王小偉

摘要：當前的數(shù)字化革命為廣電VOD平臺帶來了很大變化，媒體和網(wǎng)絡的融合在我們今后的廣播電臺當中的結(jié)構(gòu)和運營也有很大的改變，也對傳統(tǒng)的運輸模式帶來了挑戰(zhàn)。當前主要的研究目標和方向主要是如何構(gòu)建面向未來的廣電交互信息傳輸網(wǎng)絡，當前我們達成共識的是采取IP技術(shù)和光纖傳播技術(shù)來建設寬帶骨干傳輸網(wǎng)絡，CDN技術(shù)指的是源于互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡技術(shù)，在廣電VOD平臺會發(fā)揮出重要作用。本文將介紹CDN技術(shù)的基本改變和關鍵技術(shù)，然后根據(jù)VOD平臺的應用方法來進行應用方法的分析。

關鍵詞：CDN技術(shù);廣電VOD平臺;應用分析

1 CDN的概念和關鍵技術(shù)

1.1 CDN的概念

CDN是內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡技術(shù)，最初是被廣泛使用在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，主要為了實現(xiàn)高速緩存的功能。這一技術(shù)近年來興起，主要為了解決互聯(lián)網(wǎng)性能不佳的問題，基本的工作原理就是通過自身的技術(shù)優(yōu)勢來提升網(wǎng)絡速度，對那些可能影響數(shù)據(jù)傳輸速度和穩(wěn)定性的環(huán)節(jié)盡可能避開和優(yōu)化，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和速度，CDN技術(shù)的核心是進行邊緣訪問以及透明訪問，CDN的關鍵技術(shù)主要有內(nèi)容路由技術(shù)和內(nèi)容分發(fā)技術(shù)以及內(nèi)容儲存和內(nèi)容管理等。因為廣電VOD業(yè)務對于實時傳播性能和視頻信號質(zhì)量提出了較高的要求，而且用戶要求的高傳輸速度以及對服務器穩(wěn)定的維持都需要CDN技術(shù)的應用。

1.2 CDN的關鍵技術(shù)

首先是內(nèi)容路由技術(shù)，CDN的路由主要的工作內(nèi)容是將用戶的請求調(diào)度到網(wǎng)絡當中最穩(wěn)定和快速的網(wǎng)路節(jié)點上去，內(nèi)容路由器的主要工作載體是負載均衡系統(tǒng)。主要的作用是動態(tài)均衡不同的內(nèi)容緩存站點進行合理的分配，這樣用戶進行選擇的過程當中會主動選擇最佳的服務站點，也提升了網(wǎng)站的可用性。內(nèi)容理由器會根據(jù)實際的情況來進行路由的制定，用戶和站點之間的距離以及內(nèi)容的可訪問性還有網(wǎng)絡整體的負載情況都是針對性解決的內(nèi)容。負載均衡系統(tǒng)可以說是CDN技術(shù)的核心，包括DNS、應用層重定向還有傳輸層重定向等內(nèi)容。內(nèi)容分發(fā)技術(shù)負責將內(nèi)容傳遞到距離用戶最近的遠程服務點，主要借助索引和緩存以及流分列等技術(shù)，當前主要的分發(fā)方式也分為兩種，其中一種主要是PUSH技術(shù)，內(nèi)容管理系統(tǒng)將內(nèi)容從中心媒介傳輸?shù)竭吘壒?jié)點，主要發(fā)送熱點內(nèi)容，另一種內(nèi)容分發(fā)模式是PULL模式，一般是用戶請求進行傳輸，分發(fā)的內(nèi)容基于個人要求。由于網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的吞吐量以及規(guī)模都很大，因此需要對存儲多方面進行考慮，一般采取獨立磁盤冗余陣列來進行，這也是內(nèi)容存儲技術(shù)的主要應用手段。對其中存儲的內(nèi)容進行監(jiān)督和管理需要使用到內(nèi)容管理技術(shù)，會對網(wǎng)絡部件的狀況信息以及內(nèi)容發(fā)布的端到端的性能進行測試，保證最佳的運行狀態(tài)，也減輕服務器壓力，提升網(wǎng)站性能以及可拓展性。CDN技術(shù)采取“中心-邊緣”的服務于存儲的分布方式，其一般是在當前分布網(wǎng)絡中來配置服務器，用戶需要服務直接由邊緣的路由器來提供。

2 具體的應用措施和內(nèi)容

2.1 資源管理調(diào)度

在VOD系統(tǒng)中，CDN技術(shù)的使用可以確保用戶所需要的視頻資源是通過CDN技術(shù)的網(wǎng)絡進行下載的，將IP數(shù)據(jù)包調(diào)制發(fā)送到有線網(wǎng)絡當中，這樣用戶家中特定的機頂盒只允許獲取特定的一組數(shù)據(jù)，這樣就需要結(jié)合實際情況合理規(guī)劃和管理服務的地區(qū)，這樣的服務區(qū)域一般被定義為Region。實際上，在系統(tǒng)運行過程中，不同服務節(jié)點所能夠覆蓋的服務區(qū)域都選擇了VOD的頻率規(guī)劃單元，而且相同路徑的服務區(qū)采用相同的Region，而不同的Region都有著自己獨特的ID，VOD業(yè)務當中主要通過ID來定位客戶，當機頂盒發(fā)出請求時，一般要向VOD頭端系統(tǒng)提交相關信息，并根據(jù)信息頭端系統(tǒng)就可以判斷哪一區(qū)域發(fā)送的請求，從而可以分配對應路由器進行傳流。RegionID的獲取方式主要包括網(wǎng)絡上自動下載或機頂盒的固定分配，其中固定分配的方式是比較簡單的，但是在頭端網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)調(diào)整和跨區(qū)域漫游過程中，機頂盒需要對RegionID進行重新綁定，如果使用網(wǎng)絡下載，那么機頂盒可以進行更新，也是當前許多運營商主要使用的方法。IP地址的傳輸體系如圖一所示。

2.2 數(shù)據(jù)層面結(jié)合

經(jīng)過了路由的選擇和資源的分配后，CDN的邊緣服務器將輸送視頻流數(shù)據(jù)，并結(jié)合設備的傳輸特性來綜合考慮數(shù)據(jù)的碼率控制和封包方式。如今，在數(shù)據(jù)封包過程中，運營商一般會選擇視頻編碼的方式，如MPEG4/H.264LSMA或MEPG2TS，這兩類格式采用了不同的封包流程，首先視頻文件要以這種編碼的形式來進行存放，再由視頻服務器進行讀取和封包，傳輸?shù)絀P地址后，IPQAM再將TS數(shù)據(jù)取出調(diào)制成信號通過網(wǎng)絡進行傳輸，IP設備具有比較弱的碼流變化的適應能力，此時如果視頻服務器只采用以太網(wǎng)上的發(fā)包策略，將會產(chǎn)生發(fā)包過快的問題，造成IP地址的緩存不足，視頻服務器對碼率可以實現(xiàn)精確控制，這樣不僅可以確保碼流的平穩(wěn)，而且還可以降低或消除IP異?，F(xiàn)象的發(fā)生。同時，在編寫碼流控制算法時，可以進行限速控制也可以進行加速的控制。限速控制主要是對每一個時間片內(nèi)數(shù)據(jù)總量的發(fā)送情況以及每一個時間段內(nèi)數(shù)據(jù)的發(fā)送量，進行限制，對數(shù)據(jù)總量進行限制的過程中還需要使用擁塞窗口，當片源過大填滿了擁塞窗口，服務器就會停止發(fā)包，這樣就完成了限速控制。加速控制需要使用前置緩沖機制，對服務器可以發(fā)送的最大數(shù)據(jù)進行檢測，技術(shù)人員再進行數(shù)值的限定。當前CDN系統(tǒng)的建設情況如圖二所示。

3 總結(jié)

我們通過對CDN網(wǎng)絡技術(shù)的合理應用，可以保證廣電運營商使用先進技術(shù)的同時，將優(yōu)勢特點充分發(fā)揮出來，保證低成本和高效率。當前的CDN從單一的運營商發(fā)展模式發(fā)展到了網(wǎng)絡化的CDN模式，從技術(shù)和運營體系方面都較為成熟。

參考文獻：

[1] 錢明，李明，成功等.基于CDN和IPQAM構(gòu)建分布式VOD平臺[J].中國數(shù)字電視，2008（05）.

[2] 張俏.CDN技術(shù)及其在廣電VOD平臺的應用[J].有線電視技術(shù)，2014（04）.

（作者單位：江蘇省廣電有線信息網(wǎng)絡股份有限公司）