(Media Delievery Network)。CDN技术的特点和优势CDN技 术 具 有 的 特 点(1)根据用户的地理位置和连接带宽，让用户连接到最近的服务器上去，访问速度快。(2)全局负载平衡，提高网络资源的利用率，提高网络服务的性能与质量。(3)热点内容主动传送，自动跟踪，自动更新。(4)网络具有高可靠、可用性，能容错且很容易扩展。(5)无缝地集成到原有的网络和站点上去。CDN技 术 具 有 的 优 势(1)可减少消耗的网络带宽，减少网CDN的核心是边缘
4、访问和透明访问 目前在IPTV网上CDN的边缘访问是提高IP承载网QoS的有效途径，很多运营商在宽带网上都部署了CDN/MDN，为IPTV网络的建设奠定了良好的基础。CDN网络的出现，使互联网资源得到了最大限度的利用。将大大推动国内IPTV业务的发展。全面解析IPTV中CDN技术 技术应用57欢迎投稿： wscmsat-2011年第3 期络访问的延迟和用户响应时间。提高网络性能和网站内容的可用性。(2)提高网站资源的管理控制能力，智能分配路由和进行流量管理。(3)发送的内容受到保护，未授权的用户不能修改。(4)内容提供商可在本地自己决定服务的内容，内容是动态的。(5)内容提供商在降低成本的同时
5、，提高了服务质量，提供的内容更多、速度更快。(6)可线性、平滑地增加新的设备，保护原有的投资。因为上述的特点和优势，CDN技术能加速和提高宽带流媒体的使用，使互联网的多媒体用户更加普及，这些应用包括在线播放、音乐点播、电视直播、游戏等，大大促进网上应用和服务的发展。IPTV系统组成IPTV(Internet Protocol TV或Interactive Personal TV)也叫交互式网络电视，是一种基于互联网的多媒体通信技术。IPTV利用宽带网的基础设施，以家用电视机或计算机作为主要终端设备，通过互联网络协议(IP)传送电视信号，向家庭用户提供包括电视节目在内的多种交互式数字媒体服务。I
6、PTV的工作原理是把源端的电视信号数据进行编码处理，转化成适合IP网络传输的数据形式，然后通过IP网络传送，最后在接收端进行解码，再通过电脑或是电视播放。由于数据的传输速度要求比较高，所以要采用最新的高效视频压缩技术，例如H.264，MPEG4等。(1)IPTV终 端目前IPTV终端主要有三种形式，即PC、机顶盒+普通电视机和手机。(2)接 入 系 统接入系统主要为IPTV终端提供接入功能，使IPTV终端能够顺利接入到IP承载网。目前，ADSL作为宽带接入网的一种方式在几年内仍然占主导地位，以太网接入方式也渐渐增多。采用FTTC/FTTB的方式，结合ADSL，SDSL，Cable Modem等
7、技术，也可使用FTTC+HFC的方式向用户提供宽带接入。(3)IP承 载 网 络用于传送IPTV的承载网络，是基于TCP/IP协议的，可以是公网。也可以是专网。(4)内 容 媒 体 服 务 系 统该部分主要完成节目的数字化，将原始节目进行编码、压缩，成为能够在IP网络上传。(5)节 目 源节目源可以是摄像机、电视台、VCD光盘、卫星输入信号等。CDN技术在IPIV中的应用IPTV系统对于用户的服务质量有很高的要求，而且要保证播放的流畅。在广域网内，从用户的客户端到流媒体服务器之间经过了一个很复杂的路由以后，就很难保证播放的流畅了。为了克服网络复杂路线带来的制约，在IPTV中必须通过边缘服务来实
8、现最终用户的点播服务，所以要把内容从中心服务器有效地分发到边缘服务器，就可以通过CDN把内容从中心存储服务器分发到边缘服务器。CDN的核心思想是将内容从中心推倒靠近用户的边缘。使用户可以就近取得所需的内容，这样不但有效提高了用户访问内容的性能，而且有效减轻了中心设备和骨干网络的压力。通过CDN，可以将内容分发从原来的单一中心结构变为分布式的结构，提高用户访问网站的响应速度。因而，CDN可以提高网络中信息流动的效率，从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等问题，提高用户访问的响应速度。虽然CDN不是一个新概念，它的发展也已经有很多年的历史，但是CDN并没有统一的协议标准，各厂
9、家的CDN解决方案在实现上各不相同，但在一个CDN网络中主要包含的功能实体都相同，包括内容缓存设备、内容交换机、内容路由器、CDN内容管理等。内容缓存设备是CDN的业务提供点，是面向最终用户的内容提供设备，可缓存静态的Web内容和流媒体内容，实现内容的边缘传播和存储，以便最终用户的就近访问，因此一般部署于集中的用户接入点，完成内容边缘存储的设备通常都采用Cache技术来实现。对于在Cache节点中的存储，是Cache设计的一个关键问题，需要考虑的因素包括功能和性能两个方面：功能上包括对各种内容格式的支持，对部分缓存的支持，在性能上包括支持的容量、多文件吞吐率、可靠性、稳定性。内容交换机处于用户
10、接入集中点和POP点，可对内容进行缓存负载平衡及访问控制。在很多设备情况下和内容缓存集中在一个设备上。内容交换机可以均衡单点多个内容缓存设备的负载，它基于最终用户会话和特定的内容请求提供内容服务。内容交换机是CDN的可选部件之一，对于较大型的用户接入点，内容交换机可以提高站点的可用性。内容路由器负责将用户的请求调度到适当的设备上，内容路由通常通过负载均衡系统来实现，负载均衡系统是实现CDN的内容路由功能。它的作用是动态均衡各个内容缓存站点的负荷分配，为用户的请求选择最佳的访问站点，同58 http:/www.sat- | http:/ 司 的 CDN技 术 实 现Inktomi公司的CDN系统
11、是一套在分布式Web环境下提供Web内容的分发和同步的软件。它由主要由内容分发器、内容管理器以及它们的代理所组成。(1)内容分发器通过可靠的和安全的手段，将Web内容的分发到多个Web服务器以及缓存服务器，并保证其内容的同步。(2)内容管理器则采集各Web服务器和缓存服务器的状态，提供集中的管理功能。对于内容分发器和内容管理器之间的通讯，由系统的控制器来完成。Cisco公 司 的 CDN技 术 实 现Cisco公司的CDN系统由五种技术构成：内容分布及管理、内容路由选择、内容边沿传播、内容交换和智能网络服务。(1)内容分布和管理技术可以实现自动分布内容，同时提供实时监控。内容分发管理器(CDM
12、4670)能够实现对整个CDN网络的高效与集中控制，它与内容引擎和内容路由器协同工作。内容路由选择技术确保内容的可用性，并提供全球负载能力;内容交换技术可以根据内容可用性、应用可用性及服务器负载，在POP(演示点)或分布式数据中心的提交节点处，智能地实现信息量负载平衡;(2)内容路由器(CR 4450)可根据多种因素制定路由，包括站点与用户的邻近度、内容可用性、网络负载、设备状况等。定位最适合的站点响应内容请求;(3)内容交换提供突发访问保护、基于URL的服务器负载均衡、动态内容复制以及动态的内容重定向等功能。采用CiscoWebNS软件提供内容路由服务，通过将用户与内容划入不同区域的方法，保
13、证内容请求选择最佳的站点与服务器：(4)内容边沿传播技术能够确保网络向最终用户提交内容，加速内容传播，减轻WAN和源内容服务器的负担内容引擎是内容边缘传播设备。内容引擎是内容边缘传播设备。内容可以由内容引擎根据特别指示将内容从源内容服务器中提取，通过透明缓存定制经常被访问的内容;(5)智能网络服务技术能够提供包括各种IP基础设施中的多项智能服务，如安全性、QoS、VPN和组播等。6.3F5公 司 的 CDN技 术 实 现F5公司的CDN解决方案是关于内容发送网络服务并建立在缓存的基础上，它的基础架构包括：内容复制、高可靠性和负载平衡、缓存、对Web和缓存服务器的全面支持、网络管理。(1)全球站点控制器负责在CDN内管理内容复制，将前置和复制内容到适当的缓存和Web服务器。自动地分布和同步到网络内的全部站点。(2)BIG-IP控制器和3-DNS控制器用于提供本地的和区域的高可靠性和智能负载平衡。BIG-IP把用户流量引向性能最好的网络服务和缓存服务器。为管理应用(Cookie交换、URL交换、稳定复用方法、内容和应用的探查和校验等)提供丰富的特征。通过放到不同的缓存阵列中以区分个别对象(而不是域或URL)来保证效率最高。当内容被更新时。管理服务器与全球
