統(tǒng)一內(nèi)容平臺 鑄造完美網(wǎng)絡(luò)P2P融合CDN
時間：2006年10月30日
P2P和CDN(內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò))是當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)上實現(xiàn)內(nèi)容傳遞的兩種主流技術(shù)。CDN的核心是將中心的內(nèi)容和服務(wù)推送到網(wǎng)絡(luò)邊緣,使得用戶可以在最近的地方獲取服務(wù),這一方面保證了QoS(縮短了網(wǎng)絡(luò)距離)和服務(wù)可用性(服務(wù)能力分布化),另一方面也緩解了骨干網(wǎng)絡(luò)帶寬的壓力。由于CDN對大規(guī)模內(nèi)容服務(wù),特別是流媒體服務(wù)性能有很明顯的提升,近年來,CDN得到迅速的發(fā)展,CDN正在成為IP網(wǎng)絡(luò)上的統(tǒng)一的內(nèi)容承載平臺,對各種內(nèi)容應(yīng)用起到全面的支撐作用。
P2P則采用一種完全不同的內(nèi)容傳遞方式。P2P的核心是利用用戶資源,通過對等方式進(jìn)行文件傳輸,這完全不同于傳統(tǒng)的客戶服務(wù)器計算模型。P2P通過“去中心化”的設(shè)計和多點(diǎn)傳輸機(jī)制,實現(xiàn)了不依賴服務(wù)器而快速的交換文件。
目前,CDN和P2P被用于不同的領(lǐng)域,CDN主要用于可靠的Web和流媒體內(nèi)容分發(fā),而P2P則主要用于內(nèi)容交換。兩種技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)。
隨著以內(nèi)容為核心的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展,如何實現(xiàn)快速的、有服務(wù)質(zhì)量保證的內(nèi)容傳遞成為核心問題。特別是隨著網(wǎng)絡(luò)融合的趨勢,不同的終端將通過不同的網(wǎng)絡(luò)來獲取內(nèi)容和服務(wù),構(gòu)建一個IP之上的、應(yīng)用無關(guān)的內(nèi)容承載平臺具有重要的意義。
融合的驅(qū)動力
P2P和CDN融合的驅(qū)動力來自于二者互補(bǔ)的計算模式。
CDN在本質(zhì)上是一種客戶服務(wù)器(C/S)的計算模式,盡管CDN將服務(wù)能力和服務(wù)內(nèi)容在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行了分布。CDN在性能上具有客戶服務(wù)器模式的基本特征:具有可靠的服務(wù)能力,較高的服務(wù)質(zhì)量保證,但是系統(tǒng)的擴(kuò)展必需以服務(wù)能力的不斷部署為基礎(chǔ)。這個特點(diǎn)導(dǎo)致CDN要提供大規(guī)模的服務(wù)成本非常高,隨著服務(wù)能力的擴(kuò)展,需要不斷的投資。另外,由于用戶訪問的突發(fā)性、不均勻性等特點(diǎn),使得提高CDN系統(tǒng)的效率比較困難。
P2P則采用完全不同的計算模式,其特點(diǎn)使得P2P天然具有規(guī)模可擴(kuò)展性和系統(tǒng)級的可靠性,因為服務(wù)來自于每個終端Peer,當(dāng)Peer增加的時候,可以提供服務(wù)的資源也隨之而增加,來自于服務(wù)器的性能瓶頸和單點(diǎn)故障問題也就不再存在。然而,P2P系統(tǒng)也存在明顯的缺點(diǎn),首先就是可用性問題,盡管從整個系統(tǒng)而言,P2P是可靠的,但是對于單個內(nèi)容或者單個任務(wù)而言,P2P是不穩(wěn)定的,每個Peer可以隨時終止服務(wù),甚至退出系統(tǒng);交換的內(nèi)容隨時可能被刪除或者被終止共享。
顯然,CDN和P2P在計算模型上的差異具有一定的互補(bǔ)性,如果能夠結(jié)合P2P的擴(kuò)展能力和CDN的可靠性、可管理性,就可以構(gòu)建一個可管理的、能夠承載電信級內(nèi)容應(yīng)用的內(nèi)容承載平臺。
從融合方式來看,CDN和P2P融合有兩種形式,可以簡單的歸納為P2PoverCDN和CDNoverP2P。P2PoverCDN:將CDNCache設(shè)備以P2P的方式組織,利用P2P的目錄服務(wù)和多點(diǎn)傳輸能力,實現(xiàn)CDNCache設(shè)備之間的內(nèi)容交換,提升CDN的內(nèi)容分發(fā)能力。CDNoverP2P:將CDN的管理機(jī)制和服務(wù)能力引入P2P網(wǎng)絡(luò),形成以CDN為可靠的內(nèi)容核心,以P2P為服務(wù)邊緣的架構(gòu),這種架構(gòu)下,用戶需要通過P2P的客戶端來獲取服務(wù)。
比較而言,第一種方式對于提高系統(tǒng)的擴(kuò)展性幫助不大,僅僅是從管理和控制平面提高了CDN的內(nèi)容分發(fā)能力。第二種方式應(yīng)用前途更加廣泛。
直面問題
一個通用的內(nèi)容承載平臺并非簡單的CDN和P2P疊加就可以實現(xiàn),融合的CDN和P2P內(nèi)容平臺還需要解決許多問題,包括:
服務(wù)可用性:CDN和P2P分別具有內(nèi)容服務(wù)的能力,但是二者在服務(wù)能力上具有不同的特點(diǎn),如何進(jìn)行統(tǒng)一,并保證服務(wù)的可用性是首先要解決的問題。
對應(yīng)用的支持:盡管目前還難以實現(xiàn)一個應(yīng)用無關(guān)的內(nèi)容平臺,但是這個平臺至少需要支持一些典型的應(yīng)用,這些應(yīng)用通常具有訪問量大、帶寬消耗大、QoS要求高的特點(diǎn),難以直接在IP網(wǎng)絡(luò)上承載,例如流媒體點(diǎn)播和直播(包括VOD、IPTV等),大型文件下載(如影視下載、游戲和軟件發(fā)布),熱點(diǎn)Web(如高訪問量的網(wǎng)站);
新的運(yùn)營模式:引入了P2P模式后,用戶實際上參與到了服務(wù)的提供過程中,這導(dǎo)致了價值鏈的改變,從傳統(tǒng)的“平臺+SP?用戶”變?yōu)椤捌脚_+SP+用戶?用戶”,如何設(shè)計新的運(yùn)營模式來適應(yīng)這個改變?從P2P的角度,這個問題的核心是用戶激勵。
網(wǎng)絡(luò)友好性:對于運(yùn)營商而言,P2P的一個顯著缺點(diǎn)是對網(wǎng)絡(luò)帶寬的無限制、貪婪性的消耗。這對運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了極大的沖擊,如何設(shè)計可控的P2P網(wǎng)絡(luò),是一個可運(yùn)營的P2P內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)必需考慮的問題。
可管理性:P2P去中心化的特點(diǎn)使得P2P網(wǎng)絡(luò)缺乏管理能力,無論是對終端的管理,還是對用戶的管理。而CDN系統(tǒng)通常具有完整的管理能力,包括AAA,業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)管理等等,如何通過集成使得整個系統(tǒng)具備可管理性是一個關(guān)鍵。
其他問題:如內(nèi)容保護(hù)問題、系統(tǒng)的性能也是需要考慮的重要問題。
技術(shù)完善空間
隨著寬帶的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用正在從單純的Web瀏覽轉(zhuǎn)向以豐富的內(nèi)容為中心的綜合應(yīng)用。流媒體、IPTV、視訊等應(yīng)用逐漸成為寬帶應(yīng)用的主流。這些應(yīng)用所固有的高帶寬、高訪問量和高服務(wù)質(zhì)量要求對以盡力而為為核心的互聯(lián)網(wǎng)提出了巨大的挑戰(zhàn),在這種情況下,CDN和P2P應(yīng)運(yùn)而生,以不同的方式解決了內(nèi)容承載問題。
但是,受計算模型的制約,二者都存在一些根本的缺點(diǎn)。CDN和P2P的融合為彌補(bǔ)各自的缺點(diǎn),實現(xiàn)一個完美的內(nèi)容承載解決方案提供了機(jī)會。有理由認(rèn)為,CDN和P2P的融合將是未來內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢。目前,這方面的深入研究和開發(fā)還剛剛開始,諸多問題還有待解決,特別是實現(xiàn)一個可運(yùn)營的電信級通用內(nèi)容承載平臺還需要各方面的力量共同努力。
P2P和CDN(內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò))是當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)上實現(xiàn)內(nèi)容傳遞的兩種主流技術(shù)。但是受計算模型的制約,二者都存在一些根本的缺點(diǎn):CDN的高成本和高復(fù)雜性制約了其規(guī)模擴(kuò)展的能力,P2P則在可用性和可管理性上無法滿足要求。但是如果將兩種技術(shù)融合來構(gòu)建統(tǒng)一的內(nèi)容承載平臺的方案,將會有可能實現(xiàn)流媒體直播、大型文件下載等高帶寬占有率業(yè)務(wù)的進(jìn)一步普及,并提高網(wǎng)絡(luò)的QoS和使用率,形成一種更加完善的應(yīng)用模式。
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