内容分发

科技工作者之家 2020-11-17

内容分发 (Content Delivery),它通过实现用户对网站的就近访问及网络流量的智能分析,将本节点流媒体资源库中的指定内容,根据业务运营商定义的内容分发策略向下层节点推送(PUSH)。下层节点控制系统通知下层内容管理系统登记接收,该节点以内容注入的方式接收分发的内容。从技术上解决网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等对用户访问效果的影响,大大提高了网络的响应速度。1

系统介绍内容分发网络(CDN)一般采用分布式的架构。根据实际情况,可以构成中心-边缘层次结构或分布式结构。

分类中心-边缘层次结构解决了节目集中存放管理和服务分布就近提供问题,通过集群方式则解决了单点服务能力经济扩展的问题。

内容分发网络可以按实际情况灵活部署,可以有集中式、分布式和混合式三种方式。

集中式:在IPTV业务初期,用户地域分散,业务量小,宜采用集中部署。

分布式:在IPTV业务规模应用期,用户集中,业务量大时,宜采用分布部署。

混合方式:是上述两者的结合。在用户密集区域单独放置服务机群,就近提供服务。而对分散用户则统一由中心服务器机群集中提供服务。同时在内容分布上,中心节点存放所有节目,边缘节点存放热点节目1。

功能介绍CDN主要功能包括以下部分:

设备管理:管理CDN中的各种设备的存储空间、服务带宽、服务能力等,如:管理器、代理、媒体存储器、媒体服务器。

节点管理:CDN节点由代理、媒体存储器、媒体服务器组成,对各个节点的网络传输带宽,媒体存储的空间,流媒体服务并发数等资源进行管理。

网络管理:实现各种拓扑组网的配置和管理。

业务管理:包括内容管理(管理本CDN中的内容,不管理各节点内容)、频道管理、直播管理、录播管理、中继管理。

内容控制:内容指令解析。将内容管理下发的内容操作指令(内容发布、内容删除、内容调度、直播、录播、中继控制)解析成各个任务;负责任务的生成、下发、监控等功能。

服务控制:全局负载均衡,根据分布式流媒体节点的负载及用户位置灵活调度服务,均衡全网负载,确保服务质量;服务触发控制,流媒体服务器通过CDN代理、CDN管理器向支撑子系统上报服务开始以及服务结束,以触发IPTV业务系统计费流程。

节目播放安排:安排直播、轮播节目时间表,自动按片长编排。

计划监控:对计划操作执行状况、生命周期等进行监控。

性能统计:包括设备性能统计、节点性能统计、VCDN性能统计、内容统计(通过轮询等方式统计本CDN中各内容的使用频率)。

组网介绍CDN组网有以下三种方式:

单中心节点结构如下图所示。

单中心节点结构特点如下所述:

中心节点统一存储节目。

边缘节点为用户直接提供服务。

边缘节点通过节目分发以及Cache机制获得节目。

2. 多中心节点结构如下图所示:

多中心节点结构特点如下所述:

中心节点统一存储节目。

边缘节点为用户直接提供服务。

边缘节点通过节目分发以及Cache机制获得与其对应的中心节点中的节目。

不同中心节点之间互相分发节目。

3. 网状结构如下图所示:

网状结构特点如下所述:

节目分布存储于各节点中。

各节点直接为用户提供服务。

各节点之间均可进行节目分发,也可互为Cache。

技术原理CDN技术原理是在现有的互联网络中建立一个完善的中间层,将网站的内容发布到最接近用户的网络“边缘”,使用户能以最快的速度,从最接近用户的地方获得所需的信息,所以有的时候其也被称作内容传递网络。

内容的分发和传递一方面可以看作是CDN的两个阶段,分发是内容从源分布到CDN边界节点的过程,传递是用户通过CDN获取内容的过程;另一方面,分发和传递可以看作是CDN的两种不同的实现方式,分发强调CDN作为透明的内容承载平台,传递强调CDN作为内容的提供和服务平台。

一套完整的CDN系统包括服务器负载均衡、动态内容路由、高速缓存机制、动态内容分发和复制、网络安全机制等多项技术,其中的核心技术主要包括两个方面:一是基于内容的请求路由(即重定向)和内容搜索;二是内容的分发与管理。其他技术如负载均衡等均可以通过这两个技术实现1。

实现方式内容分布网络可以分为管理器和代理两个部分:

内容分布网络管理器包含WEB服务器。内容分布网络管理器完成网络管理功能的逻辑、内容控制和服务控制;WEB服务完成内容分布网络管理功能的展示,在业务统一管理平台上实现。

内容分布网络代理完成节点管理功能、节点内的内容控制和服务控制。对内容分布网络管理器的全局重定向性能的优化。可通过用户重定向请求分离(不同用户段的请求分配到不同的重定向服务器上)的方式来实现。

CDN实现方式如下图所示:

本词条内容贡献者为:

李宗秀 - 副教授 - 黑龙江财经学院

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