网络与CDN联合打造双重加速智能网络

中兴通讯 | 黄孙亮 陈建业

网络与CDN联合打造双重加速智能网络

中兴通讯 | 黄孙亮 陈建业

从用户的体验需求出发，发现影响用户体验的因素主要有两个方面，一个是网络质量，一个是应用服务提供的质量，如果两者都能得到保障，则能从根本上保障用户的业务体验。

随着网络技术的发展，网络运营商可提供给用户的带宽越来越高，但收入却没有得到相应的增长，宽带用户的ARPU值一直在下降。电信运营商一直在探索差异化运营，为用户提供差异化的服务，以提高业务收入，但成效并不明显。

自2011年开始，运营商着眼于智能管道的研究，希望通过对网络的有效改进和整合，为用户提供更好的服务，增加业务收入，提升网络运营商在产业链中的地位。运营商提出要做智能管道的主导者，实现用户可识别、业务可区分、流量可调控、网络可管理。在此基础上，延伸到业务质量有保障，提升用户体验。

用户业务体验难保障

用户的主要需求可以描述为：观看视频时，需要高清晰画面，播放流畅；下载文件时，希望下载速度快。而目前存在的问题是：很多时候，用户观看在线视频，需预先缓冲一段时间，且观看时，常出现卡顿、马赛克等现象；甚至，视频页面会提示：“当前网络状态不佳，请选择标清模式”、“当前网络状态不佳，建议缓冲一段时间再观看”等；在下载文件时，存在下载速率不高，甚至出现没有种子的情况，下载链接异常中断等。

为解决上述问题，运营商和互联网内容提供商各自有应对方案。

电信运营商采用的是BoD方案，为用户提供更高的带宽和质量保障。但这种方案存在以下问题：网络层保障能力有限，缺乏应用层保障。单纯的网络提速无法解决用户的问题。

图 应用层与网络层联合保障的实现

互联网内容提供商采用的方案是部署或租用CDN（内容分发网络）服务，加速内容分发。但这种方案存在以下问题：无法突破网络带宽的限制，无法提供更高的速率；受限于网络质量，无法保障用户体验；CDN的加速与网络的不协同，也会导致网络拥塞，影响网络的性能和稳定性，同时，拥塞导致的丢包也必然影响业务质量。由此可见，单纯靠CDN加速也无法解决用户的问题。

从用户的体验需求出发，发现影响用户体验的因素主要有两个方面，一个是网络质量，一个是应用服务提供的质量，如果两者都能得到保障，则能从根本上保障用户的业务体验。

因而，我们希望把网络层的保障和应用层的保障协同起来，实现针对特定用户所请求的特定内容，在特定时段进行特定的保障。用户无需到特定的页面上去申请网络提速或者应用保障，只需在其所使用的应用界面上点击所需的内容，即可得到应用和网络的联合保障。具体地实现对用户透明。

应用与网络联动落地方案

为实现应用和网络的联合加速保障，需要解决三个问题。

网络层的加速和保障

由于BRAS/SR以上的网络为分组统计复用，且不具备用户级的管理和控制，难以基于用户进行策略的控制和质量保障。因而，建议把内容分发节点下移至BRAS/SR，有效避开网络中的拥塞点；在BRAS/SR用户侧端口及以下的网络中的网络质量保障，可借用BoD实现。

应用层的加速和保障

应用层的加速和保障，可借用目前CDN的应用加速和保障方法，还可结合P2P+CDN或P2SP+CDN方式。

网络层和应用层的协同

在具备网络层加速和保障以及应用加速和保障的基础上，为了实现针对特定用户所请求的特定应用内容、在特定时段进行保障，需要把两者协同起来。BRAS/SR设备集成CDN功能，提供专用的业务板卡为用户提供CDN服务，建立和维护用户业务状态机，可有效和网络层的用户状态机实现协同和联动（见图）。

用户在应用页面点击特定的、高等级的应用后，网络层带宽可以在使用该应用内容期间得到自动提升；同时，应用内容得到加速和保障，加速和保障的方式可以采用P2SP方式，多CDN节点同时向该用户传送，其他正在使用该应用内容的用户也可以给该用户传送。用户同时得到了应用与网络的联合加速和保障，体验提升。

联合方案的四大应用价值

本方案的应用价值可以从用户、电信运营商、互联网内容提供商、设备和方案提供商四个角度分析。

基于用户角度，用户观看在线视频的清晰度和流畅度得到提升，并能实现超高速大文件下载，按照现有的设备和网络情况，理论上可提供1Gbit/s的下载速率，相比现有的下载速率呈数十倍的提升。

基于电信运营商角度，应用和网络的联合加速保障，使得网络和应用更紧密地结合，使得电信运营商能充分发挥其网络优势，在市场竞争中取得更大的优势。同时，电信运营商可利用应用与网络联合的优势，发展更多的增值业务，比提供更快的下载服务、高清视频服务、提供更灵活的套餐，从而促进业务增长。

基于互联网内容提供商角度，由于电信运营商提供了包括网络接入和CDN服务的全套解决方案，互联网内容提供商无需再担心网络和内容分发的问题，无需考虑CDN的建设和维护，可以专注于内容的运营。

基于设备和方案提供商角度，其发挥了自身的核心技术，解决了用户和电信运营商最为迫切的需求。同时，也使得电信运营商在综合业务运营和信息服务提供上更近一步，扩大了市场规模，获得更多的市场份额；从而拉动了更多的投资建设需求，设备和方案提供商可从中取得更多的收益。