目前流媒體技術被廣泛使用，很多視頻的點播、直播業(yè)務以及網(wǎng)絡廣告等都應用了流媒體技術，這些給互聯(lián)網(wǎng)提供商的服務器帶來了巨大的壓力。通過構建CDN網(wǎng)絡將流媒體內(nèi)容發(fā)布到最接近用戶的網(wǎng)絡“邊緣”，使用戶可以“就近取材”。在構建新型CDN網(wǎng)絡架構時，需要考慮到流媒體業(yè)務快速發(fā)展帶來的網(wǎng)絡沖擊，同時也需要考慮到互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容提供商最需要解決的問題。流媒體業(yè)務拓撲圖：

一個視頻從源站出發(fā)，經(jīng)過內(nèi)容存儲中心以及各級節(jié)點最終到達各地用戶時會消耗很長的時間，而用戶時不希望等待這么長時間的。在規(guī)劃CDN時就需要注意內(nèi)容傳輸?shù)臅r延問題。標準的CDN總體架構示意圖：

從整體來看，分為內(nèi)容庫與流服務節(jié)點二級架構。具體來說，可以劃分為內(nèi)容庫模塊、流服務緩存模塊、全局調度RR模塊以及網(wǎng)絡管理模塊：

（1）內(nèi)容庫模塊

包括源站、內(nèi)容中心、區(qū)域中心等，作為CDN中的核心部分，提供的功能是對內(nèi)容資源進行一系列的操作，如存儲并管理內(nèi)容資源、將內(nèi)容分發(fā)給下級節(jié)點等，并提供內(nèi)容在CDN中的多副本分布式存儲，從而實現(xiàn)系統(tǒng)存儲資源、計算資源以及寬帶資源的合理利用。利用FTP實現(xiàn)內(nèi)容注入，利用分布式文件存儲系統(tǒng)Ceph來實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的存儲以及利用Nignx來實現(xiàn)HTTP下載內(nèi)容分發(fā)功能。

（2）流服務緩存模塊

作為CDN中直接為用戶提供流服務的模塊，在面對用戶請求時，將先在本地查找用戶請求的內(nèi)容，當本地名優(yōu)命中是，則將請求轉發(fā)到上級節(jié)點，并一邊從內(nèi)容服務器獲取資源，一邊對外提供服務。其中，緩存功能分擔了內(nèi)容庫的壓力，并加速了服務。采用多種開源軟件相結合來設計流服務緩存模塊。其中Squid來實現(xiàn)高速緩存，OSPF+LVS+Keepalived和Nginx+Lua協(xié)同實現(xiàn)本地負載均衡。

CDN邊緣節(jié)點緩存策略一般都會遵循h(huán)ttp標準協(xié)議，通過http響應頭中的Cache-control: max-age的字段來設置CDN邊緣節(jié)點數(shù)據(jù)緩存時間。當客戶端向CDN節(jié)點請求數(shù)據(jù)時，CDN節(jié)點會判斷緩存數(shù)據(jù)是否過期，若緩存數(shù)據(jù)并沒有過期，則直接將緩存數(shù)據(jù)返回給客戶端；否則，CDN節(jié)點就會向源站發(fā)出回源請求，從源站拉取最新數(shù)據(jù)，更新本地緩存，并將最新數(shù)據(jù)返回給客戶端。

CDN緩存時間會對“回源率”產(chǎn)生直接的影響。若CDN緩存時間較短，CDN邊緣節(jié)點上的數(shù)據(jù)會經(jīng)常失效，導致頻繁回源，增加了源站的負載，同時也增大的訪問延時；若CDN緩存時間太長，會帶來數(shù)據(jù)更新時間慢的問題。開發(fā)者需要增對特定的業(yè)務，來做特定的數(shù)據(jù)緩存時間管理。

（3）全局用戶請求調度模塊—增加調度策略的內(nèi)容

RR主要用于完成用戶的請求訪問調度，為用戶分配合適的流媒體節(jié)點提供服務。RR會根據(jù)CDN的網(wǎng)絡拓撲結構、各個節(jié)點的負載情況等，將用戶的視頻請求重定向到最合適的流媒體節(jié)點�，F(xiàn)有主流CDN中通過專用的負載均衡硬件（例如F5、Radware等）來實現(xiàn)的。提供了Round Robin等12種局域負載均衡算法和Global Availability等15種廣域負載均衡算法，按照調度策略是靜態(tài)配置還是動態(tài)生成，分為靜態(tài)調度方法和動態(tài)調度算法。

在調度管理模塊中，首先，基于DNS層面的調度，最終結果是將域名解析權完全交給RR/GSLB，利用BING+SQL來搭建DNS調度管理系統(tǒng)，RR會根據(jù)用戶的HTTP請求找出可用的流媒體服務節(jié)點，并將HTTP請求轉發(fā)給該節(jié)點，該節(jié)點為用戶提供服務，利用開源Nginx來搭建HTTP的調度服務。

（4）網(wǎng)絡管理模塊

能夠以用戶體驗為中心，對整個CDN中的節(jié)點進行監(jiān)控，實時地掌握網(wǎng)絡中各個節(jié)點的健康狀況，及時處理故障節(jié)點，保障CDN的可靠性。一般采用Zabbix、InfluxDB來實現(xiàn)。

CDN的關鍵技術有負載均衡、路由調度、內(nèi)存緩存、服務鑒權等，后續(xù)會繼續(xù)給大家?guī)�來這些關鍵技術的分享。（來源：青榴實驗室）

天下數(shù)據(jù)為視頻直播企業(yè)量身打造視頻直播服務器解決方案：解決負載均衡，高清流暢無延遲等多重疑難問題，一對一客戶服務，放心滿意！詳詢天下數(shù)據(jù)客服！

本文鏈接：http://m.51huadong.com/cloundnews/11002886.html