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內容分發

鎖定
內容分發 (Content Delivery),它通過實現用户對網站的就近訪問及網絡流量的智能分析,將本節點流媒體資源庫中的指定內容,根據業務運營商定義的內容分發策略向下層節點推送(PUSH)。下層節點控制系統通知下層內容管理系統登記接收,該節點以內容注入的方式接收分發的內容。從技術上解決網絡帶寬小、用户訪問量大、網點分佈不均等對用户訪問效果的影響,大大提高了網絡的響應速度。 [1] 
中文名
內容分發
外文名
content distribution
影    響
大大提高了網絡的響應速度
原    理
建立一個完善的中間層
特    點
使用户能以最快的速度

內容分發系統介紹

內容分發網絡(CDN)一般採用分佈式的架構。根據實際情況,可以構成中心-邊緣層次結構或分佈式結構。

內容分發分類

中心-邊緣層次結構解決了節目集中存放管理和服務分佈就近提供問題,通過集羣方式則解決了單點服務能力經濟擴展的問題。
內容分發網絡可以按實際情況靈活部署,可以有集中式分佈式和混合式三種方式。
  • 集中式:在IPTV業務初期,用户地域分散,業務量小,宜採用集中部署。
  • 分佈式:在IPTV業務規模應用期,用户集中,業務量大時,宜採用分佈部署。
  • 混合方式:是上述兩者的結合。在用户密集區域單獨放置服務機羣,就近提供服務。而對分散用户則統一由中心服務器機羣集中提供服務。同時在內容分佈上,中心節點存放所有節目,邊緣節點存放熱點節目 [1] 

內容分發功能介紹

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、服務帶寬、服務能力等,如:管理器、代理、媒體存儲器、媒體服務器。
  • 節點管理:CDN節點由代理、媒體存儲器、媒體服務器組成,對各個節點的網絡傳輸帶寬,媒體存儲的空間,流媒體服務併發數等資源進行管理。
  • 網絡管理: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(內容發佈、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,根據分佈式流媒體節點的負載及用户位置靈活調度服務,均衡全網負載,確保服務質量;服務觸發控制,流媒體服務器通過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。
  • 計劃監控:對計劃操作執行狀況、生命週期等進行監控。
  • 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)。

內容分發組網介紹

CDN組網有以下三種方式:
  1. 單中心節點結構如下圖所示。
單中心節點結構 單中心節點結構
單中心節點結構特點如下所述:
  • 中心節點統一存儲節目。
  • 邊緣節點為用户直接提供服務。
  • 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 多中心節點結構
多中心節點結構特點如下所述:
  • 中心節點統一存儲節目。
  • 邊緣節點為用户直接提供服務。
  • 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 網狀結構
網狀結構特點如下所述:
  • 節目分佈存儲於各節點中。
  • 各節點直接為用户提供服務。
  • 各節點之間均可進行節目分發,也可互為Cache。

內容分發技術原理

CDN技術原理是在現有的互聯網絡中建立一個完善的中間層,將網站的內容發佈到最接近用户的網絡“邊緣”,使用户能以最快的速度,從最接近用户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絡。
內容的分發和傳遞一方面可以看作是CDN的兩個階段,分發是內容從源分佈到CDN邊界節點的過程,傳遞是用户通過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系統包括服務器負載均衡、動態內容路由、高速緩存機制、動態內容分發和複製、網絡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)和內容搜索;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 [1] 

內容分發實現方式

內容分佈網絡可以分為管理器和代理兩個部分:
  • 內容分佈網絡管理器包含WEB服務器。內容分佈網絡管理器完成網絡管理功能的邏輯、內容控制和服務控制;WEB服務完成內容分佈網絡管理功能的展示,在業務統一管理平台上實現。
  • 內容分佈網絡代理完成節點管理功能、節點內的內容控制和服務控制。對內容分佈網絡管理器的全局重定向性能的優化。可通過用户重定向請求分離(不同用户段的請求分配到不同的重定向服務器上)的方式來實現。
CDN實現方式如下圖所示:
CDN實現方式 CDN實現方式
參考資料
  • 1.    內容分發網發展綜述[J]. 劉瑜,朱光喜,尹浩,劉雪寧. 計算機科學. 2009(02)