寬帶內(nèi)容平臺技術(shù)基礎(chǔ)

　　摘要：本文首先分析當(dāng)今支撐寬帶應(yīng)用和內(nèi)容的兩大技術(shù)：流媒體技術(shù)和內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN）技術(shù)，結(jié)合上海電信的寬帶信息源建設(shè)項目，介紹了電信的IP城域網(wǎng)架構(gòu)上建設(shè)1+4的CDN和流媒體融合的平臺。通過CDN和流媒體的技術(shù)方案，希望為寬帶的發(fā)展提供一定的技術(shù)參考。

　　關(guān)鍵詞：流媒體；CDN網(wǎng)絡(luò)；寬帶建設(shè)；寬帶信息源；寬帶內(nèi)容

1 寬帶發(fā)展和內(nèi)容平臺技術(shù)

　　隨著寬帶建設(shè)的發(fā)展和競爭的加劇，寬帶應(yīng)用成為競爭的核心。而基于流媒體技術(shù)和寬帶內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(CDN，Content Delivery Network)技術(shù)的出現(xiàn)，為建立適合寬帶網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用提供了技術(shù)支撐基礎(chǔ)。

　　流媒體技術(shù)的核心技術(shù)是串流(streaming) 技術(shù)和高壓縮技術(shù)，使多媒體視音頻信息以邊下載邊播放的形式提供服務(wù)，從而徹底轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)呆板的內(nèi)容表現(xiàn)形式，具有強視覺沖擊力的視頻節(jié)目成了人們進入寬帶網(wǎng)絡(luò)最重要的應(yīng)用之一。各電信運營商希望能夠通過流媒體技術(shù)和寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，鞏固原先的網(wǎng)絡(luò)通信市場，并以此介入新興的網(wǎng)絡(luò)媒體娛樂市場。因為傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)運營商本身不具備廣播電視傳播網(wǎng)絡(luò)，但寬帶網(wǎng)絡(luò)和流媒體技術(shù)及互動性與未來的發(fā)展，讓寬帶運營商看到了發(fā)展寬帶交互視頻的機會與美好前景�！傲髅襟w將改變寬帶產(chǎn)業(yè)”正在成為一種共識。

　　同時，CDN技術(shù)的出現(xiàn)及其與流媒體技術(shù)的融合，為在廣域和城域范圍內(nèi)開展寬帶流媒體應(yīng)用提供了保證。CDN的全稱是Content Delivery Network，即內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。其目的是通過在現(xiàn)有的Internet中增加一層新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，將內(nèi)容（包括流媒體內(nèi)容）發(fā)布到最接近用戶的網(wǎng)絡(luò)“ 邊緣 ”，使用戶可以就近取得所需的內(nèi)容，提高用戶訪問內(nèi)容的響應(yīng)速度。因而CDN可以提高Internet中信息流動的效率。從技術(shù)上全面解決由于用戶訪問量大、網(wǎng)點分布不均、對骨干網(wǎng)帶來擁塞等原因，提高用戶訪問流媒體內(nèi)容的訪問范圍和響應(yīng)速度。

　　可以說，具有強烈視覺沖擊力的視頻節(jié)目能夠改變寬帶內(nèi)容貧瘠的現(xiàn)狀，把寬帶帶出冬天，并讓它迸發(fā)出勃勃生機。流媒體技術(shù)的發(fā)展和內(nèi)容分發(fā)平臺的成熟，必將為寬帶內(nèi)容提供革命性的推動力，必將喚醒整個寬帶產(chǎn)業(yè)，為最終用戶帶來互聯(lián)網(wǎng)多媒體新聞發(fā)布、在線直播、網(wǎng)絡(luò)廣告、電子商務(wù)、視頻點播、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、網(wǎng)絡(luò)電臺、實時視頻會議等互聯(lián)網(wǎng)的信息服務(wù)，給運營商、內(nèi)容提供商、服務(wù)提供商等整個寬帶產(chǎn)業(yè)價值鏈帶來豐厚的利潤。

2 流媒體技術(shù)基礎(chǔ)

　　流媒體指在Internet/Intranet中使用流式傳輸技術(shù)的連續(xù)時基媒體，如音頻、視頻或多媒體文件。流式媒體在播放前并不下載整個文件，只將開始部分內(nèi)容存入內(nèi)存，流式媒體的數(shù)據(jù)流隨時傳送隨時播放，只是在開始時有一些延遲。流媒體實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)就是流式傳輸。

　　流式傳輸定義很廣泛，現(xiàn)在主要指通過網(wǎng)絡(luò)傳送媒體（如視頻、音頻）的技術(shù)總稱。其特定含義為通過Internet 將影視節(jié)目傳送到PC。實現(xiàn)流式傳輸有兩種方法：實時流式傳輸（realtime streaming）和順序流式傳輸（progressive streaming）。一般說來，如視頻為實時廣播，或使用流式傳輸媒體服務(wù)器，或應(yīng)用如RTSP的實時協(xié)議，即為實時流式傳輸。如使用HTTP服務(wù)器，文件即通過順序流發(fā)送。采用哪種傳輸方法依賴你的需求。當(dāng)然，流式文件也支持在播放前完全下載到硬盤。

2.1 流媒體技術(shù)原理

　　流式傳輸?shù)膶崿F(xiàn)需要緩存。因為Internet以包傳輸為基礎(chǔ)進行斷續(xù)的異步傳輸，對一個實時A/V源或存儲的A/V文件，在傳輸中它們要被分解為許多包，由于網(wǎng)絡(luò)是動態(tài)變化的，各個包選擇的路由可能不盡相同，故到達客戶端的時間延遲也就不等，甚至先發(fā)的數(shù)據(jù)包還有可能后到。為此，使用緩存系統(tǒng)來彌補延遲和抖動的影響，并保證數(shù)據(jù)包的順序正確，從而使媒體數(shù)據(jù)能連續(xù)輸出，而不會因為網(wǎng)絡(luò)暫時擁塞使播放出現(xiàn)停頓。通常高速緩存所需容量并不大，因為高速緩存使用環(huán)形鏈表結(jié)構(gòu)來存儲數(shù)據(jù)：通過丟棄已經(jīng)播放的內(nèi)容，流可以重新利用空出的高速緩存空間來緩存后續(xù)尚未播放的內(nèi)容。

　　流式傳輸?shù)膶崿F(xiàn)需要合適的傳輸協(xié)議。由于TCP需要較多的開銷，故不太適合傳輸實時數(shù)據(jù)。在流式傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方案中，一般采用HTTP/TCP來傳輸控制信息，而用RTP/UDP來傳輸實時聲音數(shù)據(jù)。

　　流式傳輸?shù)倪^程一般是這樣的：用戶選擇某一流媒體服務(wù)后，Web瀏覽器與Web服務(wù)器之間使用HTTP/TCP交換控制信息，以便把需要傳輸?shù)膶崟r數(shù)據(jù)從原始信息中檢索出來；然后客戶機上的Web瀏覽器啟動A/V Helper程序，使用HTTP從Web服務(wù)器檢索相關(guān)參數(shù)對Helper程序初始化。這些參數(shù)可能包括目錄信息、A/V數(shù)據(jù)的編碼類型或與A/V檢索相關(guān)的服務(wù)器地址。

　　A/V Helper程序及A/V服務(wù)器運行實時流控制協(xié)議（RTSP），以交換A/V傳輸所需的控制信息。與CD播放機或VCR所提供的功能相似，RTSP提供了操縱播放、快進、快倒、暫停及錄制等命令的方法。A/V服務(wù)器使用RTP/UDP協(xié)議將A/V數(shù)據(jù)傳輸給A/V客戶程序（一般可認(rèn)為客戶程序等同于Helper程序），一旦A/V數(shù)據(jù)抵達客戶端，A/V客戶程序即可播放輸出。

　　需要說明的是，在流式傳輸中，使用RTP/UDP和RTSP/TCP兩種不同的通信協(xié)議與A/V服務(wù)器建立聯(lián)系，是為了能夠把服務(wù)器的輸出重定向到一個不同于運行A/V Helper程序所在客戶機的目的地址。實現(xiàn)流式傳輸一般都需要專用服務(wù)器和播放器，其基本原理如圖1所示。

2.2.1 Microsoft Windows Media 服務(wù)

　　Microsoft Windows Media服務(wù)是一個能適應(yīng)多種網(wǎng)絡(luò)帶寬條件的流式多媒體信息的發(fā)布平臺，包括了流媒體的制作、發(fā)布、播放和管理的一整套解決方案。另外，還提供了開發(fā)工具包(SDK)供二次開發(fā)使用。

　　Windows Media 服務(wù)的核心是ASF(Advanced Stream Format)。ASF是一種數(shù)據(jù)格式，音頻、視頻、圖像以及控制命令腳本等多媒體信息通過這種格式，以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的形式傳輸，實現(xiàn)流媒體內(nèi)容發(fā)布。其中，在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)膬?nèi)容就稱為ASF Stream。ASF支持任意的壓縮/解壓縮編碼方式，并可以使用任何一種底層網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，具有很大的靈活性。Windows Media Service系統(tǒng)包括三大部分：制作、發(fā)布和播放。

　　Windows Media服務(wù)器對外提供ASF流式媒體的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布服務(wù)，包括兩大基本服務(wù)模塊：Unicast 服務(wù)和Station 服務(wù)。其中Unicast服務(wù)為客戶提供了點對點連接方式的服務(wù)，Station服務(wù)對外提供了廣播式服務(wù)。而Unicast服務(wù)又可以按用戶的參與程度分為兩種，一是On-Demand Unicast，這種方式下，用戶建立和發(fā)布服務(wù)器的點對點連接，可以控制播放的過程，包括開始、暫停、快進等。另一種是Broadcast Unicast，這種方式下，用戶也和發(fā)布服務(wù)器建立點對點連接，但是處于一種被動接收狀態(tài)，只能觀看播放，正如在廣播服務(wù)方式下一樣，這一般用于實時的信息發(fā)布。

　　2.2.2 RealNetworks RealSystm

　　RealNetworks公司所制定的音頻視頻壓縮規(guī)范稱為RealMedia，是目前在Internet上相當(dāng)流行的跨平臺的、客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的多媒體應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，它采用音頻/視頻流和同步回放技術(shù)來實現(xiàn)在Intranet上全帶寬地提供最優(yōu)質(zhì)的多媒體，同時也能夠在Internet上以28.8kbit/s的傳輸速率提供立體聲和連續(xù)視頻。RealMedia包括三類文件：RealAudio、RealVideo及RealFlash。RealAudio用來傳輸接近CD音質(zhì)的音頻數(shù)據(jù)，RealVideo用來傳輸連續(xù)視頻數(shù)據(jù)，而RealFlash則是RealNetworks公司與Macromedia公司新近合作推出的一種高壓縮比的動畫格式。

　　它的整套流媒體解決方案RealSystem包括：客戶端播放軟件RealPlayer，可以獨立運行，也可以作為插件在瀏覽器中運行；制作端產(chǎn)品是內(nèi)容制作軟件RealProducer、RealPresenter，它將普通格式的文件壓縮轉(zhuǎn)換為流格式文件；服務(wù)器端軟件RealServer用于提供流式服務(wù)。

　　2.2.3 Apple QuickTime

　　Apple計算機公司的QuickTime是數(shù)字媒體領(lǐng)域事實上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可以通過Internet提供實時的數(shù)字化信息流、工作流與文件回放功能。它由三個不同部分組成：QuickTime電影(Movie)文件格式、QuickTime媒體抽象層以及QuickTime內(nèi)置媒體服務(wù)系統(tǒng)。QuickTime電影文件格式定義了存儲數(shù)字媒體內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)方法。使用這種文件格式不僅可以存儲單個的媒體內(nèi)容(如視頻幀或音頻采樣)，而且能保存對該媒體作品的完整描述。QuickTime媒體抽象層是一種綜合性的媒體軟件架構(gòu)，它定義了軟件工具和應(yīng)用程序如何訪問QuickTime內(nèi)置媒體服務(wù)系統(tǒng)，以及如何通過硬件提升QuickTime的關(guān)鍵性能；而QuickTime內(nèi)置媒體服務(wù)系統(tǒng)則可作為軟件開發(fā)工具的基礎(chǔ)，幫助軟件開發(fā)商和用戶充分利用QuickTime的技術(shù)優(yōu)勢。

2.3 流媒體技術(shù)的發(fā)展

　　由于近年來寬帶建設(shè)的快速發(fā)展，促使流媒體技術(shù)飛速地發(fā)展，特別是領(lǐng)導(dǎo)流媒體技術(shù)發(fā)展的兩個技術(shù)提供商—微軟和RealNetworks公司，分別在各自的流媒體體系中引入和深化其服務(wù)功。RealNetworks公司于去年年底發(fā)布了最新的RealONE系統(tǒng)，而微軟也將在近期推出其最新的Media服務(wù)器Corona。分析兩個廠商發(fā)布的新的服務(wù)器，可以看到流媒體發(fā)展的一些新的趨勢: 數(shù)字權(quán)限技術(shù)、智能流技術(shù)、交互功能融合等。

　　2.3.1 DRM

　　數(shù)字權(quán)限管理（Digital Rights Management）保護了音頻和視頻不受非法翻印的侵害，其方法是在播放內(nèi)容之前要求播放者提供一個許可密鑰。這個許可證是從內(nèi)容所有人的站點上獲得的，或者也可以通過一個票據(jù)交換所，如Reciprocal來提供。許可密鑰是不可以轉(zhuǎn)讓的，而且可以有有效期限，過了這個有效期限就無法再播放內(nèi)容了。分布式安全服務(wù)和與像微軟站點服務(wù)器這樣的產(chǎn)品的進一步集成，提供了按次數(shù)計費和按時間計費的商業(yè)服務(wù)，以及基于最終用戶參數(shù)選擇或者位置的個性化廣告插播。

　　2.3.2 智能流技術(shù)

　　智能流超越帶寬和影像即時傳送的限制：第一，智能流提供轉(zhuǎn)換器(encoder)平臺，讓各式不一樣帶寬的文件同時轉(zhuǎn)換(encode)并合成只有一個文件；第二，智能流也提供一個容錯的客戶/服務(wù)的傳送方式。當(dāng)帶寬改變時，影音的傳送會從這個多重編碼文件中找出最佳的傳送結(jié)合。服務(wù)器可以因帶寬的改變而更改資料傳送的數(shù)量。這樣一來可以保持RealPlayer不要重新執(zhí)行。另一個針對每個不同帶寬的客戶端解決方法便是制作多重編碼文件。當(dāng)客戶連接時，服務(wù)器便從多重編碼文件給這個客戶適當(dāng)?shù)木幋a。

　　2.3.3 交互能力融合

　　RealONE結(jié)合媒體播放功能以及內(nèi)容訂閱服務(wù)，可以播放MP3、MPEG、RA及RAM等檔案，同時RealONE多層畫面功能，即當(dāng)一個屏幕播放影碟或歌曲的時候，旁邊將有一個側(cè)屏幕提供有關(guān)影碟或歌曲的信息或廣告, 這一功能將促進商業(yè)交易機會，進一步拉動流式媒體供應(yīng)商與商家用戶的合作關(guān)系。

　　微軟的新一代服務(wù)器Corona中可以提供服務(wù)器端播放列表，允許內(nèi)容提供商動態(tài)地更新數(shù)據(jù)流，比如實時插入廣告等等。它還為開發(fā)人員提供了附加的輔助手段——新的NET插件模型，利用該模型可以把數(shù)字媒體嵌入應(yīng)用程序中。微軟希望在構(gòu)建流媒體商業(yè)模型時，自己能成為它事實上的標(biāo)準(zhǔn)。

3 寬帶內(nèi)容分發(fā)平臺技術(shù)

　　3.1 內(nèi)容分發(fā)平臺組成

　　一個典型的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN）由下述5部分組成，如圖2所示。

各個部分的內(nèi)容功能如下：

　　內(nèi)容緩存:為用戶提供真正內(nèi)容的服務(wù)點，一般位于用戶接入的集中點或骨干網(wǎng)的POP接入點，可緩存靜態(tài)的Web內(nèi)容和流媒體內(nèi)容。

　　內(nèi)容交換機:處于用戶接入集中點和POP點，可對內(nèi)容進行緩存負(fù)載平衡及訪問控制。在很多設(shè)備情況下，和內(nèi)容緩存集中在一個設(shè)備上。

　　內(nèi)容路由器:在各內(nèi)容交換機之前，通過全局負(fù)載技術(shù)(GSLB)和用戶就近訪問技術(shù)，為用戶的請求選擇最佳的訪問站點。

　　內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng):內(nèi)容緩存只可緩存靜態(tài)內(nèi)容，而對于一些要求對其所有分布站點的內(nèi)容作鏡像的用戶，我們需要一個內(nèi)容鏡像系統(tǒng)，這就是內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)。

　　CDN管理系統(tǒng):由于CDN系統(tǒng)是提供給多個用戶共享的，所以需要一個中心管理系統(tǒng)進行CDN的集中管理。

　　3.2 內(nèi)容分發(fā)平臺的工作原理

　　當(dāng)用戶訪問已經(jīng)加入CDN服務(wù)的網(wǎng)站流媒體內(nèi)容時，首先通過DNS重定向技術(shù)確定最接近用戶的最佳CDN節(jié)點，同時將用戶的請求指向該節(jié)點。當(dāng)用戶的請求到達指定節(jié)點時，CDN的服務(wù)器（節(jié)點上的高速緩存)負(fù)責(zé)將用戶請求的內(nèi)容提供給用戶。

　　用戶訪問的基本流程如下：

　　(1)用戶在自己的瀏覽器中輸入要訪問的網(wǎng)站的域名；

　　(2)瀏覽器向本地DNS請求對該域名的解析；

　　(3)本地DNS將請求發(fā)到網(wǎng)站的主DNS，主DNS再將域名解析請求轉(zhuǎn)發(fā)到重定向DNS；

　　(4)重定向DNS根據(jù)一系列的策略確定當(dāng)時最適當(dāng)?shù)腃DN節(jié)點，并將解析的結(jié)果（IP地址）發(fā)給用戶；

　　(5)用戶向給定的CDN節(jié)點請求相應(yīng)網(wǎng)站的內(nèi)容；

　　(6)CDN節(jié)點中的服務(wù)器負(fù)責(zé)響應(yīng)用戶的請求，提供所需的內(nèi)容。

　　CDN在一個城域范圍內(nèi)的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)如圖3所示。用戶通過以上的訪問流程，在最佳的位置來訪問各種內(nèi)容，同時CDN的實現(xiàn)需要依賴多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持：

　　負(fù)載均衡技術(shù)、動態(tài)內(nèi)容路由、高速緩存機制、動態(tài)內(nèi)容分發(fā)與復(fù)制、安全服務(wù)等。

　　1.負(fù)載均衡技術(shù)

　　負(fù)載均衡技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下簡而言之就是把網(wǎng)絡(luò)負(fù)載盡量均勻地分配到幾個能完成相同任務(wù)的服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上去執(zhí)行和處理。由此來避免部分網(wǎng)絡(luò)節(jié)點過載，而另一部分節(jié)點空閑的不利狀況，改善網(wǎng)絡(luò)性能，提高處理效率。

　　在CDN中，負(fù)載均衡又分為服務(wù)器負(fù)載均衡和服務(wù)器全局負(fù)載均衡。

　　 服務(wù)器負(fù)載均衡

　　由于網(wǎng)站內(nèi)容、功能的日益增多，直接導(dǎo)致了支撐網(wǎng)站的服務(wù)器數(shù)量的不斷增加。如何行之有效地根據(jù)各臺服務(wù)器的處理能力動態(tài)地分配任務(wù)，已成為解決服務(wù)器訪問速度問題的關(guān)鍵，這里所用到的技術(shù)，就是服務(wù)器負(fù)載均衡技術(shù)。利用這種技術(shù)，能夠在性能不同的服務(wù)器之間進行任務(wù)分配，既保證性能差的服務(wù)器不成為系統(tǒng)的瓶頸，也能保證性能高的服務(wù)器資源得到充分利用，從而加快了Web服務(wù)器的訪問速度。

　　服務(wù)器全局負(fù)載均衡

　　服務(wù)器全局負(fù)載平衡允許Web網(wǎng)絡(luò)托管商、門戶站點和企業(yè)根據(jù)地理位置分配內(nèi)容和服務(wù)。分散內(nèi)容和服務(wù)有許多好處，包括可以自動地將用戶指引到位于其地理區(qū)域中的服務(wù)器，從而減少響應(yīng)時間和對昂貴的國際數(shù)據(jù)連接的使用時間；引導(dǎo)用戶離開擁擠的網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器；通過使用多站點內(nèi)容和服務(wù)來提高容錯性和可用性，防止因本地網(wǎng)或區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中斷、斷電或自然災(zāi)害而導(dǎo)致的故障。

　　服務(wù)器全局負(fù)載均衡一般依照一些標(biāo)準(zhǔn)將用戶的請求轉(zhuǎn)到“最佳站點”，從而為其提供更好的服務(wù)。這些標(biāo)準(zhǔn)可以是站點的健康狀況、站點距離、檢索指定內(nèi)容所需的響應(yīng)時間等。

　　2.動態(tài)內(nèi)容路由

　　當(dāng)用戶訪問加入CDN服務(wù)的網(wǎng)站時，域名解析請求將最終由重定向DNS負(fù)責(zé)處理。它通過一組預(yù)先定義好的策略（如內(nèi)容類型、地理區(qū)域、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載狀況等），將當(dāng)時最接近用戶的節(jié)點地址提供給用戶，使用戶可以得到快速的服務(wù)。同時，它還與分布在世界各地的所有CDNC（CDN Control）節(jié)點保持通信，搜集各節(jié)點的健康狀態(tài)，確保不將用戶的請求分配到任何一個已經(jīng)不可用的節(jié)點上。它還具有在網(wǎng)絡(luò)擁塞和失效的情況下，自適應(yīng)調(diào)整路由的能力。

　　3.高速緩存機制

　　緩存服務(wù)通過幾種方式來改善用戶的響應(yīng)時間。如代理緩存服務(wù)、透明代理緩存服務(wù)、使用重定向服務(wù)的透明代理緩存服務(wù)等。通過 緩存服務(wù)，用戶訪問內(nèi)容時可以將 WAN 的流量降至最低，降低對骨干網(wǎng)的壓力。

　　4.動態(tài)內(nèi)容分發(fā)與復(fù)制

　　內(nèi)容網(wǎng)站訪問響應(yīng)速度取決于許多因素，如網(wǎng)絡(luò)的帶寬是否有瓶頸、傳輸途中的路由是否有阻塞和延遲、網(wǎng)站服務(wù)器的處理能力、訪問距離等。 多數(shù)情況下，網(wǎng)站響應(yīng)速度和訪問者與網(wǎng)站服務(wù)器之間的距離有密切的關(guān)系。盡管中國電信計劃將骨干網(wǎng)絡(luò)提速8倍，并且增加帶寬，但是如果訪問者和網(wǎng)站之間的距離太遠(yuǎn)的話，它們之間的通信一樣需要經(jīng)過重重的路由轉(zhuǎn)發(fā)和處理，網(wǎng)絡(luò)延誤不可避免。一個有效的方法就是利用內(nèi)容分發(fā)與復(fù)制機制，將占網(wǎng)站主體的大部分靜態(tài)網(wǎng)頁、圖像和流媒體數(shù)據(jù)分發(fā)復(fù)制到各地的加速節(jié)點上。

　　內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)可以采用智能路由和流量管理技術(shù)，及時發(fā)現(xiàn)與訪問者最近的加速節(jié)點，并將訪問者的請求轉(zhuǎn)發(fā)到該加速節(jié)點，由該加速節(jié)點提供內(nèi)容服務(wù)。利用內(nèi)容分發(fā)與復(fù)制機制，托管客戶不需要改動原來的網(wǎng)站結(jié)構(gòu)，只需修改少量的DNS配置，就可以加速網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)速度。

4 上海電信寬帶信息源平臺架構(gòu)

　　4.1 信息源平臺服務(wù)體系

　　上海電信寬帶信息源建設(shè)作為上海電信向廣大市民推出的信息服務(wù)的延伸和發(fā)展，結(jié)合寬帶優(yōu)勢和特色將體現(xiàn)出互動性強，視頻和音頻相結(jié)合的多媒體特征。上海電信信息源平臺建設(shè)充分綜合了當(dāng)今最先進的流媒體技術(shù)和內(nèi)容分發(fā)技術(shù)，同時，在寬帶信息源的建設(shè)中充分考慮了在寬帶接入、寬帶信息源平臺(流服務(wù)平臺、海量存儲和內(nèi)容分發(fā))和寬帶內(nèi)容提供商之間建立一個良好的管理和合作模式。

　　信息源平臺架構(gòu)如圖4所示，整個平臺架構(gòu)是建立在上海電信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)之上（ATM、熱線骨干、寬帶骨干網(wǎng)）的分布式架構(gòu)，提供更大的網(wǎng)絡(luò)訪問分布能力，提供給用戶的各種信息源服務(wù)是建立在高速和中低速流技術(shù)平臺的基礎(chǔ)上（選用MMS和Real的結(jié)合），通過后臺的海量的存儲結(jié)構(gòu)和寬帶內(nèi)容分發(fā)平臺為內(nèi)容服務(wù)提供了可靠、穩(wěn)定的物理平臺保證。

4.2 信息源平臺結(jié)構(gòu)

　　信息源平臺網(wǎng)絡(luò)建設(shè)架構(gòu)為1+4，即1個核心點和4個分節(jié)點，如圖5所示.其中核心點為CDN系統(tǒng)的管理和控制中心，完成把中心點的內(nèi)容(MMS、Real等)分批、定時、按計劃分發(fā)到各個分中心節(jié)點，同時中心點的4層交換機和各個分中心的4層交換機構(gòu)成了一個全局城域負(fù)載均衡網(wǎng)絡(luò)(GSLB)，當(dāng)客戶通過本地寬帶接入服務(wù)器（BAS）接入到城域網(wǎng)中訪問某個節(jié)目源時，將根據(jù)用戶與各個中心點的物理距離和當(dāng)前的設(shè)備負(fù)載情況，重定向到最合理的訪問點。

　　核心層通過4層交換機連接中心內(nèi)容分發(fā)服務(wù)器和所有的應(yīng)用服務(wù)器（包括流媒體平臺）。通過中心內(nèi)容分發(fā)服務(wù)器完成對中心流媒體服務(wù)平臺中提供的內(nèi)容定時、分類地分發(fā)到區(qū)域點的內(nèi)容分發(fā)器；同時，核心的4層交換機通過和區(qū)域的交換機的配合完成對用戶訪問的定向；考慮到寬帶應(yīng)用的存儲量非常大，應(yīng)用種類繁多，所以所有的應(yīng)用數(shù)據(jù)通過中央統(tǒng)一存儲系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)讀寫，便于統(tǒng)一管理和資源的合理應(yīng)用。

　　4個區(qū)域節(jié)點的作用包括：流媒體平臺的緩存節(jié)點，提供分區(qū)高速內(nèi)容緩存；廣播業(yè)務(wù)的分布點，提供兩級應(yīng)用廣播服務(wù)；部分應(yīng)用前端分布節(jié)點。每個節(jié)點與寬帶IP骨干網(wǎng)節(jié)點重合，通過吉比特端口與寬帶IP骨干網(wǎng)節(jié)點的路由器連接，利用寬帶IP骨干網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與寬帶信息源核心節(jié)點連接。4個區(qū)域節(jié)點的作用包括：流媒體平臺的緩存節(jié)點，提供分區(qū)高速內(nèi)容緩存；廣播業(yè)務(wù)的分布點，提供兩級應(yīng)用廣播服務(wù)；部分應(yīng)用前端分布節(jié)點。每個節(jié)點與寬帶IP骨干網(wǎng)節(jié)點重合，通過吉比特端口與寬帶IP骨干網(wǎng)節(jié)點的路由器連接，利用寬帶IP骨干網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與寬帶信息源核心節(jié)點連接。

　　4.3 現(xiàn)有CDN功能

　　基于CDN網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的寬帶內(nèi)容服務(wù)平臺實現(xiàn)了3個核心功能：用戶就近訪問；授權(quán)內(nèi)容控制；全局負(fù)載均衡；基于應(yīng)用認(rèn)證計費的業(yè)務(wù)管理和與內(nèi)容提供商合作的業(yè)務(wù)平臺解決了經(jīng)營寬帶內(nèi)容和進行內(nèi)容合作過程中對于用戶的認(rèn)證、計費和業(yè)務(wù)結(jié)算的功能。

　　 就近訪問

　　實現(xiàn)寬帶用戶在訪問特定的一些流媒體服務(wù)或者是已經(jīng)被CDN部署到邊緣節(jié)點上的Cache內(nèi)容時，能夠就近訪問Cache,也就是能把用戶的訪問定向到離用戶比較近而且運轉(zhuǎn)正常的Cache上去，由邊緣的Cache直接為用戶提供服務(wù)，從而做到節(jié)省帶寬和減輕對核心服務(wù)器的壓力，以及加速對中、高速流媒體的訪問。

　　 授權(quán)訪問

　　在Cache上緩存了的內(nèi)容(包括由核心部署到邊緣節(jié)點上的內(nèi)容以及流媒體緩存內(nèi)容如REAL、Windows MMS等)，只有在用戶通過認(rèn)證、授權(quán)的基礎(chǔ)上，才能直接從邊緣節(jié)點的Cache上獲得服務(wù)，并且有訪問時間、訪問次數(shù)、獲取的數(shù)據(jù)量等等的訪問記錄。

　　 內(nèi)容分發(fā)的管理

　　實現(xiàn)可控制的、可管理的、可定制的內(nèi)容部署、分發(fā)系統(tǒng)。對于合約客戶，能夠?qū)崿F(xiàn)按照一定的策略，比如什么內(nèi)容、什么時間、什么方式傳送到哪里，何時生效、給誰使用等等，將其要求部署的內(nèi)容按照一定的合約方案部署到邊緣節(jié)點的Cache上去。

　　同時，CDN不僅擴充了流媒體平臺的服務(wù)范圍，同時也擴充了流媒體的管理范圍。當(dāng)CDN中的分節(jié)點，即Cache點響應(yīng)用戶的訪問請求時，所有用戶的對內(nèi)容的請求命令都轉(zhuǎn)發(fā)到中心點的流媒體平臺，即由服務(wù)器判斷用戶是否有權(quán)觀看影片，并可以禁止用戶通過媒體播放器等渠道繞過認(rèn)證系統(tǒng)，用戶只有基于授權(quán)的情況下，得到相關(guān)CDN節(jié)點上內(nèi)容的服務(wù)，流媒體的數(shù)據(jù)內(nèi)容由Cache提供（見圖6）。

　　4.4 信息源平臺建設(shè)總結(jié)

　　上海電信寬帶信息源平臺建設(shè)從2001年8月份開始建設(shè)，于2002年3月份初步建成試運行，平臺的建立為上海電信的寬帶用戶（ADSL、LAN等）在城域范圍內(nèi)以最佳的路由、最快的速度、最穩(wěn)定的方式訪問流媒體內(nèi)容提供了保證。同時，上海電信通過上海熱線II的重新改版和引入基于內(nèi)容合作的計費、認(rèn)證管理平臺，促使了內(nèi)容的極大豐富和充實，從而為上海電信的寬帶建設(shè)提供強大的核心競爭力，真正通過寬帶應(yīng)用和內(nèi)容來迎接寬帶的春天。

摘自《電信建設(shè)》2002.3