融合CDN 网络实现概述

作者：王喆喆

来源：《中国新通信》 2018年第12期

【摘要】 为了解决流媒体数据在骨干网络中造成的瓶颈问题，融合CDN 技术应运而生，融合CDN 采用融合架构，凭借其优质的节点网络，可监控、智能化的调度机制、灵活可靠的路由策略和业务质量监控等技术使得用户可以在多种终端上享受高质量的视频观看和网页浏览体验。

【关键词】 融合CDN 网络架构 调度机制 回源机制

随着高清和超高清（4K）内容的出现，每天都有超过百万兆的内容通过网络传输给终端用户。蓬勃发展的内容和用户对高质量视频体验的要求都对网络并发处理能力和网络容量提出了更高的要求。同时，面对日益增多的内容类型，传统烟囱架构的内容分发网络难以满足多种类型内容管理和分发的要求。于是，为了解决流媒体数据在骨干网络中造成的瓶颈问题，融合CDN 技术应运而生。融合CDN 凭借其优质的节点网络，可监控、智能化的调度机制，智能化的路由策略和业务质量监控等技术使得用户可以在多种终端上享受高质量的视频观看和网页浏览体验。

二、融合CDN 网络架构

融合CDN 基本网络架构包括内容管理层、调度分发层和边缘服务层三层。内容管理层包括基础数据管理、资源视图管理、统计分析和缓存运营管理等功能管理，对边缘节点来说主要是要向CRS 上报告警和日志等信息。调度分发层包括调度控制子系统TCS、运营管理子系统OMS、溯源中心子系统GCS、内容中心子系统CCS 和区域调度子系统LTC。调度控制子系统根据调度策略将终端调度到最佳的边缘节点。运营管理子系统是内容网络的系统管理员，为运维人员以及业务系统管理员提供管理界面和配置能力。溯源中心子系统实现Cache 群组回源流量的汇聚。内容中心子系统负责存储内容网络中由内容源主动注入的内容。区域调度子系统接收TCS 转发的用户调度请求，根据用户的IP 地址，进行精细粒度的应用层请求调度。边缘服务层由边缘节点子系统（ServiceNode System, 简称SNS）组成，边缘节点作为直接面向用户终端提供内容服务的实体，负责内容在网络边缘处的临时性存储，同时还提供本地调度、访问控制、Web 服务、媒体服务、文件下载服务等功能。边缘节点主要包括省级边缘节点和地市边缘节点，省级边缘节点主要实现内容缓存、内容分发、内容服务、访问控制、OMC、HTTP 重定向、DNS 重定向、负载均衡及日志服务功能。地市边缘节点主要实现内容服务、负载均衡、内容缓存、内容分发及访问控制功能。

三、融合CDN 全局调度机制

3.1 DNS CNAME 调度机制

1、终端访问URL 为http://icp.com/Web/main.html， 向Local DNS 发起icp.com 的域名解析；

2、Local DNS 经过递归，向源站授权DNS 服务器解析域名icp.com；

3、网站授权DNS 以CNAME 方式返回重新构建的域名（icp.com.cmcdn.com）；

4、Local DNS 向全局调度中心发起请求解析icp.com.cmcdn.com；

5、调度控制中心根据Local DNS 的地址及调度策略，选择最优的边缘节点返回给Local DNS；

6、Local DNS 将获取到的地址返回给终端。

3.2 DNS FORWARD 调度机制

1、Local DNS 中将icp.com 配置到Forward First 名单中，终端访问URL 为http://icp.com/Web/main.html，向Local DNS发起icp.com 的域名解析；

2、Local DNS 匹配Forward 名单，发现匹配一致，向全局调度中心发起DNS 请求，解析icp.com ；

3、调度控制子系统根据Local DNS 的地址匹配调度策略，选择一个最优的边缘节点返回给Local DNS；

4、Local DNS 向终端返回对应的DNS Response，其中携带内容网络边缘节点的IP 地址。

四、融合CDN 内容回源机制

1. 动态回源：边缘节点在回源时，自动向全局调度中心发起解析请求，通过DNS 解析方式获取到指定的回源内容中心，并向该内容中心请求内容，由内容中心向边缘节点返回已缓存的内容。2. 静态回源：静态回源模式是指在边缘节点上配置规定的回源节点IP 地址，可以是特定的内容中心，在回源时不用向全局调度中心进行查询。

结语：融合CDN 具有通用性、开放性、融合性、扁平化、可扩展性和可管理的特点，作为通用基础能力，支持承载多样化业务类型，可根据流量、业务自动调整和资源再分配，并可快速部署业务与上线，同时实现多维度统计报表，便于维护和管理。