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CDN技术及其在IPTV系统中的应用有哪些?

日期: 2019-09-16
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1.内容分发系统CDN

随着Internet的迅速发展,用户数量和信息量快速增长,为解决网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等问题,在现有网络技术基础上,内容分发网络CDN技术应运而生。 

CDN是一个经策略性部署的内容快递整体系统,它的内容服务通过增加缓存服务器来完成,缓存服务器位于网络的边缘,通常距用户仅有'一跳'之遥。即,CDN通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构,将网站的内容发布到用户附近。使用户可以就近取得所需的内容,提高用户访问网站的响应速度。同时,缓存服务器是内容提供商ICP Internet Content Provider)源服务器(通常位于CDN服务提供商的数据中心)的一个透明镜像。这样的架构使得CDN服务提供商能够代表内容提供商向最终用户提供尽可能好的服务。 

2.CDN的工作原理

CDN以定制服务为基础,即网站事先向CDN服务提供商要求使用其CDN服务。当用户访问使用了CDN服务的网站时,其解析过程不再是以传统的轮询方式来响应本地DNS Domain Name System)的解析请求,而是充分考虑用户发起请求的位置和当时的网络情况,利用CDN系统的智能动态负载均衡技术,来决定把用户的请求定向到离用户最近并且负载相对较轻的节点服务器上,使得用户的访问能得到更及时更可靠的响应。同时,各个节点服务器利用软件刷新确保与ICP网站的源服务器的数据同步,使得用户能够随时访问CDN的节点服务器并得到与源服务器完全相同的内容。 

(1)用户向浏览器提供要访问的网站域名;

(2)浏览器向本地DNS LDNS)请求对该域名进行解析;

(3)本地DNS将解析请求发送到ICP的授权域名服务器(Authoritative DNS),授权域名服务器通知本地DNS相应请求的CDN授权域名服务器为访问控制系统ACS Access CDNtrol System);

(4)本地DNSACS发出域名解析请求;

(5)ACS根据预设策略(通常考虑的是就近性和服务器负载),选择最佳CDN服务节点(CDNN),并将结果(IP地址)返回本地DNS

(6)本地DNS将该CDNNIP地址发给用户;

(7)用户根据得到的IP地址向该节点发出请求;

(8)CDN节点服务器响应用户的请求提供相关内容。如果该节点己经 有用户请求的内容,则直接响应;如果没有,则该节点会回到用户请求的源站点取得结果并将结果返回给该用户,同时将结果保存在代理服务器中,以响应随后的用户请求。

3.CDN技术在IPTV中的应用

IPTV系统对于用户的服务质量有很高的要求,而且要保证播放的流畅。在广域网内,从用户的客户端到流媒体服务器之间经过了一个很复杂的路由以后,就很难保证播放的流畅了。为了克服网络复杂路线带来的制约,在IPTV中必须通过边缘服务来实现最终用户的点播服务,所以要把内容从中心服务器有效地分发到边缘服务器,就可以通过CDN把内容从中心存储服务器分发到边缘服务器。

通过CDN技术,可以将内容分发从原来的单一中心结构变为分布式的结构,提高用户访问网站的响应速度。因而,CDN可以提高网络中信息流动的效率,从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等问题,提高用户访问的响应速度。在一个CDN网络中主要包含的功能实体包括:内容缓存设备、内容交换机、内容路由器、CDN内容管理等。

内容缓存设备是CDN的业务提供点,是面向最终用户的内容提供设备,可缓存静态的Web内容和流媒体内容,实现内容的边缘传播和存储,以便最终用户的就近访问,因此一般部署于集中的用户接人点,完成内容边缘存储的设备通常都采用Cache技术来实现。

内容交换机处于用户接入集中点和POP点,可对内容进行缓存负载平衡及访问控制。在很多设备情况下和内容缓存集中在一个设备上。内容交换机可以均衡单点多个内容缓存设备的负载,它基于最终用户会话和特定的内容请求提供内容服务。

内容路由器负责将用户的请求调度到适当的设备上,内容路由通常通过负载均衡系统来实现,负载均衡系统是实现CDN的内容路由功能。它的作用是动态均衡各个内容缓存站点的负荷分配,为用户的请求选择最佳的访问站点,同时提高网站的可用性。负载均衡系统是整个CDN的核心,负载均衡的准确性和效率直接决定了整个CDN的效率和性能。

内容管理系统主要负责整个CDN系统的管理,是CDN的可选部件,它的作用是进行内容管理,如内容的注人和发布、内容的分发、内容的审核、内容的服务等,并能够让网络内容分布和传输服务的用户或者服务供应商可以根据需要监视、管理或者控制网络内容的分布、设备状态等。 


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