统一内容平台 铸造完美网络P2P融合CDN
时间：2006年10月30日
P2P和CDN(内容分发网络)是当前互联网上实现内容传递的两种主流技术。CDN的核心是将中心的内容和服务推送到网络边缘,使得用户可以在最近的地方获取服务,这一方面保证了QoS(缩短了网络距离)和服务可用性(服务能力分布化),另一方面也缓解了骨干网络带宽的压力。由于CDN对大规模内容服务,特别是流媒体服务性能有很明显的提升,近年来,CDN得到迅速的发展,CDN正在成为IP网络上的统一的内容承载平台,对各种内容应用起到全面的支撑作用。
P2P则采用一种完全不同的内容传递方式。P2P的核心是利用用户资源,通过对等方式进行文件传输,这完全不同于传统的客户服务器计算模型。P2P通过“去中心化”的设计和多点传输机制,实现了不依赖服务器而快速的交换文件。
目前,CDN和P2P被用于不同的领域,CDN主要用于可靠的Web和流媒体内容分发,而P2P则主要用于内容交换。两种技术各有优缺点。
随着以内容为核心的互联网应用的发展,如何实现快速的、有服务质量保证的内容传递成为核心问题。特别是随着网络融合的趋势,不同的终端将通过不同的网络来获取内容和服务,构建一个IP之上的、应用无关的内容承载平台具有重要的意义。
融合的驱动力
P2P和CDN融合的驱动力来自于二者互补的计算模式。
CDN在本质上是一种客户服务器(C/S)的计算模式,尽管CDN将服务能力和服务内容在网络上进行了分布。CDN在性能上具有客户服务器模式的基本特征:具有可靠的服务能力,较高的服务质量保证,但是系统的扩展必需以服务能力的不断部署为基础。这个特点导致CDN要提供大规模的服务成本非常高,随着服务能力的扩展,需要不断的投资。另外,由于用户访问的突发性、不均匀性等特点,使得提高CDN系统的效率比较困难。
P2P则采用完全不同的计算模式,其特点使得P2P天然具有规模可扩展性和系统级的可靠性,因为服务来自于每个终端Peer,当Peer增加的时候,可以提供服务的资源也随之而增加,来自于服务器的性能瓶颈和单点故障问题也就不再存在。然而,P2P系统也存在明显的缺点,首先就是可用性问题,尽管从整个系统而言,P2P是可靠的,但是对于单个内容或者单个任务而言,P2P是不稳定的,每个Peer可以随时终止服务,甚至退出系统;交换的内容随时可能被删除或者被终止共享。
显然,CDN和P2P在计算模型上的差异具有一定的互补性,如果能够结合P2P的扩展能力和CDN的可靠性、可管理性,就可以构建一个可管理的、能够承载电信级内容应用的内容承载平台。
从融合方式来看,CDN和P2P融合有两种形式,可以简单的归纳为P2PoverCDN和CDNoverP2P。P2PoverCDN:将CDNCache设备以P2P的方式组织,利用P2P的目录服务和多点传输能力,实现CDNCache设备之间的内容交换,提升CDN的内容分发能力。CDNoverP2P:将CDN的管理机制和服务能力引入P2P网络,形成以CDN为可靠的内容核心,以P2P为服务边缘的架构,这种架构下,用户需要通过P2P的客户端来获取服务。
比较而言,第一种方式对于提高系统的扩展性帮助不大,仅仅是从管理和控制平面提高了CDN的内容分发能力。第二种方式应用前途更加广泛。
直面问题
一个通用的内容承载平台并非简单的CDN和P2P叠加就可以实现,融合的CDN和P2P内容平台还需要解决许多问题,包括:
服务可用性:CDN和P2P分别具有内容服务的能力,但是二者在服务能力上具有不同的特点,如何进行统一,并保证服务的可用性是首先要解决的问题。
对应用的支持:尽管目前还难以实现一个应用无关的内容平台,但是这个平台至少需要支持一些典型的应用,这些应用通常具有访问量大、带宽消耗大、QoS要求高的特点,难以直接在IP网络上承载,例如流媒体点播和直播(包括VOD、IPTV等),大型文件下载(如影视下载、游戏和软件发布),热点Web(如高访问量的网站);
新的运营模式:引入了P2P模式后,用户实际上参与到了服务的提供过程中,这导致了价值链的改变,从传统的“平台+SP?用户”变为“平台+SP+用户?用户”,如何设计新的运营模式来适应这个改变?从P2P的角度,这个问题的核心是用户激励。
网络友好性:对于运营商而言,P2P的一个显著缺点是对网络带宽的无限制、贪婪性的消耗。这对运营商网络构成了极大的冲击,如何设计可控的P2P网络,是一个可运营的P2P内容网络必需考虑的问题。
可管理性:P2P去中心化的特点使得P2P网络缺乏管理能力,无论是对终端的管理,还是对用户的管理。而CDN系统通常具有完整的管理能力,包括AAA,业务和网络管理等等,如何通过集成使得整个系统具备可管理性是一个关键。
其他问题:如内容保护问题、系统的性能也是需要考虑的重要问题。
技术完善空间
随着宽带的发展,互联网应用正在从单纯的Web浏览转向以丰富的内容为中心的综合应用。流媒体、IPTV、视讯等应用逐渐成为宽带应用的主流。这些应用所固有的高带宽、高访问量和高服务质量要求对以尽力而为为核心的互联网提出了巨大的挑战,在这种情况下,CDN和P2P应运而生,以不同的方式解决了内容承载问题。
但是,受计算模型的制约,二者都存在一些根本的缺点。CDN和P2P的融合为弥补各自的缺点,实现一个完美的内容承载解决方案提供了机会。有理由认为,CDN和P2P的融合将是未来内容网络发展的必然趋势。目前,这方面的深入研究和开发还刚刚开始,诸多问题还有待解决,特别是实现一个可运营的电信级通用内容承载平台还需要各方面的力量共同努力。
P2P和CDN(内容分发网络)是当前互联网上实现内容传递的两种主流技术。但是受计算模型的制约,二者都存在一些根本的缺点:CDN的高成本和高复杂性制约了其规模扩展的能力,P2P则在可用性和可管理性上无法满足要求。但是如果将两种技术融合来构建统一的内容承载平台的方案,将会有可能实现流媒体直播、大型文件下载等高带宽占有率业务的进一步普及,并提高网络的QoS和使用率,形成一种更加完善的应用模式。
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