跨界的融合CDN

2015-5-6 fredzeng cdn

融合CDN是在传统CDN基础上实现了多业务的融合承载以及多种终端统一接入技术,提供STB、PC、移动设备等多种终端上各种业务的内容分发服务,从而可以满足海量用户的个性化需求。


从业务的发展趋势和技术演进来看,融合CDN将不再是传统狭义的CDN,而是广义的CDN,不仅所分发的内容、应用、业务、服务等的形态会大为扩展,而且组网模式、商业模式、价值链关系等也将会发生较大变化。


多业务融合的承载需求、多终端融合都要求融合CDN不再是单纯的内容分发网络,需要跨出原有的功能定位和界限,提供开放的、互联互通的、融合的全网服务能力,以适应业务的发展。融合CDN除了具备基础的内容分发和加速能力,还需要具备有效优化数据网络流量分布、降低数据网络流量瓶颈的能力,并根据业务和用户要求提供不同质量的服务。融合CDN不再是一张孤立的分发网络,需要和其他网元、网络互动,参与业务行为,感知内容变化,响应用户需求,将演进为智能分发、业务融合、多终端接入的内容管道,是智能管道业务的重要组成部分。



1、 大容量、高并发

高清内容和4K内容是目前主流的视频服务内容,它给用户带来更好的影像体验,也带动相关产业链的蓬勃发展。这也对CDN的存储、流媒体处理能力以及网络带宽提出了更高的性能要求。


SD

720P

1080P

4K@30fps

4K@120fps

H.264

1.5-2.0M

4-6M

6-8M

24-32M

做不到

H.265

0.7-1.5M

2-3M

3-4M

12-16M

40-50M


从上表中可以看到,高清内容和4K内容的码率较高,而且现在基本是VBR编码,考虑到冗余,一般要留有50%的冗余带宽。因此,CDN支持一路高清视频内容播放需要10Mbps的IO能力,支持一路4K内容播放需要25Mbps的IO能力。因此高质量的视频服务对CDN提出了更高的挑战和要求:


• H.265:要求CDN支持H.265。

• 大存储:4K影片普遍达到几十G的存储容量,是一般影片的几十倍,要求CDN能够支持4K影片这种超大文件的灵活调度,同时,也对CDN设备的存储容量提出了新的要求。

• 大并发:4K用户点播码率相当于几个标清用户,随着视频码率的增加,用户视频服务体验对网络时延和波动的也更为敏感,CDN应尽量就近为用户提供4K服务,4K内容应尽量调度到边缘服务节点;同时,也对CDN设备的并发流量提出了更高的要求。


2、 实时转码、自适应码率调整

虽然4G、5G的无线基站空口资源增长很多,但还是难以赶上业务的发展变化。随着接入用户的增加变化,每个用户分配的空口资源也会实时变化。同时,移动终端访问的带宽也会直接受到无线网络接入信号强度的影响。信号的不稳定性导致用户在收看视频时会出现视频卡顿、响应慢的问题。如图5所示,移动CDN采用码流自适应技术,动态检测用户空口资源的变化情况,及时调整发送内容的码率,从而充分保障用户观看视频的流畅性,提升用户体验。采用码流自适应技术,同一内容在移动CDN只需要保存一份码率文件,系统将根据不同带宽情况,实时转换码率格式,保障视频播放的连续性,从而降低对移动 CDN存储空间的要求和内容传输占用的带宽需求。


3、 网络内容格式感知

融合CDN根据对网络结构的感知,结合用户分布及相关的业务特点,按需推送内容到边缘节点,降低数据传输对网络的压力。对内容进行指纹识别,尽量避免重复内容存储,从而降低存储要求;对视频文件只需要保存一份,在应用时可根据需要进行格式封装和转码。这些都需要融合CDN能进一步感知内容,感知用户的行为,缓解数据流量快速猛增对网络带宽、建设投入的压力。


4、 CDN位置下沉到无线网络中

移动互联网业务的快速发展,让CDN延伸到无线网络的需求日益迫切。据统计,2014年首次出现了用户使用移动终端连接互联网时长比例超过通过电脑访问互联网时长,随着互联网用户的使用习惯逐渐向移动端迁移,良好的用户体验更成为直接影响用户选择应用以及页面时的重要衡量因素,用户在长时间缓冲、响应的过程中,根本问题并非是骨干传输网络的带宽限制,而在于手机与核心网的通信过程。未来的融合CDN不但要优化处理终端与服务器之间的服务体验,还需要考虑如何解决无线网络中数据业务传送瓶颈。随着移动互联网业务越来越普及,移动环境的流量也势必越来越多,这些将进一步转化成为对移动CDN的需求。

对于4G移动网络,可将内容尽量分发至最靠近用户的基站,通过提升用户体验将基站变成用户的价值创造引擎。可在移动网络基站侧与核心网之间部署小型化的基站融合的Mobile CDN来存储热点内容,下图给出了移动CDN的部署位置。移动CDN具备高密度数据处理能力和存储容量,保证热点内容分发和高等级用户的服务质量,提升用户的体验。


5、 灵活部署,快速服务

融合CDN业务能力主要包括视频服务、Web加速、应用加速、文件加速和各类增值服务。为适应业务的快速发展,融合CDN还需提供全方位的灵活部署与互通能力,实现资源集中云化和服务就近部署,并通过标准化的接口和业务流程,聚焦于内容引入、内容存储、内容分发等服务能力的提升。为顺应技术发展需求,融合CDN技术在发展的同时需重点关注与云技术以及移动网络技术的结合。支持将CDN能力灵活叠加于现有云资源,实现计算能力、存储能力和承载调度的资源平衡与灵活调整


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