淺談CDN與云計算的發(fā)展趨勢

蔣茵

【摘 要】伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展CDN在逐步成長，而云計算的出現(xiàn)也將成為推動中國互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展的又一里程碑式地創(chuàng)新。今天云計算技術(shù)成就了CDN云，明天CDN云也將服務(wù)更多的云計算平臺。CDN既是云計算的一種應(yīng)用也是云計算的加速器。在移動互聯(lián)網(wǎng)、三網(wǎng)融合、云計算三大推手的推動下，CDN終將成為互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】云計算；CDN；發(fā)展；加速器

從PC時代到互聯(lián)網(wǎng)時代，再到移動互聯(lián)時代，技術(shù)的革新總是為行業(yè)發(fā)展提供催化劑。CDN伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展已被越來越多的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)使用，并逐步呈現(xiàn)出一些新的特點。近年來，云計算異軍突起，由于其本身具有很多不可替代的優(yōu)勢，在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)得到越來越多的關(guān)注與應(yīng)用。IDC、CDN與云計算在一定程度上的發(fā)展與融合不僅造福了企業(yè)與運營商，而且對于信息時代的發(fā)展也起到了不小的推動作用。在此過程中，所面臨的挑戰(zhàn)和困難也是不可預(yù)期的，摸索中前進成為主要的發(fā)展方式。三網(wǎng)融合、云計算乃至移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將為CDN的發(fā)展注入新的動力。

1.CDN 、云計算的發(fā)展演進過程

CDN的全稱是Content Delivery Network，即內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，是一種基于C/S結(jié)構(gòu)的分布式媒體服務(wù)技術(shù)平臺。通過在現(xiàn)有的Internet中增加一層新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，將網(wǎng)站的內(nèi)容發(fā)布到最接近用戶的網(wǎng)絡(luò)“邊緣”，使用戶可以就近取得所需的內(nèi)容，解決了Internet網(wǎng)絡(luò)擁擠的狀況，并提高用戶訪問網(wǎng)站的響應(yīng)速度。

云計算是在分布式計算（Distributed Computing）、網(wǎng)格計算（Grid Computing）、并行計算（Parallel Computing）等發(fā)展的基礎(chǔ)上提出的一種新型計算模型，是一種新興的共享基礎(chǔ)框架的方法，它是超大規(guī)模的分布式環(huán)境，核心是提供數(shù)據(jù)存儲和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。是一種通過Internet以服務(wù)的方式提供動態(tài)可伸縮的虛擬化的資源的計算模式。有三種服務(wù)模型：IaaS（Infrastructure as a Service）、PaaS（Platform as a Service）和SaaS（Software as a Service）。

作為一層建立在業(yè)務(wù)平臺和基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)之上的架構(gòu)，CDN的誕生和發(fā)展與互聯(lián)網(wǎng)和新技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用有著密切的關(guān)系，其目的就在于滿足應(yīng)用需求。早期的CDN主要以實現(xiàn)靜態(tài)文本和圖片等靜態(tài)內(nèi)容的加速為主，CDN作為IDC的一個增值服務(wù)出現(xiàn)；以后隨著流媒體服務(wù)的發(fā)展和Web2.0應(yīng)用的出現(xiàn)，傳統(tǒng)HTTP和下載、網(wǎng)絡(luò)游戲產(chǎn)業(yè)以及網(wǎng)絡(luò)視頻等對服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求壓力加大，流媒體、Flash、視頻和下載等網(wǎng)站內(nèi)容及業(yè)務(wù)成了新的主要應(yīng)用對象。為了給軟件下載、視頻流媒體、企業(yè)Web應(yīng)用、B2B交易和Web 2.0互動等各種服務(wù)加速，傳統(tǒng)的CDN技術(shù)又增加了壓縮、流量整形、智能路由和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等技術(shù)。隨著CDN能夠提供加速的內(nèi)容類型不斷豐富，其提供的服務(wù)也已從單純的內(nèi)容加速拓展到應(yīng)用和服務(wù)的加速，但CDN仍然作為IDC的增值服務(wù)，CDN技術(shù)依然是DNS+Cache的模式，資源出租仍然是其主要的盈利模式； 隨著云計算應(yīng)運而生，云計算+IDC模式的出現(xiàn)，IDC向云計算方向的遷移成為不可阻擋的趨勢后，CDN開始扮演成為云計算加速器的重要角色，拉近了用戶與云端的距離，方便用戶通過終端設(shè)備快速從云端讀取所需要的數(shù)據(jù)，CDN技術(shù)不可避免地受到云計算的影響，呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢。一方面，很多云計算平臺在對外提供服務(wù)時不可避免地會用到CDN的分發(fā)能力，另一方面，CDN的技術(shù)特點使得它本身就很像一種云服務(wù)，很多CDN服務(wù)商也開始積極嘗試各種云計算技術(shù)在CDN系統(tǒng)中的應(yīng)用。

在運營商方面，2000年年初，中國電信建設(shè)了自己的CDN網(wǎng)絡(luò)，2004年，中國電信組建了自己的CDN流媒體分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。隨后在中國電信推廣IPTV業(yè)務(wù)時，為了使得用戶獲得良好的視頻業(yè)務(wù)體驗，又建設(shè)了部分CDN節(jié)點。目前，中國電信的CDN網(wǎng)絡(luò)一方面為電信內(nèi)部業(yè)務(wù)提供加速服務(wù)，另一方面為中國電信的互聯(lián)星空，以及寬帶和IPTV業(yè)務(wù)提供良好的資源和服務(wù)保障。 在企業(yè)市場，大型互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站成為CDN網(wǎng)絡(luò)的青睞者，新浪、搜狐、騰訊等大型門戶網(wǎng)站以及淘寶都采用了第三方的CDN加速服務(wù)。目前，藍汛、網(wǎng)宿是國內(nèi)領(lǐng)先的CDN服務(wù)提供商，建設(shè)了遍布全國范圍的CDN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。

2.云計算改變了CDN的發(fā)展模式

2.1 技術(shù)的相互滲透與融合應(yīng)用

2.1.1服務(wù)器虛擬化是云計算的核心技術(shù)，它同時被運用到CDN之中。虛擬化技術(shù)的采用，使得CDN系統(tǒng)可以根據(jù)用戶需要快速調(diào)整服務(wù)器的設(shè)備數(shù)量和處理能力，可以提升資源配置能力和優(yōu)化部署方法。

2.1.2除了虛擬化技術(shù)，云存儲也同樣被應(yīng)用到CDN中。將云存儲引用到CDN的邊緣節(jié)點和中心節(jié)點，利用云計算的虛擬化，實現(xiàn)文件動態(tài)分布存儲，這需要邊緣域與中心域的全部服務(wù)器資源的設(shè)備相互配合，從而根據(jù)文件訪問的頻率程度和用戶需求自動調(diào)整存儲。高清視頻存儲的成功應(yīng)用表明了云存儲適合大文件的讀取密集型訪問的特點完全符合CDN的應(yīng)用需求。

2.1.3采用了云計算技術(shù)的CDN系統(tǒng)還能具備智能化的日志處理能力，可以綜合運用統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)挖掘及時跟進用戶需求，進行針對性的資源調(diào)配。如果在CDN 系統(tǒng)的邊緣節(jié)點部署具有分布式計算功能的分布式的云系統(tǒng)架構(gòu)，基于新計算集群的分布式計算模型能夠針對系統(tǒng)地采集的海量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進行并行處理，使得整個系統(tǒng)具有強大的大數(shù)據(jù)的處理能力和更優(yōu)化的擴展性。

2.2 網(wǎng)絡(luò)層次及架構(gòu)的改變

在網(wǎng)絡(luò)層面，原互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）、CDN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)層次由傳統(tǒng)的接入層、匯聚層、核心層三個層次優(yōu)化為現(xiàn)在的數(shù)據(jù)層、共享層。數(shù)據(jù)流在互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的實際流向是從接入層—匯聚層—核心層，然后往返于匯聚層與核心層之間。這種數(shù)據(jù)流向不僅增加了網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備的損耗，還造成了較明顯的延遲。層次優(yōu)化后，數(shù)據(jù)流向往返于數(shù)據(jù)層與共享層之間，即往返于本地與服務(wù)器之間，大大提高了數(shù)據(jù)訪問的實時性。未來，隨著技術(shù)的進步和網(wǎng)絡(luò)整體性能的優(yōu)化，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將逐步演變成核心層與邊緣層兩級：由核心層連接云計算的中心服務(wù)器、存儲和邊緣設(shè)備，執(zhí)行各邊緣層流量匯聚及高速數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)；更或者互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）、CDN的核心層與云計算數(shù)據(jù)中心的邊緣層合二為一。

總之，云計算開啟了CDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、設(shè)計、應(yīng)用的新思路。CDN既是云計算的一種應(yīng)用，也是云計算的加速器。一方面，CDN服務(wù)商可以構(gòu)建自己的云計算模式的CDN平臺。另一方面，CDN服務(wù)商可利用現(xiàn)有的云計算平臺來輔助內(nèi)容分發(fā)服務(wù)，按需取用資源，在保證分發(fā)效率的同時，提供可靠的服務(wù)質(zhì)量保障。

早在2005年，亞馬遜推出的“CloudFront”的CDN服務(wù)為中小型客戶帶來了前所未有的便捷和實用。此項服務(wù)將IDC、CDN和云計算相融合，為全球的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)起到了示范作用。而我國在20011年已有互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)成功建設(shè)了一種基于云計算的CDN網(wǎng)絡(luò)CloudCDN，采用分布式處理、并行化協(xié)同處理技術(shù)，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源的共享和高效利用，它透過全球各地不同的CDN云（CDN Cloud）產(chǎn)生的一種新型CDN服務(wù)。它是CDN在云計算上的延伸和發(fā)展，是云計算在CDN上的創(chuàng)新應(yīng)用成果。

3.CDN、云計算發(fā)展存在的問題及未來展望

3.1、存在的問題

3.1.1 CDN與云計算的發(fā)展遭遇規(guī)模瓶頸

由于中國的互聯(lián)網(wǎng)起步較晚，國內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)廠商的服務(wù)模式還很單一，從原來的短信到現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)游戲；由于帶寬租用成本在運營成本中占據(jù)較高比例，造成價格偏高，而若互聯(lián)網(wǎng)廠商選擇自己建設(shè)CDN，雖然節(jié)約了成本，但因缺乏專業(yè)的經(jīng)驗與規(guī)模效益，CDN建設(shè)后發(fā)揮的效果并不好；由于P2P的建設(shè)很便宜，因而很多企業(yè)選擇采用P2P實現(xiàn)加速作用。這些都在很大程度上阻礙了國內(nèi)CDN市場的發(fā)展。

盡管表面上看，人們對云計算與云服務(wù)有廣泛的興趣，但僅有低于20%的人完成了公共 IaaS或PaaS 項目，低于10%的人實施了SaaS項目；在實施了云服務(wù)的地方，都明顯存在預(yù)期收益和實際收益的差距，比如在減少運行開支方面、IT的靈活性和災(zāi)難修復預(yù)備等方面。以上種種都在制約、影響著云計算及服務(wù)的廣泛運用。

3.1.2 內(nèi)容安全問題

由于云計算僅改變了服務(wù)方式，并未顛覆傳統(tǒng)的安全模式，因此人們普遍擔心云計算的安全問題。盡管云計算服務(wù)提供商鄭重承諾安裝多重安全設(shè)備、采取分級控制和流程化管理的方法等安全防范措施，但在特定的服務(wù)中，不同客戶之間的數(shù)據(jù)溢出；云供應(yīng)商系統(tǒng)遭到大量惡意軟件攻擊；“惡意人群操作”導致的資料外泄；共享信息的不安全性；以及黑客盜取供應(yīng)商系統(tǒng)的數(shù)據(jù)等安全隱患仍然存在。對于互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)來說，云計算使用的終極目標是將海量的數(shù)據(jù)快速安全的傳遞給最終用戶。而對于具有企業(yè)機密性的數(shù)據(jù)來說，企業(yè)去構(gòu)建一個企業(yè)內(nèi)部的私有云，則是最佳選擇方式。由于海量的用戶、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸時是通過普通的寬帶進行傳輸?shù)?，云端的?shù)據(jù)是所有企業(yè)共享的，因此，如何有效保證私有云里企業(yè)機密數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?、共享?shù)據(jù)的私密性等安全性問題成為目前云計算及服務(wù)推廣應(yīng)用過程中所遇到的最大難題。

目前有效的解決方案是：通過專業(yè)的云CDN平臺進行傳輸；數(shù)據(jù)加密后放到云端保存；同時，數(shù)據(jù)備份和容災(zāi)技術(shù)保證云存儲中的數(shù)據(jù)不會丟失，從而保證云計算及云存儲自身的安全和穩(wěn)定。

3.1.3 系統(tǒng)管理的問題

CDN、云計算系統(tǒng)本身的可靠性、系統(tǒng)性能和系統(tǒng)的可擴展性、可用性、可管理性等都是需要重點解決的問題?？煽啃詥栴}產(chǎn)生根源眾多，如過載、代碼問題、磁盤空間問題、服務(wù)器崩潰、數(shù)據(jù)庫問題、帶寬、硬件、云問題、CDN、數(shù)據(jù)中心問題等等；系統(tǒng)性能問題包括超負荷，就是常見的CPU、RAM 及IO 被大量占用；很多用戶同時登錄到客戶網(wǎng)站造成了各種問題等；系統(tǒng)擴展問題如系統(tǒng)架構(gòu)應(yīng)實現(xiàn)負載的均衡等等。

CDN、云系統(tǒng)之間的互操作是必須要考慮的另一個問題，當一個云系統(tǒng)需要使用另外一個云系統(tǒng)的計算資源時，要能夠提供跨云的管理策略，從而使得云系統(tǒng)之間能夠自動交互，同時為了保證SLA（Service-LevelAgreement），系統(tǒng)必須能夠進行SLA的監(jiān)測；當有服務(wù)失敗時，自動地進行資源的重新分配；在基礎(chǔ)設(shè)施層次上，云計算系統(tǒng)要能夠進行服務(wù)的動態(tài)遷移，目前的虛擬機只支持共享存儲的遷移，如何將虛擬機遷移到?jīng)]有共享存儲的其他物理主機上也是云計算系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)之一。

3.1.4另外，云計算應(yīng)用的快速增長還帶來了諸多其他問題，例如：應(yīng)用終端距離不斷增加、數(shù)據(jù)量增大、網(wǎng)絡(luò)擁塞、網(wǎng)站訪問速度降低等等。

3.2、未來發(fā)展前景的展望

3.2.1從長遠來看，結(jié)合下一代最新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)趨勢，構(gòu)建融合、開放的CDN網(wǎng)絡(luò)成為共識。

未來，CDN定位于“云計算+SDN”模式的出現(xiàn)，將實現(xiàn)從服務(wù)器虛擬化到網(wǎng)絡(luò)虛擬化的CDN的橫向整合，形成一個統(tǒng)一智能的融合CDN網(wǎng)絡(luò)。未來CDN的發(fā)展前景是通過業(yè)務(wù)平臺解耦，標準能力調(diào)用，內(nèi)部模塊獨立，統(tǒng)一運營等能力的實現(xiàn)，構(gòu)建能夠適配所有業(yè)務(wù)的CDN“全能”網(wǎng)絡(luò)。這是一張將業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)松耦合、將網(wǎng)絡(luò)完全開放化、標準化并向上承載所有的業(yè)務(wù)平臺，同時適應(yīng)各類應(yīng)用的交付網(wǎng)絡(luò)。

由于融合CDN網(wǎng)絡(luò)具有在任意時間、任意地點以及任意終端上看到任意內(nèi)容的技術(shù)特點，以及統(tǒng)一性與智能性的特點，能實現(xiàn)業(yè)務(wù)內(nèi)容在不同網(wǎng)絡(luò)、按照不同既定策略向多種終端的快速分發(fā)，能夠?qū)崿F(xiàn)熱門內(nèi)容自動存儲到融合CDN各云端的節(jié)點，而無需增加額外的承載網(wǎng)設(shè)備，大大降低了CDN服務(wù)商的建網(wǎng)成本，提高了投資收益率。例如高清視頻業(yè)務(wù)向移動終端播放時，CDN網(wǎng)絡(luò)需根據(jù)終端的類型、網(wǎng)絡(luò)帶寬等因素，自動調(diào)整視頻類業(yè)務(wù)的分發(fā)策略，選擇適合手機屏幕的編碼格式，并采用預(yù)先設(shè)定好的手機視頻Qos策略，使用戶快速獲得業(yè)務(wù)內(nèi)容，降低承載網(wǎng)的流量壓力，從而保證用戶的業(yè)務(wù)體驗。 同時還能動態(tài)適配用戶和網(wǎng)絡(luò)情況，對視頻內(nèi)容進行識別，實現(xiàn)智能管控，從而適時添加針對性的增值業(yè)務(wù)和廣告，保證用戶的業(yè)務(wù)體驗。

3.2.2 CDN與云計算的融合業(yè)務(wù)、服務(wù)不斷推陳出新

隨著融合CDN網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)的日益完善，一方面，云計算“即需即用”的方式可以被CDN服務(wù)商用來為客戶服務(wù)；另一方面，利用云基礎(chǔ)架構(gòu)重新構(gòu)建的CDN的平臺，無論是從成本還是技術(shù)與服務(wù)都取得明顯優(yōu)勢；云計算的推廣也使得CDN服務(wù)商實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源共享，降低設(shè)備閑置率的目的，同時還根據(jù)用戶需求制定靈活和多元化的服務(wù)策略，實現(xiàn)雙贏。內(nèi)容豐富多彩的融合視訊類業(yè)務(wù)、融合在線網(wǎng)絡(luò)游戲、手機視頻監(jiān)控、手機VOP等融合創(chuàng)新業(yè)務(wù)如雨后春筍般層出不窮。未來，無論是在產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)合與重構(gòu)方面，還是從最基本的互聯(lián)網(wǎng)接入到各種豐富多彩的業(yè)務(wù)應(yīng)用，都將給眾多的CDN服務(wù)提供商、云服務(wù)提供商、運營商、SP、CP帶來豐厚的利益。

4.結(jié)語

CDN與云計算的相互滲透發(fā)展引領(lǐng)了信息時代的潮流。站在互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的角度來看，云計算和CDN是相輔相成，密不可分的。CDN就是云端的一種形式，也是云端技術(shù)價值實現(xiàn)的基石所在。它們的融合提供了大量可以發(fā)展的新契機，未來其貢獻值與發(fā)展?jié)摿κ遣豢晒懒康摹?/p>

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