CDN内容分发的研究与应用

赵思行

CDN内容分发的研究与应用

赵思行

国家新闻出版广电总局电影数字节目管理中心，北京 100866

近些年，全球网络技术飞速发展，宽带网络技术越发多样化，各类宽带流媒体应用兴起。在这样的市场背景下，内容分发网络技术在全国范围内被广泛应用。针对CDN的网络技术、运用价值开展分析、研究。

内容分发；网络CDN技术；市场应用

内容分发网络主要利用边缘设备来为用户提供内容服务，其业务服务质量高，可有效解决网上宽带内的一些瓶颈问题，保证一些增值服务，如直播比赛、网游等服务。宽带的运用在内容分发网络技术发展时也得到了极大的进步。

1 内容分发网络的定义

内容分发是一种新型的网络结构，是一种以网络质量、秩序作基础的服务方式。

作为网络新发展起来的技术，内容分发主要是对网络中所发布的内容、流量等进行全面管理，内容包括四个部分：分布式存储、负载平均、内容管理、网络请求二次定向。这种网络构建方式包括传统的网络结构。在不断丰富网络信息的过程中，需要保证网络信息的重要覆盖。从比较广泛的意义上来讲，内容分发网络主要代表质量和秩序的网络重要模式，主要是对网络发布的策略性经营以及重要部署，对四大系统进行方位分析，分析其核心技术，即全局管理和全局网络管理。一般来讲，应确保用户在服务器中的内容是有效的，以满足用户的服务需求。

内容分发网络技术又称传递网络技术，包括内容发布、内容传达两个不同阶段。内容从起源地出发，将要传达的内容发送至网络各节点边界。这一过程称为网络的分发处理。原理是通过用户所发布的内容，明确自己所需的内容。此流程需要确保内容的传达性。对内容开展分发、传达时需分析内容发布网络的具体阶段，体现内容分发网络两个不同平台，以内容分发网络作为内容承载的主要平台，保证平台的具体透明效果。在传递内容的过程中保证内容分发网络作为服务平台提供内容支持。

内容发布网络是建立在当前宽带IP之上的虚拟网络。其核心技术可以让内容更贴近用户，缩短传输时间，提升工作效率，让资源得以充分利用，让热点内容推送更容易。

2 内容分发网络的结构

在设计内容分发网络时，较为常见的设计思路有两种：一是以透明性为核心的承载网络；二是一种分布式内容服务网络。在设计相应内容分发网络时，要提升使用的透明度。用户在应用服务器中截取，对内容请求，在服务器处理中，提升内容使用情况。应用相应效果控制处理应用，对于内容数据则需要通过内容分发网络来提供数据的缓存；在这样的设计形式中，其网络是拉动式的、具体的方式，用户主动对驱动进行请求，根据需求分发内容，其优势在于能够从海量内容中整理数据，同时以用户的习惯行为模式为基础进行分析，从而根据用户的需求做到内容整合归纳。这种形式的优势在于可以满足针对性较强的内容服务需求，内容数据的管理以及控制方面能力较高。

内容分发网络由三部分构成：内容管理平台（系统主要管理部分包括内容管理、输入、发布、分发、审核、服务）、内容路由系统及Cache节点网络（网络在内容分发网络中的身份是业务提供点，直接为最终用户提供各自的专业能力）。这三个部分分别成为内容分发网络的管理平台、控制平台以及数据平台。

3 内容分发网络的应用价值

内容分发网络在最初投入应用时，主要被用于分发Web内容。后来网络技术越来越成熟，宽带接入已然十分普及，媒体宽带运用不断加快，需要合理、有效地分发所运用的内容，此技术有确保网络媒体在传输中减少压力，提升媒体总体服务质量，做到精准的信息抓取、推送。这些年内容分发技术关注度不断提升。内容的分发网络承载对象在当前是流媒体的内容，而不是简单的Web内容。

（1）可工作于DNS解析和对HTTP重定两方面，通过Cache服务器进行相应内容的传送和同步更新。一般情况下，根据内容的大小，针对性选择服务器，保证网站内容的数据量的变化，即分担到原始网站的重复数据的情况。在分析相同数据时，除了数据的整体的同步，还要更好地保证在本地的完成，不访问原始服务器。

（2）镜像站点（Mirror Site）服务器常见，是把内容直接分布，统一进行准动态、静态数据的推送。但这一服务器由于费用较高，需要在不同地区设置镜像服务器，需要有专人维护、保养，而且大型网站在确保服务器精确同步时，对宽带的需求更明显，所以一般公司并不会采用这种方法开展工作。

（3）存储成本相对较低。通过网络统计，我们可以看到80%的用户经常访问它。对于这条规则，缓存服务器根据Web站点20%的内容流量处理大量静态用户需求，但原始WWW服务器需要处理20%个非缓存数据和动态请求，于是加大了客户的请求效率，也降低了原始服务器的负债。

（4）高效大文件分发。CDN用于大文件分发的一个典型应用是数字电影DCP的传输。影院大银幕中上映的影片播放文件根据影片时长和编码方式的不同，文件大小通常在150～300 GB之间，且具有一定的时效性，需要在影片上映之前分发给全国近一万家影院。目前电影数字节目管理中心正在做基于CDN的影片传输试验，影片先通过宽带上传到最近的CDN节点，影院端第一次下载该影片时会将该影片复制到距离该影院最近的CDN节点中供后续影院就近下载。这种分级分发方式大大提高了分发效率，通过CDN二级节点使得原有的点对点的传输方式变为了点对多面的分发方式。这种模式可将分发时间缩短至1天内完成，不论是较传统的文件传输方式还是物流方式，效率都提高了300%以上。

4 CDN的网络架构

（1）内容分发网络架构包括两个部分：中心、边缘连接。中心指的是网络及DNS重定向解析的中心，负责的是全局、总体的网络负载的平衡，设备系统一般安装在管理的中心机房内。边缘则指不同地点的节点，其载体为内容分发网络，由负载均衡器等构成。

（2）用户加入CDN服务网站时，域名解析请求会对全局的负载平衡进行处理，确保网络流量的稳定性，对全局网络平衡要通过预定的策略进行处理，提供用户节点地址，确保用户快速与服务器完成连接。同时确保所有节点正常、有效的通信，收集各节点所反馈的状态，保证好每一个用户请求可分配至可用内容分发网络的节点中，通过实际DNS，对全局开展负载工作。

5 结语

内容分发网络是一种较为新颖的网络构建模式，其在内容数据上的分发和管理能力极强，可以在减少网络带宽压力的同时满足用户个性化以及高效率的内容需求，提升业务质量，提升客户满意度。目前的网络技术虽说已十分成熟，但是网络技术仍然有着巨大的发展空间，相信未来的内容分发网络将会随着科技的进步更强大，应用面更广，应用作用也更大。

[1]佘丹娴. 内容分发网络（CDN）的发展与应用[J]. 中山大学研究生学刊（自然科学：医学版），2010（1）：95-103.

[2]胡兴军. 内容分发网络（CDN）技术及市场应用[J].当代通信，2005（17）：65-66.

Research and Application of CDN Content Distribution

Zhao Sixing

State Administration of Press, Publication, Radio, Film and Television of The People’s Republic of China Film and Digital Program Management Center, Beijing 100866

In recent years, the rapid development of global network technology, broadband network technology more diversified, various kinds of broadband streaming media applications rise, in such a market background, content distribution network technology is widely used throughout the country. The paper analyzes and researches the network technology and application value of CDN.

content distribution; network CDN technology; market application.

TN915.02

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