下一代内容分发网络的模子,CDN还是ICN?

2019-05-18 13:37:18 来源: AsiaOTT 作者:王旭 热度:

本文出自Vodafone研究员Stefano Iellamo在16年12月5日推出的论文“对付内容分发的新一代价值网络”,针对未来可能存在的互联网特征,对现有CDN模子的思虑和未来ICN模子的设计停止了描画。
 
因为技术和经济的多重挑衅,可能会对行业中未来的好处相干者发生一些感化。对未来分发网络而言,新的干扰元素会持续让经营者发生疑问,例如,无处不在的加密、流量的爆发、网络的延展性、延迟必要和网络节制,那么现有的CDN模子是否对这些变更具有较好的鲁棒性,便是本文想要探究的话题。
 
原始端到端的网络架构已经无法单纯颠末过程内容分发中的缓存来解决网络的可拓展性和协调成就,这就导致了碎片化的网络覆盖了全体互联网,CDN由此而生,CDN可以或许或许被认为支配的多个数据中央,颠末过程智能缓存的经营,散布式体系,削减效劳器中存在的延迟。
 
然而,互联网的流量和内容量赓续增长,这也给缓存的重要性和CDN的重要性带来了利好。例如,当乌干达和肯尼亚地区引入了Google Global Cache之后,仅仅两周光阴,流量就上升了300%~1000%之间。 
 
但与此相对的,CDN市场同样也面对着如许的成就,爆发的流量给正在睁开的CDN市场带来了挑衅,一种对付传统传输和节点模子的挑衅,创建一个更同一高效的内容交付模子将可以或许或许更好地将CDN融入到互联网必要中。
 
信息中央网络(ICN),是一种新网络情势的范本,中央在于利用内网缓存和顺应内容驱动网络应用模子的网络架构。这个概念的提出在于,路线应基于独有的内容名称,而不是内容的地位。在内容分发过程中,CDN利用散布式缓存的办法让内容更切近于用户,但重心放在了内容上而不是地位,这种情势应当能被视为ICN网络的前身。
 
另外一方面,斯诺登的事件引起了互联网用户对付信息隐私和免受攻击性的存眷,这极大刺激了内容的加密请求,对在Web浏览器和内容效劳器之间的HTTPS流量提出了更高的请求。例如,一个平安的TLS通道在源站和偏向地之间树立,如果一端应用HTTPS地址有一些隐私的高请求,那么另外一端就会有一些警告级别的晋升:
 
ISP(包含接入网和主干网效劳供给商)几乎无力面对一些加密的流量,监测和优化的工作只能颠末过程终止HTTPS衔接停止检查。如果将之视为一种工作流程(实际上由人工停止履行),这会增长信息的处理光阴,同时在大流量的过程中,如许的做法也不够实际。
 
CDN同样也是CP,有权利对付内容停止优先级排序,在这个关键中,网络中立的原则往往是失效的。
 
HTTPS延迟依然不容忽视,因为初始SSL密钥交换和CDN在缓存优化中的困扰。
 
因此,如果一方面,ISPs盼望和CDNs对峙更慎密的合作相干,另外一方面,他咱咱们也会颠末过程CDNs发现其颠末过程一些木马的手腕争夺网络末了的关口。所以,ISPs的中央是必要包管、节制其用户与之在效劳和互动中的QoS体验。为此,在加密视频流量上的节制和缓存操纵就变得至关重要。(跟着近期Netflix跳转到HTTPS,加密视频将很快占据美国一半以上的互联网流量)
 
可能存在的一种争议是,对付分歧种类的内容而言,HTTPS是否是一种激进或许靠得住的包管,从这个角度来看,ICN可以或许或许供给数据定制化的平安性,而不是Tunnel平安,这就意味着数据的完备性(未篡改)和认证(数据来源)是可以或许或许获得包管的。 
 
然而,ICN经常被看作是一个可能会破坏CDN业务的一个解决计划,为此,Stefano Iellamo盼望颠末过程一个积极的办法,让分歧网络层面的介入者可以或许或许共同探究协定的设计,确保支配ICNs的同时,发生积极的社会及经济价值。
 
因此,如下内容将可能触及到ICN和CDN两种分歧的模子,在应对无处不在的加密数据,未来网络可能存在的布局变更,和网络好处链条中各自遭到的影响。
 
1.传统CDN的分发模子和好处链条
 
 
在传统CDN模子中,CP外包到一个CDN效劳供给商,CDN效劳供给商可以或许或许看作是原有“客户端——效劳器”情势中的一个新的好处相干者。CP可以或许或许颠末过程IAP衔接到CDN(图上IAP1),或许间接颠末过程节点衔接到CDN,在CDN模子中,一些内容的请求来自于CDN效劳器。因此,CP与IAP1之间的流量就能被削减,然而在这种模子中,并不能削减CP对付分发内容的本钱,而是将之支付给CDN流量本钱。因此,在一样平常意义上,从流量用度的角度动身,更低的本钱取决于流量从CP到IAPs,而不是CP到CDN。但如果是大流量数据,CDN可能还会比IAP本钱更低廉。
 
CP之所以趋之若鹜地应用CDN,重要原因还是CDN可以或许或许供给一些独到的好处。好的延展性,低落CP源效劳器的负载,改良终端用户的体验,分外是对付上图中的C2用户,同时,CDN可以或许或许利用数据信息中一些无形的价值,CDN效劳供给商转售这部分业务给到CP,从而加重CP给CDN效劳供给商供给的现金流。别的,如果CDN效劳供给商和移动网络经营商合作,他咱咱们还能利用用户的匿名数据,实现多样化的功效。
 
CDN模子的出现,低落了IAP1中面向CP的一部分支出,但同时也勤俭了面向IAP2的一部分网间本钱,传统上,CDNs和IAPs具有节点从容结算协定,允许CDNs在IAPs网络上免费设置效劳器,然而跟着大流量的分发,IAPs逐渐增长了CDNs节点的用度。但通常实际上,用度的结算并不严厉按照流量履行,此中通常会被加入一些其余的原因。
 
末了,从互联网主干网的角度,CDN可以或许或许颠末过程刺激用户发生额外流量,但同时,CDN也会竞争IBP的内容交付市场并低落IBP的支出,CDN所带来的负面影响,取决于CDN与IAPs之间的节点协定数目。如果CDN覆盖的规模足够的普遍,IBP对付IAP1/IAP2/CDN之间的流量和收益就会越少。
 
2.互联网加密信息对IAP构成的影响
 
跟着加密的普遍应用,导致了HTTPS在浏览器(终端用户)和内容效劳器的普及,在最坏的环境下,它将有可能把IAP推向一个聋哑管道的境地。跟着海量加密流量的出现,多数IAPs开端采取措施应对互联网加密,在如许的新配景之下,IAP的最终偏向,是对峙一个可以或许或许接受的流量节制能力,从而使其可以或许或许具有一定的信息掩护能力和用户QoE的包管力。为此,如下几个偏向可能是业务睁开偏向,并指出其可能存在的优缺点。
 
A、IAP的HTTPS流量监测正当化
 
这可能存在两种分歧的办法,颠末过程人工阻断HTTPS流量,如许的机制,可以或许或许让MNO完全掌控并优化他咱咱们的网络。尽管颠末过程人工干预的办法对付大流量而言,不只不稳固,也不太切合实际,但这种办法简略间接,分外当经营商在必要包管国度平安和打击恐怖主义的过程中,它可以或许或许帮到IAPs和经营商。
 
B、IAP-CDN的充足合作
 
在加密流量的环境下,接入网中的信息能力,比如缓存能力、瞬时吞吐量和用户移动性等数据,可以或许或许打包给CDN效劳供给商并和一些其余数据停止交换。这种商业情势被称为NaaS(Network as a Service),移动经营商与CDN效劳供给商全面合作的优势,在于能让经营商效劳器资源出借给CDN边缘效劳器,用于非特定用户的信息交换,如平均信元吞吐量等数据,和TCP级优化。别的,这种办法同样适用于QUIC(疾速UDP互联网衔接),因为它可以或许或许为QUIC效劳器供给具有价值的信息优化统计技术,即数据包同步和自立重发。
 
另外一方面,必要夸大的是,在NaaS视角,IAPs应当仔细评估任何潜在的利润成就以防止与CDN发生抵触,事实上,一个对付CDN的高压价钱,会影响到CP,甚至某些环境下会影响到终端用户。例如,Netflix可能会被迫增长月支出,导致用户购买其效劳,这会导致更少的流量颠末IAP和CDN,最终导致CDN与IAP的好处受损。
 
C、TCP级优化
 
一个可能存在的设法主意是,让IAP削减颠末过程其网络的流量,用以实现在无线接入节点中的TCP冻结机制,在用户程度衔接、信元读取或许其余任何相干测量的环境下,颠末过程ZWA信息冻结选定的TCP衔接。于是,每当传输成就被检测或许预测时,TCP发送者会被冻结,当体系可以或许或许从新运作的时候,TCP也将被重启。如果TCP发送者收到带有ZWA的ACK段落,它将遭到冻结,后者迫使TCP发送者延缓统统的中继定时器并让其进入一个Persist情势,直到资源接收到一个NZWA。
 
因此,实时冻结将尽量削减由恶劣的无线通道导致的TCP慢启动,并允许TCP面对覆盖成就的时候,可以或许或许以一个相同的速率持续,而不是颠末过程慢启动重复。
 
如许的解决计划不必要应用公用信息(例如ICMP)或许其余命令来冻结TCP发送者,这个机制对付TCP发送者而言意义显而易见,不管对付TCP接收方还是发送方,都不必要额外的支撑。结果表明,TCP冻结机制可以或许或许带来显著的收益,比方说在某些具有覆盖漏洞的案例中,平均断电光阴(20~30%机能收益)和吞吐量(15%下载时长低落)的改良。
 
D、重内容IAPs成为CDN-0 
 
 
在另外的一篇论文中,作者会提到利用内容多寻址低落CP低流量的本钱,这在让每个CP签署唯一权势巨子CDN(称之为CDN-0)的环境下是可行的,而且要让CDN削减单个CDN中存在的潜在机能陷阱。因此CDN-0将表示得像Proxy,从注册CPs那里丛聚请求,而且从其余CDNs那里获得折扣,成为一个弘大的CP,犹如图上所展现的。
 
为了履行它的商业许诺,CDN-0会应用自己的基础设备或许从其余CDNs那里出借效劳。这对付某些数据传输和某些范例的内容而言不行或缺。不管数据是否被加密,它都实际存在,尽管这可能会带来监管上的麻烦。在一些案例中,经营商必要去调剂一些纠纷或许争议,比方说小的CP在无法获得更高机能的请求下,可能会提出不乐意支付更高的CDN用度,尽管大CP有时自己会拥有CDN。
 
E、大型Eyeball IAP成为CDN
 
这已经被证实,在社会资源利用最大化的条件下,是唯一可行架构。大型Eyeball IAPs收益来源于大型eyeball网络颠末过程同盟供给的缓存基础设备(从而成为实际上的CDNi),和第三方实体效劳器在CP和各种eyeball IAP网络之间的业务署理。这种情势可以或许或许顺应缓存所带来的大部分价值。而且,它不会成为经典CDN模子的阻断器,中小型眼球网络依然会找到传统CDN情势所带来的好处。
 
F、应用级缓存操纵
 
从所说的部分,人咱咱们或许可以或许或许很轻易地发现,缓存的地位、节制和大小是容易影响价钱的重要因素,分外是在传统的CDN模子中,因此,对付如许的业务来说,存眷缓存资源的办理和利用,分外是技术手腕中寻找到解决计划尤为重要。考虑到这一点,下面可以或许或许谈一些有对付这方面,具有远景的研究偏向:
 
缓存基站:在近期的文件中可以或许或许发现,颠末过程具有缓存功效的小型基站,可以或许或许在停机概率和平均交付率上获得显著的收益。因此,对电信经营商来说,支配更多的基站或提高现有的支配存储规模可以或许或许实现到达一定的QoE品级。
 
利用缓存移动性:无线接入供给商边缘缓存经营可以或许或许颠末过程利用用户的移动性获得晋升,在5G的应用场景下,鉴于移动性和用户的请求情势,可以或许或许颠末过程侦测内容并颠末过程SBS的有用缓存减缓宏单位的负荷。SBSs是用户依次访问的,在缓存内容的时候也应该可以或许或许共同上用户的应用习惯。
 
结合缓存中的多点传送:优化内容分发过程中,多用户在临近光阴内请求相同内容,重要适用于大批人群丛聚在同一地区,或许同享一个共同的爱好。比方说,在体育场里,用户可能会同时盼望获得其余比赛的统计与分数,在5G的场景中,用户对付同一文件的请求被搜集而且从MBS中颠末过程单个多播传输的办法周期效劳,为了防止如许昂贵的MBS传输办法,统统SBS收到的请求相同文件应当被缓存。
 
预测缓存:在用户实际必要用到之前内容可以或许或许被预存下来,这种办法在BBC iPlayer中已经取得了真实的数据证明。
 

尽管一些价值网络可以或许或许被构成ICN,但通常咱咱咱们只将重点放在一个上面,那些IAP透明缓存定名内容的价值网络,类似于Web缓存。犹如在上图中所示,缓存由ISPs节制,在这种环境下,CP就失去了全体内容分发中的掌控,同时ICN透明缓存内容颠末过程最佳的地位给内容请求供给效劳。于是,CP和IAP1之间的流量和相干的现金流就削减到和CDN模子一样的请求。
 
因为最佳缓存的抉择,主干网的流量低落,因此,IAPs和IBP之间的用度低落,这可能会导致IBP的抵制,并低落他咱咱们对付ICN的支配。基建和掩护缓存设备这些IAP增长的本钱并不在价值网络上说明,仅仅探究流量的本钱相干,而后面会有一些对付这部分的解释。
 
3.ICN模子的配景
 
对付信息中央网络的挑衅——在支配ICN时,可能存在一些挑衅,下面便是一些对付这部分的探究,首先是CDN市场中的双边定价(上图),这影响到CDN供给商的归并成为全网规模的CDNs。一个全网CDN或一个互联CDN与ICN模子中拥有相同的覆盖面,因此会被认定为ICN间接的竞争敌手。别的,CDN供给商可能颠末过程放置更多靠近用户侧的缓存效劳器,分外是在某个地点与ISP具有慎密的合作相干,就可能成为ICN。
 
CDN模子是一个双边市场模子,具有一个中央平台协调业务并供给效劳程度包管,别的,CDN效劳供给商供给应用统计数据为CP供给效劳。而提及的价值网络ICN模子,不具有独特的可以或许或许供给包管效劳和增值效劳的中央平台和双边市场有交集。因为CP效劳品级包管和数据统计都是具有价值的产品,ICN模子必要解决这些成就以获得CP的承认。别的,对付广告主,作为CP的一个重要的支进去源,可以或许或许辨认每个用户是重要的,但缓存让辨认更不明白。为了解决这系列的成就,IAPs必要为CP收集用户信息和应用环境,然而ICN的能力和IAP的意愿目前来看都是不确定的。
 
ICN中另外一个成便是CP对付其内容的掌控,分外是在某些市场中的静态内容,这意味着CP与IAP之间可能存在一些矛盾,IAPs可能不会有能源频繁进级内容缓存,同时,CP又盼望他的内容是对峙最新的。采纳一些司法尺度、商业协定和经济刺激可能可以或许或许有助于改变这个矛盾,和其余ICN模子中能认知的限制。然而,这些限制必需在ICN推出前被解决,中央平台的存在能让免费变得加倍便捷。在ICN模子中,模糊的是谁应该为此效劳,同时谁又应该为此付费,这在最坏的环境下可能导致CP指责失去接入网掌控,分外是当内容还包含一些广告帮助的时候。从CDN的市场中,可以或许或许发现CPs,相比ISPs更乐意将用度支付内容交付品格,尽管如斯,ISPs依然更乐意支配ICN在网络关键必要掌控的地方。因此,对付ISP而言,如果他咱咱们更乐意将本钱给到消费者甚至是CPs,这也将成为未来分发的重要潜在平台。
 
IAPs对付ICN的投资意愿由网络流量削减、额外投资和其余本钱所决定(商业模子的重塑必要IAPs对付缺失的人力资源和与CPs的协定推动)。然而在如许的网络模子中,ICN模子将不考虑与现有的CDN模子竞争,尽量防止额外的投资而且从CDN效劳供给商中获得一定的收益。于是,对付IAPs而言,必要额外的推动与勉励促使其在ICN上作出投资,这个勉励要足以弥补其在CDN模子中所获得的收益。例如,一个eyeball IAP具有投资缓存的意愿,它可以或许或许从CP那里获得足够的用度,另外一方面,ICN可以或许或许帮助它实现面向内容的互联协定,不只仅基于传输的数据量,同样包含合作同伴内容的可用性。如果可用内容的价值高于传输的本钱,那么这种新的办法,将给IAPs投资ICN给予更高的能源和嘉奖。
 
末了是基于价值网络的阐发,IBP将缓存加入到网络的意愿是非常低的,但它可以或许或许被显著下降的流量用度所刺激,所以尽管流量支出不停以来都是IBPs的重要支进去源,IBPs目前也能转移到其余支进去源,包含供给CDN效劳。因此,IBPs也可以或许或许公开在ICN中寻找到实在可行的盈余情势。
 
4.ICN同盟的构成架构与模子
 
颠末上述内容的阐述,基本上可以或许或许认定缓存在这个环境下的优势(重要来源于技术)和劣势(重要来源于商业情势),事实上,在大多数ICN中具有特征的自构造透明缓存其实很难可以或许或许盈余,因为它便是一个黑盒(无法掌控数据)。于是就必要提出一种基于ICN的商业缓存业务模子,缓存中的内容分派由值得相信的权势巨子决定,称之为交付经纪人。
 
l CDN作为交付经纪人(比如Akamai),这个新的角色动员额外的支出给到CDN(基于ICN同盟),从而促使情势的改变。
 
l ICN同盟成员支配和办理自己的ICN网络,但仍享有共同的实体,协调环抱在CP、终端用户和CDN之间。
 
l 因为同盟面向ICN,因此对付IAPs而言是一个久远的计划,在全体的计谋调剂中,可以或许或许被认定为短期/中期计谋。
 

ICN同盟的价值网络可以或许或许从上图中获悉,基于如许的架构CP可以或许或许获得一种潜在的掌控力,让CP在交付经纪人分派的时候具有一定偏向的能力,为了便于阅读,CDN和IAP3之间的流量和用度并没有在申报中呈现。
 
5.机能评估
 
一个值得争议的成便是,对付经营商而言,是否颠末过程缓存功效可以或许或许持续丰富BSs?他咱咱们的支出规模是否可以或许或许称心5G下的流量爆发?是否可以或许或许在内部网络中抵消本钱的增长,分外是加密流量?是否让CDN效劳供给商介入到接入网办理工作会更有利于经营商的睁开?必要多少本钱能力将IAP网络完全掌控?ICN是不是就能解决统统这些成就?
 
 
在试图解答这些成就的同时,可以或许或许先比较几个关键的参数,即终端用户的延迟、节制(缓存和内容分发)、网络可拓展性和监管成就。如上图所示。
 

从IAP的角度来看,最重要的因素是在加密内容颠末过程IAP网络的时候,最终用户的QoS。在如许看来,DPI和ICN会是最为正当的解决计划。
 
末了,着眼于网络全体,此中的一个关键要素是网络的可拓展性,在这方面,ICN模子对付流量而言会更好,因为网络的分散性,它将有利于此中的好处相干者。
 
6.总结
 
比年来,CDN敏捷睁开为平安疾速的内容交付解决计划途径。这种办法在以后环境下可以或许或许如斯繁华,是因为它可以或许或许解决端到端的QoS成就,颠末过程利用互联网接入效劳供给商(IAPs)与CPs必要的不对称,因此,双边定价让CDNs同时吸引了IAPs和CPs,导致CDN效劳供给商坚固而且壮大。
 
考虑到未来网络的变更,即无处不在的加密,网络流量的爆发,网络可延展性必要,延迟的请求和网络节制等要素,可以或许或许确定的是,当以上的几个元素,出现了质的请求,CDN模子将出现不稳固的睁开,而且从久远来看,没有生计的空间。
 
因此,下一步的工作将是,在短期内,坚固目前的CDN情势,追随繁华的节点商业情势和推动更慎密的IAPs与CDNs的合作相干。而另外一边,从久远来看,跟着大IAPs将面对加密内容的失控,带宽的进一步膨胀,基于新一代设备和基于视频流量的必要构成的流量爆发,新的变革将会出现
 
ICN模子,考虑到CDN情势的演变路线,颠末过程独有内容定名和优化缓存特征,基于新的网络特征。尽管可能被认为是晋升互联网可延展性的一个概念,其设计将面对技术,甚至现有业务和商业情势的挑衅。因此面对这些挑衅,提出了商业化缓存和交付经纪人的情势,最大限度包管大部分网络相干者的好处。
 
 
2017年4月12~13日,北京四季旅店,五年过程,合作同伴包含网宿科技、蓝汛、帝联科技、阿里云、腾讯云、百度凋谢云、光载无穷、世纪互联、Akamai、Limelight、Level3、中国电信、中国联通、中国移动、华为、中兴等互联网各大介入者,全球CDN效劳供给商欢聚的盛会,将再度开启。
 
报名地址:http://2017cdn.eventdove.com
 
联系人:宋宝辉,电话:+86-15026848778

任务编辑:wangminqiu

相干推荐

CDN让网络访问体验日趋完善

近日,艾肯家电网签约国内驰名的CDN网站加快效劳供给商北京快网,北京快网将为艾肯家电网供给提全站CDN加快效劳。记者了解到,目前国内比较大的门户网站为实际网站的高速访问,早已应用了CDN网络加快。目前,包含腾讯、新浪、搜狐、网易、酷六、红袖添香等浩繁网站都采纳了北京快网的CDN网络加快效劳这一效劳。据《中国互联网年度综合申报2009-2011》数据显示,估计至2011年互联网市场规模将到达1300亿,互联网总用户数将到达6亿。网民数目的中同时也让互联网效劳睁开如火如荼,视频、SNS、垂直网站等新兴网站层出不穷,在带来全新商机的同时,也让互联网带宽、效劳器等资源捉襟见肘。而CDN效劳供给商

传雅虎董事会成员肯尼有意竞选CEO

9月29日消息,据外洋媒体报导,雅虎董事会成员、国际上最大的CDN效劳商Akamai总裁大卫·肯尼(DavidKenny)公开表示有意竞选雅虎CEO。国际上最大的CDN效劳商Akamai总裁大卫·肯尼知情人士透露,肯尼目前还在办理Akamai的业务,但确定要公开竞选雅虎CEO。该人认为,肯尼对雅虎内部发生的统统非常清楚,知道自己在干裁。昨天,肯尼曾与雅虎产品团队工作职员停止数小时长谈。近日,他还曾与包含私募公司在内的雅虎投资方、股东交换了意见。某科技媒体认为,肯尼适宜担

优酷数据中央:要“优”不要“酷”

提起优酷,不犊网上视频的人大概没有不知道的。开办于2006年的优酷,因着“快者为王”的产品理念,以“疾速播放,疾速发布,疾速搜索”的特性,满意了互联网用户日益增长的多元化互动必要,从而成为国内视频网站中的领军企业。支撑优酷实现疾速、优用户体验的,是优酷眼前壮大的数据中央和IT技术能力。据优酷CTO姚键介绍,优酷每一年的数据增长率大概都在50%。为了应对赓续增长的弘大流量带来挑衅,2010年,优酷对位于北京的主数据中央停止了改革。简化的二层网络姚键表示,因为优酷供给的视频业务对网络设备提出了时延小、可大规模扩大的请求,因此对网络交换设备的选型十分重要。考虑到主数据中央的计谋地位,网络计划设计需

烽火通讯开拓电信CDN经营新蓝海

电信CDN飞速睁开 跟着三网交融的进一步深入,作为三网交融试点中较为明晰的业务种类,IPTV业务取得了极大的睁开。最新数据显...

友情链接:宝泉石材网  梅花表维修网  中国科技新闻网  C9C炒股票网  华人科技资讯网  燃烧体育网  绿化草坪网  蚂蚁视觉创意网  彩虹气球网  IT技术网