運(yùn)營商與ICP信息共享策略研究

文靜，李倩，李牧，孫銀青（中國移動通信集團(tuán)政企客戶分公司，北京 100053）

運(yùn)營商與ICP信息共享策略研究

文靜，李倩，李牧，孫銀青
（中國移動通信集團(tuán)政企客戶分公司，北京 100053）

目前，終端用戶訪問互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容時(shí)，由運(yùn)營商負(fù)責(zé)提供傳輸和網(wǎng)絡(luò)，由內(nèi)容提供商提供內(nèi)容，同時(shí)內(nèi)容提供商根據(jù)服務(wù)器的負(fù)載情況、終端用戶歸屬進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)度。由于運(yùn)營商掌握網(wǎng)絡(luò)擁塞情況和終端用戶相關(guān)信息，為提升調(diào)度有效性，運(yùn)營商與內(nèi)容提供商進(jìn)行信息共享，有利于提升調(diào)度效率，最終提升用戶體驗(yàn)。本文對信息共享的內(nèi)容和方式進(jìn)行分析研究，提出信息共享策略，從而指導(dǎo)內(nèi)容運(yùn)營。

IDC；調(diào)度；信息共享

1 運(yùn)營商用戶訪問互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容的幾種方式

目前用戶訪問互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容來源包括IDC、直連ICP、Cache、CDN、鐵通、教育網(wǎng)、CMNet骨干出口、省第三方轉(zhuǎn)接方等。

IDC（Internet data center，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心），基于公共的商業(yè)化Internet機(jī)房，同時(shí)提供相關(guān)的IT專業(yè)配套服務(wù)，是包含了基礎(chǔ)資源出租、帶寬出租及增殖服務(wù)等一整套信息服務(wù)的IT解決方案產(chǎn)品。直連ICP，是指為滿足ICP需求，建立專線與其數(shù)據(jù)中心直連。

Cache（緩存系統(tǒng)）能夠?qū)⒂脩粼L問過的互聯(lián)網(wǎng)熱點(diǎn)內(nèi)容在緩存設(shè)備中保存副本，當(dāng)該內(nèi)容再次被用戶訪問時(shí)，不必連接到源站，而直接由Cache系統(tǒng)中緩存的副本提供。

CDN（Content Delivery Network，內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)），建立并覆蓋在承載網(wǎng)之上，由分布在不同區(qū)域的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器群組成的分布式網(wǎng)絡(luò)，通過調(diào)度實(shí)現(xiàn)用戶就近取得所需的內(nèi)容。

CMNet骨干出口，在北京、上海、廣州等城市與電信聯(lián)通互聯(lián)互通。

省第三方轉(zhuǎn)接商出口，各省配置路由策略，將出網(wǎng)的流量通過第三方出口疏導(dǎo)。

2 業(yè)務(wù)原理及關(guān)鍵問題分析

2.1 運(yùn)營商用戶訪問互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容業(yè)務(wù)流程

用戶訪問互聯(lián)網(wǎng)資源，如果該資源沒有被Cache緩存或CDN加速，流程(圖1所示)如下：

（1）終端向Local DNS發(fā)起對www.baidu.com域名的解析請求。

（2）～（5）Local DNS查詢自己的緩存是否有記錄，如果沒有，Local DNS代用戶逐級遞歸查詢，最終到達(dá)源站百度的授權(quán)DNS服務(wù)器。百度的授權(quán)DNS服務(wù)器根據(jù)服務(wù)器負(fù)載、用戶歸屬將適合的內(nèi)容服務(wù)器IP地址返回給Local DNS。Local DNS再將解析結(jié)果返回給用戶（部分ICP不具備識別用戶歸屬的能力，僅根據(jù)服務(wù)器負(fù)載進(jìn)行調(diào)度）。

（6）用戶向內(nèi)容源發(fā)起內(nèi)容請求，訪問內(nèi)容。

如果用戶訪問的內(nèi)容被Cache緩存，現(xiàn)網(wǎng)主要為DNS引導(dǎo)及HTTP引導(dǎo)。

（1）DNS引導(dǎo)中的DNS Forward方式：無圖中（2）～（5）的流程，而是Local DNS直接將DNS請求發(fā)給Cache的重定向子系統(tǒng)，返回給Local DNS設(shè)備Cache服務(wù)節(jié)點(diǎn)的IP地址，若命中用戶向Cache節(jié)點(diǎn)請求內(nèi)容，若未命中Cache代用戶向源站請求內(nèi)容并提供給用戶。

（2）DNS引導(dǎo)中的分光方式：（1）～（5）流程與圖中一致，Cache分光一份DNS請求發(fā)給Cache系統(tǒng)，如果Cache返回的DNS解析結(jié)果比源站結(jié)果快，則由Cache為用戶提供服務(wù)。

（3） HTTP重定向方式：（1）～（5）流程與圖中一致，當(dāng)用戶向源服務(wù)器發(fā)起HTTP請求時(shí)，Cache的重定向子系統(tǒng)會同時(shí)返回HTTP302響應(yīng)，如果命中且302響應(yīng)快于源站的響應(yīng)，將由Cache為用戶提供服務(wù)。

如果采用CDN加速， （1）～（4）流程與圖中一致，源站的DNS將DNS解析請求引導(dǎo)至CDN的調(diào)度服務(wù)器，CDN調(diào)度服務(wù)器根據(jù)用戶信息及服務(wù)器信息，將離用戶近的最優(yōu)節(jié)點(diǎn)IP地址返回給用戶，該節(jié)點(diǎn)為用戶提供服務(wù)。

如果IDC、Cache、CDN均無用戶所需的資源，一種方式是用戶通過北上廣的骨干出口從電信聯(lián)通的IDC機(jī)房獲取資源，另一種方式是各省第三方出口疏導(dǎo)，在第三方出口NAT轉(zhuǎn)換將用戶的真實(shí)IP地址轉(zhuǎn)換成電信或聯(lián)通的IP地址，通過路由的方式引導(dǎo)用戶訪問電信聯(lián)通的IDC資源。

圖1 用戶訪問互聯(lián)網(wǎng)資源流程

2.2 現(xiàn)有技術(shù)的關(guān)鍵問題分析

現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)分析如下：

（1）運(yùn)營商與ICP之間無信息交互，ICP無法保障最優(yōu)的調(diào)度：運(yùn)營商負(fù)責(zé)提供管道，掌握鏈路狀態(tài)、路由策略、服務(wù)器負(fù)載、小區(qū)負(fù)載、流量流向等；ICP負(fù)責(zé)提供內(nèi)容及調(diào)度，掌握服務(wù)器負(fù)載和用戶量。

（2）用戶訪問Cache，ICP無法感知用戶的訪問流量：DNS重定向（DNS Forward），ICP既不感知DNS點(diǎn)擊量，也不感知用戶訪問流量； DNS重定向（分光），ICP感知DNS點(diǎn)擊量，不感知用戶訪問流量；HTTP重定向，ICP感知DNS點(diǎn)擊量，不感知用戶訪問流量。

（3）用戶通過省第三方鏈路出網(wǎng)，ICP以為是電信或聯(lián)通的用戶，不認(rèn)為該用戶為中國移動用戶。

3 運(yùn)營商與ICP信息共享相關(guān)協(xié)同策略

3.1 核心思想和實(shí)現(xiàn)模塊

運(yùn)營商收集網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息，包括路由器擁塞狀態(tài)、鏈路利用率、網(wǎng)內(nèi)服務(wù)器負(fù)載情況、服務(wù)器出口利用率、用戶接入方式等，經(jīng)過分析單元的處理，共享給ICP，如圖2所示。

圖2 運(yùn)營商和ICP共享信息示意圖

在IDC運(yùn)營管理平臺新增信息收集模塊、分析處理模塊。

3.2 技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)

3.2.1 方案1

IDC運(yùn)營管理平臺與簽約ICP打通接口，通過HTTP+XML方式周期性傳送信息。

改造工作：需要IDC運(yùn)營管理平臺與ICP打通接口，如圖3所示。

圖3 IDC運(yùn)營管理平臺與簽約ICP打通接口

步驟1，運(yùn)營商與ICP簽約，IDC運(yùn)營管理平臺與ICP打通接口，如用戶訪問量、鏈路編號、吞吐量、延時(shí)、負(fù)載率等接口。

步驟2，IDC運(yùn)營管理平臺以HTTP+XML方式周期性給ICP傳送信息，如：

步驟3，如果ICP需要某個(gè)時(shí)間段的訪問信息，如15：32：10-16：11：20，IDC運(yùn)營管理平臺對訪問信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并把統(tǒng)計(jì)結(jié)果以特定的語言發(fā)送給ICP。

3.2.2 方案2

DNS靠近用戶端部署了DPI，檢測到用戶發(fā)起對簽約ICP的DNS請求，引導(dǎo)至信息分析模塊，與ICP調(diào)度服務(wù)器建立連接，通過HTTP消息方式傳送消息。需要已知ICP調(diào)度服務(wù)器的IP地址。

改造工作：需要改造DNS靠近用戶側(cè)的DPI，需要IDC運(yùn)營管理平臺新增信息傳輸功能，如圖4所示。

圖4 IDC運(yùn)營管理平臺與ICP進(jìn)行信息傳輸

步驟1，用戶訪問某個(gè)網(wǎng)址，如新浪網(wǎng)，發(fā)出DNS請求，部署的DPI檢測到DNS請求；

步驟2，DPI引導(dǎo)至用戶信息分析模塊，IDC運(yùn)營管理平臺與ICP新浪網(wǎng)調(diào)度服務(wù)器建立連接，將相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)信息提供給新浪；

步驟3，ICP新浪網(wǎng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)信息，選擇最優(yōu)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，并把相應(yīng)的IP地址發(fā)送給IDC運(yùn)營管理平臺；

步驟4，用戶訪問IDC運(yùn)營管理平臺返回的IP，獲取訪問內(nèi)容。

4 結(jié)論

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方案能夠結(jié)合運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢和ICP對資源分布掌握的優(yōu)勢，合理進(jìn)行用戶調(diào)度，引導(dǎo)用戶訪問最優(yōu)節(jié)點(diǎn)。

[1] 施?，? 互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用緩存加速解決方案.大眾科技， 2012(7).

[2] 喬愛鋒， 譚文海. 中國移動互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容源引入探討[J]. 電信快報(bào)， 2013(2).

[3] 席小霞. 提升運(yùn)營商互聯(lián)網(wǎng)訪問質(zhì)量的思路探討[J]. 電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化， 2014(4).

中國移動5G聯(lián)創(chuàng)攜手產(chǎn)業(yè)，共同推動5G全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展

2016年12月19日，一年一度的中國移動全球合作伙伴大會在廣州正式拉開帷幕。作為年底壓軸的通信行業(yè)盛會，中國移動匯聚產(chǎn)業(yè)力量，共同推動技術(shù)創(chuàng)新，加速網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，推動實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)，并進(jìn)一步規(guī)劃布局大連接戰(zhàn)略，攜手行業(yè)伙伴構(gòu)建合作共贏的產(chǎn)業(yè)新生態(tài)，共促“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國”、“一帶一路”等國家信息通信戰(zhàn)略的落地實(shí)施。

以“和你，連接夢想”為主題，中國移動攜手各領(lǐng)域合作伙伴在本屆大會上共同展示5G、數(shù)字家庭、智慧政企等方面的創(chuàng)新成果。在備受矚目的5G展區(qū)，中國移動5G聯(lián)合創(chuàng)新中心（以下簡稱“5G聯(lián)創(chuàng)”）聯(lián)合華為、高通、中興、Intel、愛立信等5G聯(lián)創(chuàng)成員共同展示了5G產(chǎn)業(yè)合作的最新成果，展現(xiàn)了未來5G時(shí)代超過10Gbps+峰值速率的增強(qiáng)移動寬帶場景和具備更低端到端時(shí)延的低時(shí)延高可靠場景。

中國移動5G聯(lián)合創(chuàng)新中心于2016年2月巴塞羅那世界移動通信大會期間正式成立，旨在4G向5G演進(jìn)過程中，聚焦基礎(chǔ)通信能力、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云端機(jī)器人、虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域，聯(lián)合通信企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)及垂直應(yīng)用行業(yè)合作伙伴，推動基礎(chǔ)通信能力的成熟，促進(jìn)5G創(chuàng)新應(yīng)用發(fā)展，并構(gòu)建跨行業(yè)融合生態(tài)系統(tǒng)，為滿足中國移動2020年5G商用部署奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 （來源：中國移動通信集團(tuán)公司)

Research on information sharing strategy for ISP and ICP

WEN Jing, LI Qian, LI Mu, SUN Yin-qing
(China Mobile Communications Corporation Government and Enterprise Service Company, Beijing 100053, China)

At present, the ISP provide transport and network while the ICP provide content when users want to get the Internet information. Also, depending on the load of the servers and the location of users the ICP schedule accordingly. As ISP master the network congestion and the location of the users, the ISP share information to the ICP is very important, it’s useful to improve the scheduling eff i ciency and to improve the users’ experience. In this paper, we analyze the information sharing strategy, including the sharing information and means to guide the content operations.

IDC; schedule; information sharing

TN929.5

A

1008-5599（2017）01-0083-04

2016-10-21