基于cdn流媒体视频点播网络研究

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1、基于CDN流媒体视频点播网络研究-1-基于CDN流媒体视频点播网络研究摘要：先进主流的CDN网络技术研究，如负载均衡技术、内容分发技术，同时研究主流的流媒体传输技术、内容缓存技术、内容替换技术，并在此基础上完成了CDN视频点播缓存系统设计，实现了负载均衡并且提高了系统的点播命中率。关键词：CDN；负载均衡；流媒体；代理服务器；缓存算法；替换算法1论文背景随着网络技术的不断发展，人们对Internet内容的访问量以及提供服务的服务器数量也随之飞速增长，网络的应用也趋于多样化，RealNetwork公司推出第一个流媒体产品和技术以后，Interne

2、t上各种流媒体新应用迅速涌现，逐渐成为了网络多媒体的首选和主流技术。流媒体的增多使得主流的网络架构不能承担传输大型数据的任务，随之出现了多种解决这一问题的网络模型【1】。代理服务中的高级形式CDN（ContentDistributionNetwork内容分发网络）就是一种建立并覆盖在Internet之上、由分布在不同区域的节点服务器群组成的虚拟网络，CDN可以实现把服务器的内容高效、稳定地发布到离客户端最近的地方。其基本思路就是尽可能避开互联网上有可能影响数据传输速度和稳定性的瓶颈和环节，使内容传输的更快、更稳。通过在网络各处放置节点服务器所构

3、成的在现有互联网基础之上的一层智能虚拟网络，CDN系统能够实时地根据网络流量和各节点的连接、负载状况以及到用户的距离和响应时间等综合信息将用户的请求重新导向离用户最近的服务节点上。因此如何构建一个合理的策略，构造一个合理的网络，更好的响应用户的请求，是本文要讨论的问题之一【2】。在网络构建成功后，我们可以合理的把请求分配给相应的代理服务器，但是用户从代理服务器中获得数据的过程中，又出现一个需要解决的问题。我们要考虑一个缓存策略，可以合理的提高主干网络的利用率，避免单一代理服务器的长时间占用主干网，提高网络利用率。同时代理服务器端还有一个问题就是

4、如何建立一个基于受欢迎度的算法，可以更好的提高预存视频流的命中率。目前较为常见的商业性CDN网络有Akamai、DigitalIsland等。最大的商业CDNAkamai自己宣称，其占用Web流量的15%。CDN正日益受到内容提供者和用户的青睐，市场前景较为广阔【3】。本文主要在中心管理部分及代理服务器部分两个部分讨论论文的框架结构，其中主要包括网络负载解决方案、内容分发方式构建、代理服务器缓存方式。2CDN网络技术研究本章工作主要研究负载均衡、内容分发、代理服务器的缓存、替换、传输等方面的技术。2.1负载均衡负载均衡主要分为两个部分全局负载均

5、衡GSLB(GlobalServerLoadBalance)和本地负载均衡SLB(ServerLoadBalance)。全局负载均衡策略解决的就是将用户请求定向到最近的节点，因此全局负载均衡功能就是就进行的判断，这个距离主要从两个方面入手考虑，一个方面是物理位置，另外一个方面-2-需要考虑的是路由跳数。最简单的办法是利用PING、TRACEROUTE来计算通过网络延时情况，网络中的联通情况选择一个比较合适的距离较近的节点作为代理服务器节点。但是这种办法往往不能取得很好的效果，而目前常用的方式为：DNS轮询、HTTP重定向、IP欺骗三种方式【4】

6、。1)DNS轮询是传统的方式，多台代理服务器在DNS对应同样的域名，当用户访问服务器时，要求DNS服务器解析，DNS按照要求按照顺序解析域名，列出其中的一台主机地址，这样可以实现多任务分配到多服务器的任务，提高系统性能。它使用抓们的负载均衡设备代替传统的DNS服务器，提供域名解析服务，同时该设备与CDN本地节点的负载均衡设备通讯，了解将状况，确保请求不分配到忙碌节点。2)HTTP重定向方案是全局负载交换机的HTTP重定向技术，将用户访问请求定向到最优服务器，然后返回一个HTTP重定向指令同时发送主机地址给用户，让用户可以重新进行访问请求。3)H

7、TTP重定向适用范围有限，IP欺骗可以作为补充方案解决这个问题，他要在DNS服务器中将网站对应的解析记录指向全局负载交换机的IP地址，然后全局负载交换机与所有的用户进行通信，获取最佳的网络负载节点，然后负载交换机把全局负载交换机获得的用户请求发送给本地负载交换机，本题负载交换机获取本地服务器的响应数据包，把它的IP字段进行修改为全局服务器IP，发送给用户。这个方式的缺点就是响应速度稍差。本地负载均衡有多种实现方式，其中一种就是利用交换机，节点放在交换机后，用户请求导向交换机，交换机根据健康性和负载情况将用户请求分配到指定节点。同时也可以利用一些

8、软件对用户的负载进行计算，利用重定向技术完成这个本地定位任务，利用SLB接受用户的请求后进行通过健康性和负载水平评估得到一个评价结果完成定向任务。可以