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PCDN--P2P技术与CDN的融合创新

作者:朱懿 李娟    来源:流媒体网   发布时间:2006-09-20 09:01:41

    【流媒体网专稿】P2P技术是最近两年涌现的一个热潮,国内不少的互联网公司纷纷押宝在P2P技术上,一时间,P2P的概念风靡整个互联网市场。然而目前单纯的P2P应用亦存在它的问题,P2P业务的盛行会带来网络流量风暴;新闻监管缺失,内容版权管理真空,盗版盛行;可能导致恶性病毒;给电信运营商以及产业链造成损害。

    另一方面,作为传统运营商级别的CDN内容分发网络,在过去的多年时间中,在为运营商加速流媒体、实现下载、直播和点播、管理流媒体平台、智能分发和控制等方面,起到了关键的作用,但由于CDN由于其核心仍然是基于集中服务器的结构,跟地域化管制紧密相连,很难降低其扩展的成本。而且传统CDN技术在高峰时期对突发流量的适应性,容错性等方面仍然存在一定缺陷。随着用户规模的迅速增加,对CDN应用发展提出了较大挑战。

    P2P技术和CDN网络的固有缺陷,都对其业务发展提出了严峻的考验。如何寻找一套可实现低成本扩展、有效监管、有效管理、服务保障、区域控制的解决方案则成为当前最急待解决的问题。让我们首先来回顾一下CDN和P2P技术。

CDN技术和P2P技术简单回顾
    CDN的全称是Content Delivery Network,即内容分发网络,是一种基于C/S结构的分布式媒体服务技术平台。是目前采用比较普遍,技术成熟度比较高的一种平台。其目的是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构,通过智能化策略,将用户需要访问的内容发布到分发到距离用户最近、服务质量最好的节点,同时通过后台服务自动的将用户调度到相应的节点,为用户提供最好的服务。这种方案有效缓解了Internet网络拥塞状况,提高用户访问网站的响应速度。从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等原因,造成的用户访问响应速度慢的问题。

    传统的CDN技术虽然可以在一定程度上加速流媒体,实现下载、直播和点播。但是其核心仍然是基于集中服务器的结构,跟地域化管制紧密相连,很难降低其扩展的成本。另外,传统CDN技术在高峰时期对突发流量的适应性,容错性等方面仍然存在一定缺陷。随着用户规模的迅速增加,对CDN应用发展提出了较大挑战。

    P2P技术则是打破了传统的Client/Server模式,是一种基于对等节点非中心化服务的平台方案。P2P技术发展迅猛,迅速改变了整个互联网传统秩序。“去中性化”符合WEB2.0技术潮流。特别在流媒体领域,由于采用Peer之间对等计算的模式,大大提高了资源共享的利用率,能在较低的成本下,充分利用空闲时间分发数据,避免拥塞,提供具备高实时性,和容错性能的流服务。为流媒体服务开辟了一条崭新的道路。
然而目前单纯的P2P应用亦存在它的问题,P2P业务的盛行会带来网络流量风暴;新闻监管缺失,内容版权管理真空,盗版盛行;可能导致恶性病毒;给电信运营商以及产业链造成损害。此外,层出不穷的p2P产品采用的拓扑结构、算法模型不尽相同,缺乏标准体系,应用模式也不清晰。这些问题都阻碍了P2P技术进一步发展成为运营商级别的可靠技术平台。

CDN和P2P技术优劣势分析
    下面我们对CDN和P2P技术做一个简单的优劣势分析。通过分析我们可以看到,在可扩展性、内容 版权、用户管理有效性、QoS、流量有序性方面,CDN和P2P技术是各有所长,基本上是完全互补的。

   CDN  P2P
  可扩展性 扩展成本较高   低成本扩展
  内容版权 可监管  不可监管
 用户管理有效性 可实现用户的有效管理  无法进行有效的用户管理
 QoS服务  可保障服务  无法保障
 流量有序性  流量区域控制  无序

    表1 CDN与P2P优劣势分析

    也就是说,P2P和CDN技术在几个关键点上,完全实现互补,如果能将两种技术有效的结合起来,必然是一种更加完美的组合。于是,一个崭新的技术就这样产生了。

CDN和P2P技术的融合创新——PCDN概念的诞生
    一种全新的思路是在CDN网络中,引入P2P技术。通过这种模式,可以在不增加成本的同时有效提升CDN服务能力,更有效避免了P2P应用的诸多弊端,是在当前运营商网络状况下最理想的媒体业务承载平台方案。
思华PCDN产品就是一种在CDN产品中引入了P2P技术的流业务承载平台方案。它是思华ContEx系列○注CDN产品的继承和发展,除兼具思华ContEx系列的相关功能外,还可对外提供P2P服务。
 PCDN产品的核心设计思想是在CDN网络的边缘节点上引入P2P自治域。由单个或若干个ContEx边缘节点设备及其覆盖的最终用户作为对等实体,共同构成一个P2P自治域。在域内利用P2P技术实现资源共享,而自治域之间不发生流量交换。
 

图1  P2P+CDN结合原理

    通过将这两种结构互异的网络进行光滑对接,在有效保障现有CDN资源的情况下,又能够充分吸收P2P的优势,实现了面向运营商的P2P服务。

PCDN的主要优势
具体来说P2P与CDN相融合,具有下列优势:
1、 流服务能力的提高
    P2P传输的内容与原CDN的内容有所不同,在核心节点根据P2P协议对内容(包括文件和流)做切片处理,P2P用户将根据这些规则来完成P2P共享。P2P在边缘层的引入大大降低了边缘服务器的压力,提高了文件传输和流媒体传输的效率。

    P2P技术充分利用了用户的闲置上行带宽,这样运营商可以通过更少的边缘服务器,提供更多的业务量为更多的用户服务,以较低成本代价应对迅猛增长的客户规模带来的挑战。

2、可管理的P2P+CDN网络
    为了避免骨干网上的流量对冲,通过集中的分布式架构,将P2P的流量严格限制在同一边缘节点的区域内。这样就继承了P2P和CDN的优点,同时摒弃双方的缺点,避免电信骨干网上的流量无序性和风暴,增强了网络的可管理性和服务高的可靠性。通过客户端,可以实现对用户的监控,流量的监管。

3、客户体验的改善
    一方面,P2P+CDN结合的方式,使得有限的服务能力可以为更多的用户提供流媒体服务。超级种子的存在保证了服务质量。另一方面,P2P技术的应用也能够更有效地防止因网络的抖动而产生对服务质量的影响。

朱懿  李娟 思华科技有限公司

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