随着运营商近几年在网络基础设施的持续建设,全球用户互联网接入带宽提速明显。同时,互联网业务迅速发展。其中互联网视频增长最快,视频内容不断丰富,一些新兴的OTT运营商崛起,推动了互联网视频的发展。互联网的总流量逐年大幅增长,据Cisco统计和预测,互联网流量2009年到2011年增长了105%,预计2011年到2014年将继续增长130%以上。其中,互联网视频将占总流量的56%,文件共享将占总流量的27%,Web网站和数据将占总流量的15%,视频成为互联网最大的流量消耗业务。
虽然很多用户的接入带宽已经能够支持观看高清视频,但仍有播放不畅的情况,视频质量差强人意。提升用户视频观看体验的一个重要手段就是CDN(内容分发网络)。CDN将服务器部署到网络边缘离用户近的地方,使用户可以就近取得所需内容,提升用户访问速度,提高业务QoS。互联网用户数的增长和用户接入带宽的提高,高宽带互联网视频业务的快速发展,使得夹在用户和内容之间的CDN网络成为瓶颈,互联网发展呼唤新一代CDN。
高性能,满足大容量并发与海量高清视频访问
高清视频给用户带来更好的影像体验的同时也对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。运营商要提供海量高清视频服务必须大幅扩容/升级CDN设备能力,导致部署成本大幅提高。高清视频需要的高码率是造成CDN设备、网络部署成本高的根源。中兴通讯一直致力于视频编解码关键技术的研究,业界独家推出低码高清核心算法,荣获2012年IPTV世界论坛“全球最佳IPTV中间件或引擎大奖”。运用该算法,5Mbps即可传输1080P的高清图像,码率只有业界码率的62.5%。中兴通讯在新一代CDN采用低码高清核心技术,将大幅提高CDN对海量高清视频的服务能力,直接降低运营商的CAPEX。同时也降低了用户观看高清视频接入带宽的门槛,增强用户体验。
新一代CDN需要支持在无线/有线网络、公网/专网等多种网络环境下部署,支持纯IPTV、纯OTT、IPTV+OTT、CATV(BTV)+OTT等各种应用场景。随着互联网的引入,用户数将大幅增加,在热点内容上将出现大用户数的并发访问要求。传统CDN架构本质上属于C/S模式,这种模式服务器对用户的并发访问存在一个限度。当访问某一热点内容的并发访问用户数达到门限时,服务器将拒绝服务,甚至导致服务器崩溃。运营商只能不断扩容来应对热点内容大量并发访问,这将造成设备部署成本大增,而其他非忙时段设备能力又过剩。众所周知,P2P/P4P网络技术能支持大容量并发用户。P2P在互联网中得到了广泛应用,但也导致网络资源被过度无序占用,遭到很多运营商的排斥。是否能在CDN中发挥P2P技术的大容量并发访问优势,并限制P2P对网络资源的无序占用,保持CDN网络的可管理性?把P2P/P4P部署在CDN边缘节点,P2P/P4P根据地域和用户活跃程度等因素划分为若干自治域(见图1);这样利用CDN树形网络特点,把P2P/P4P限制在其自治域内,就克服了P2P/P4P对网络资源无序过度占用的缺点。CDN和P2P/P4P的组合,可在保持CDN网络可管理性的前提下大幅提升CDN的大容量并发性能,满足对热点内容大容量并发访问的服务请求,大大降低运营商的CAPEX。
多屏融合与多格式自适应
随着智能手机终端和平板电脑崛起,视频业务已不再是电视屏幕的“专利”。顺应三网融合的潮流,同一业务在不同终端上的无差异体验将是未来发展的方向,“多屏融合业务”应运而生。据贝尔实验室的研究调查表明,全球“多屏”业务收入在2012年将达到186亿美元,用户规模有望达到6400万。
多屏业务随时随地支持各种设备访问视频内容,给用户带来无缝的连接和播放感受。下一代CDN实现业务层、控制层和承载层的三屏完美融合,并根据终端类型,对内容格式进行智能转换,以提供完美的用户体验。
精细化、智能化
CDN的本质就是把内容推送到最终用户,本质上属于管道,但只有精细化、智能化的管道,才能最高效地把内容推送到终端用户,为用户提供最佳服务,为运营商带来最大效益。下一代CDN通过部署智能分析系统、策略服务器,通过数据采集—分析—决策—执行,满足CDN精细化运营的要求,同时保持策略的扩展性,未来支持和固网/移动PCC架构策略的互通,实现和承载网/核心网精细化协同管控。
通过智能分析系统,运营商将知道哪些客户/业务创造的价值多,及时发现网络/节点异常,了解到哪些节点性能接近瓶颈等信息,并可根据分析结果制定针对性的控制策略,实现CDN的智能管控,优先保证高利润业务和VIP客户的服务质量,实现整网收益的最大化。
满足互联网应用快速部署需求
未来的CDN必然是云化的,满足虚拟CDN要求,提供IaaS和PaaS服务,灵活满足互联网应用快速部署的要求。同时在互联网应用层出不穷和业务快速变化的过程中,CDN网络要能够适应变化,快速响应业务要求,避免重复建设和投资浪费,需要灵活的互联网应用快速适应与部署能力,根据业务的发展支持新业务,如支持自适应流媒体等未来新出现的视频业务。
为适应灵活的互联网应用快速部署能力,必须把内容分发和媒体服务明确区分开来。下一代CDN采取了灵活的分层设计,内容分发设计在控制层中,媒体服务设计在能力层中(见图2)。通过模块化/层次化的组件设计,在实际部署中支持可分可合的灵活部署。当媒体格式发生变化时,仅仅升级媒体服务器的媒体格式相关模块组件即可,不影响全网CDN的正常使用。
新一代CDN支持大容量并发与海量高清视频访问,支持多屏融合与多格式自适应,具有灵活的互联网应用快速部署适应能力,必将在互联网高速发展中发挥更大作用,提供更好的用户体验。