节点吉视传媒cdn建设方案设计

吉视传媒股份有限公司CDN系统建设方案初稿

研发中心

二◦一三年七月

目录

1. C DN简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

1.1.C DN网络架构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

12技术特点与优势. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

1.3.CDN在VOD和OTT系统中的应用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

2. 公司现有VOD系统部署及使用情况. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

2.1.部署情况. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

2.1.1.后台管理系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

2.1.2. 中心存储. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

2.1.3.视频服务器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

2.1.4.系统网络. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

2.2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .平

台使用情况. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

2.2.1.用户数及并发峰值. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

2.2.2. 中心存储. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

3. C DN系统建设方案. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

3.1.理论依据. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

3.1.1. 参考架构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

3.1.2. 内容库、边缘节点与带宽的关系. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

3.2. 规模设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

3.2.1. 推流及分发能力需求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

3.2.2. 中心节点内容库设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

3.2.3. 边缘缓存网关设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

3.3. 功能与性能设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

3.3.1. 内容注入模块. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

3.3.2.与外围系统对接接口设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17

3.3.3. 内容调度与管理系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

3.34业务监控与管理功能. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

4. 时间表与路线图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

5. 投资预算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .•错误未定义书签。

1.CDN简介

CDNContent Delivery Network即内容分发网络是一种通过在现有的网络中增加一层存储网络架构 将网络中的热点内容发布到距离用户最近的网络边缘存储节点的技术手段。 能够达到在节约网络运营商核心层网络带宽使用的条件下 提高用户访问相关内容的接入速度、体验质量的目的。

1.1. CDN网络架构

C DN网络架构主要由中心节点和边缘节点两大部分组成 中心节点指C DN中心存储、内容调度中心与用户请求调度中心完成C DN网络中内容的存储与调度、用户请求的合理调度等功能。边缘节点主要指位于用户接入层部署的具有一定存储空间的边缘缓存节点其依据中心节点内容调度 实时动态调整边缘节点存储内容达到提高本地用户点播命中请求的目的。

1.2. 技术特点与优势

广义来讲 C DN具有如下技术特点与优势

1. C DN可依据用户所在的地理位置和接入带宽将用户请求调度到最优的边缘节点上 降低用户访问网络的延迟和响应时间给用户最优的访问体验

2. C DN可缓存节点可进行全局负载均衡配置能够有效提高网络资源的利用率完全在用户接入层实现提高网络服务性能与服务质量的目的减少骨干传输网络带宽资源消耗

3. C DN网络能够动态调整全网内容分布可依据各地区用户的访问行为实时动态调整全网各缓存节点存储内容

4. C DN部署方式灵活可依据业务发展随时线性、平

滑地增加设备保护原有的投资

故ICP/ISP在进行系统平台建设或网络建设时均会依据自身实际情况部署CDN系统。

1.3.CDN在VOD和OTT系统中的应用

提供VOD和OTT等业务的网络运营商为保证自身的平台及业务在与其他运营商竞争过程中具有良好的扩展性和竞争性 用户能够获取更多的高标清视频点播节目、 时移电视节目、跨终端播放内容及定向广告内容等 一般会基于自身网络状况建立合理的CDN系统并在CDN系统之上承载VOD业务、多屏播放业务等。

无论是VOD还是OTT 以视频为主进行网络融合是大势所趋。视频在过去的几年中 已经成为互联网流量增长最快的业务 主动获取或上传视频直播或点播视频的发生频率直线上升。 互联网视频内容的随机性、 突发性、 点对点性使得视频与一点发送多点接收的广播式的内容分发有着根本上的不同。 这就需要在基础网络系统中叠加C DN系统将内容分发存储到网络边缘通过网络的动态内容分配和全局负载均衡 将用户请求指向可用并且距其最近的缓存服务器上从而改善终端用户体验。

基础网络系统中叠加C DN系统后 由于其部署在运营商的骨干网络及区域网络上避免了在区域型网络运营商业务开展过程中需要在每个节点部署与内容库完全一致的存储空间 保证了运营商可以以很低的成本向用户提供大量的视频点播内容 C DN通过动态缓存技术可依据实际使用情况将用户点播热度较高的影片动态调整到相应边缘节点进一步节约了运营商的骨干网络带宽资源C DN在影片注入到平台后可以对预期热点较高的影片主动推送到边

缘节点降低了用户点播相关影片的响应时间提高了用户点播体验最后同一套CDN系统不仅仅服务于面向机顶盒点播的VOD系统也可服务于面向计算机、 P AD、智能手机等进行流媒体视频播放的视频服务平台。

对于我公司来说 同一套C DN系统不仅仅服务于面向机顶盒点播的VOD系统也可服务于面向计算机、 PAD、智能手机等进行流媒体视频播放的视频服务平台。我公司去年立项并规划的OTT平台将在今年开始建设 由于其以互联网流媒体视频内容为主随着用户规模的逐步发展 将逐步对平台进行分布式部署届时同样需要C DN对OTT平台内的流媒体视频内容进行调度如图1-1所示。

VSS视频 ISS流媒体视服务器 频服务器

图1-1基于C DN的视频传输网络架构

2.公司现有VOD系统部署及使用情况

2.1.部署情况

我公司VOD系统依照美国Comcast有线电视网络运营商制定的NGOD(Next Ge neration On Dema nd)企业标准建设。系统目前可分为后台管理系统、 中心存储、边缘视频服务器 3部分。其中后台管理系统和中心存储部署在省中心视频服务器部署在每个地市和省中心如图2-1所示。

图2-1我公司VOD系统各模块部署情况

2.1.1. 后台管理系统

我公司后台管理系统由龙视传媒提供该后台管理系统由

AAA、 IEP G、 B M S、MAP、GRM、 B I、 SMP等模块组成。 目前按照公司系统设计可支持 21000用户的并发访问请求。

2.1.2. 中心存储

我公司中心存储由龙视传媒提供 存储空间共有155TB平台建设初期对外接口带宽能力为 6G 2012年10月由于用户并发的激增系统提供商将接口带宽提高至14G,缓解当时中心存储吞吐能

力不足的情况。

但由于龙视传媒并没有成熟的C DN系统开发经验其提供的中心存储不具有高效的影片调度策略无法将热点片源智能地分发到边缘节点上。导致用户点播时能在视频点播服务器上命中的请求有限增加了平台对核心网络带宽的需求。

2.1.3. 视频服务器

我公司VOD平台建设时采用了混合式部署方式即在各地市前端及省中心均部署有视频点播节点。共部署 11个节点的视频服务器其中在省中心部署2个节点在每个地市机房部署1个节点。长春、吉林、延边部署的视频服务器为美国并行计算机公司的MH4500视频服务器 四平、通化、 白城、辽源、松原与白山6个地区部署的视频服务器为华为数字技术有限公司的Smart CDN系列视频服务器并且华为和并行还在省中心各部署了1个备份节点总计11个视频服务器节点。

2.1.4. 系统网络

我公司VOD系统网络由信令回传网和数据流传输网两部分组成信令回传网为我公司IP城域网数据流传输网为基于波分的由交换机组成的三层交换网络。

省中心至每个地市VOD平台在波分上有4条1G带宽链路 东西环各两条1G链路。地市至每个县市在波分上有2条1G带宽链路其中1条走西向、 1条走东向。

22 平台使用情况

2.2.1.用户数及并发峰值