內(nèi)容分發(fā)技術(shù)

　　內(nèi)容分發(fā)包含從內(nèi)容源到CDN邊緣的Cache的過(guò)程。從實(shí)現(xiàn)上看，有兩種主流的內(nèi)容分發(fā)技術(shù)：PUSH和PULL.

　　PUSH是一種主動(dòng)分發(fā)的技術(shù)。通常，PUSH由內(nèi)容管理系統(tǒng)發(fā)起，將內(nèi)容從源或者中心媒體資源庫(kù)分發(fā)到各邊緣的Cache節(jié)點(diǎn)。分發(fā)的協(xié)議可以采用HTTP/FTP等。通過(guò)PUSH分發(fā)的內(nèi)容一般是比較熱點(diǎn)的內(nèi)容，這些內(nèi)容通過(guò)PUSH方式預(yù)分發(fā)（Preload）到邊緣Cache，可以實(shí)現(xiàn)有針對(duì)的內(nèi)容提供。對(duì)于PUSH分發(fā)需要考慮的主要問(wèn)題是分發(fā)策略，即在什么時(shí)候分發(fā)什么內(nèi)容。一般來(lái)說(shuō)，內(nèi)容分發(fā)可以由CP（內(nèi)容提供商）或者CDN內(nèi)容管理員人工確定，也可以通過(guò)智能的方式?jīng)Q定，即所謂的智能分發(fā)。它根據(jù)用戶訪問(wèn)的統(tǒng)計(jì)信息，以及預(yù)定義的內(nèi)容分發(fā)的規(guī)則，確定內(nèi)容分發(fā)的過(guò)程。

　　PULL是一種被動(dòng)的分發(fā)技術(shù)，PULL分發(fā)通常由用戶請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)。當(dāng)用戶請(qǐng)求的內(nèi)容在本地的邊緣Cache上不存在（未命中）時(shí)，Cache啟動(dòng)PULL方法從內(nèi)容源或者其他CDN節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)獲取內(nèi)容。在PULL方式下，內(nèi)容的分發(fā)是按需的。

　　在實(shí)際的CDN系統(tǒng)中，一般兩種分發(fā)方式都支持，但是根據(jù)內(nèi)容的類型和業(yè)務(wù)模式的不同，在選擇主要的內(nèi)容分發(fā)方式時(shí)會(huì)有所不同。通常，PUSH的方式適合內(nèi)容訪問(wèn)比較集中的情況，如熱點(diǎn)的影視流媒體內(nèi)容；PULL方式比較適合內(nèi)容訪問(wèn)分散的情況。

　　在內(nèi)容分發(fā)的過(guò)程中，對(duì)于Cache設(shè)備而言，關(guān)鍵的是需要建立內(nèi)容源URL、內(nèi)容發(fā)布的URL、用戶訪問(wèn)的URL，以及內(nèi)容在Cache中存儲(chǔ)的位置之間的映射關(guān)系。

　　內(nèi)容存儲(chǔ)技術(shù)

　　對(duì)于CDN系統(tǒng)而言，需要考慮兩個(gè)方面的內(nèi)容存儲(chǔ)問(wèn)題。一個(gè)是內(nèi)容源的存儲(chǔ)，一個(gè)是內(nèi)容在Cache節(jié)點(diǎn)中的存儲(chǔ)。

　　對(duì)于內(nèi)容源的存儲(chǔ)，由于內(nèi)容的規(guī)模比較大（通�？梢赃_(dá)到幾個(gè)甚至幾十個(gè)TB），而且內(nèi)容的吞吐量較大，因此，通常采用海量存儲(chǔ)架構(gòu)。如NAS和SON.

　　對(duì)于在Cache節(jié)點(diǎn)中的存儲(chǔ)，是Cache設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。需要考慮的因素包括功能和性能兩個(gè)方面：在功能上包括對(duì)各種內(nèi)容格式的支持、對(duì)部分緩存的支持，在性能上包括支持的容量、多文件吞吐率、可靠性、穩(wěn)定性。

　　其中，多種內(nèi)容格式的支持要求存儲(chǔ)系統(tǒng)根據(jù)不同文件格式的讀寫特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，以提高文件內(nèi)容讀寫的效率，特別是對(duì)流媒體文件的讀寫。

　　部分緩存能力指流媒體內(nèi)容可以以不完整的方式存儲(chǔ)和讀取。部分緩存的需求來(lái)自用戶訪問(wèn)行為的隨機(jī)性，因?yàn)樵S多用戶并不會(huì)完整地收看整個(gè)流媒體節(jié)目，事實(shí)上，許多用戶訪問(wèn)單個(gè)流媒體節(jié)目的時(shí)間不超過(guò)10分鐘。因此，部分緩存能力能夠大大提高存儲(chǔ)空間的利用率，并有效地提高用戶請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)間。但是部分緩存可能導(dǎo)致內(nèi)容出現(xiàn)碎片問(wèn)題，需要進(jìn)行良好的設(shè)計(jì)和控制。

　　Cache存儲(chǔ)的另一個(gè)重要因素是存儲(chǔ)的可靠性，目前，多數(shù)存儲(chǔ)系統(tǒng)都采用了RAID技術(shù)進(jìn)行可靠存儲(chǔ)。但是不同設(shè)備使用的RAID方式各有不同。

　　內(nèi)容管理技術(shù)

　　內(nèi)容管理在廣義上涵蓋了從內(nèi)容的發(fā)布、注入、分發(fā)、調(diào)整、傳遞等一系列過(guò)程。在這里，內(nèi)容管理重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)內(nèi)容進(jìn)入Cache點(diǎn)后的內(nèi)容管理，我們稱為本地內(nèi)容管理。

　　本地內(nèi)容管理主要針對(duì)一個(gè)CDN節(jié)點(diǎn)（由多個(gè)CDN Cache設(shè)備和一個(gè)SLB設(shè)備構(gòu)成）進(jìn)行。本地內(nèi)容管理的主要目標(biāo)是提高內(nèi)容服務(wù)的效率，提高本地節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)利用率。通過(guò)本地內(nèi)容管理，可以在CDN節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容感知的調(diào)度，通過(guò)內(nèi)容感知的調(diào)度，可以避免將用戶重定向到?jīng)]有該內(nèi)容的Cache設(shè)備上，從而提高負(fù)載均衡的效率。通過(guò)本地內(nèi)容管理還可以有效地實(shí)現(xiàn)在CDN節(jié)點(diǎn)內(nèi)容的存儲(chǔ)共享，提高存儲(chǔ)空間的利用率。

　　在實(shí)現(xiàn)上，本地內(nèi)容管理主要包括如下幾個(gè)方面。

　　一是本地內(nèi)容索引。本地內(nèi)容管理首先依賴于對(duì)本地內(nèi)容的了解。包括每個(gè)Cache設(shè)備上內(nèi)容的名稱、URL、更新時(shí)間、內(nèi)容信息等。本地內(nèi)容索引是實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容感知的調(diào)度的關(guān)鍵。

　　二是本地內(nèi)容拷貝。通常，為了提高存儲(chǔ)效率，同一個(gè)內(nèi)容在一個(gè)CDN節(jié)點(diǎn)中僅存儲(chǔ)一份，即僅存儲(chǔ)在某個(gè)特定的Cache上。但是一旦對(duì)該內(nèi)容的訪問(wèn)超過(guò)該Cache的服務(wù)提供能力，就需要在本地（而不是通過(guò)PUSL的方式）實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的分發(fā)。這樣可以大大提高效率。

　　三是本地內(nèi)容訪問(wèn)狀態(tài)信息收集。搜集各個(gè)Cache設(shè)備上各個(gè)內(nèi)容訪問(wèn)的統(tǒng)計(jì)信息，Cache設(shè)備的可用服務(wù)提供能力及內(nèi)容變化的情況。

　　可以看出，通過(guò)本地內(nèi)容管理，可以將內(nèi)容的管理從原來(lái)的Cache設(shè)備一級(jí)，提高到CDN節(jié)點(diǎn)一級(jí)，從而大大增加了CDN的可擴(kuò)展性和綜合能力。

　　綜上所述，CDN作為一種支持大規(guī)模高質(zhì)量的流媒體服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)，目前已經(jīng)基本成熟，具備了廣泛應(yīng)用的能力。

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