CDN技術(shù)及其在IPTV系統(tǒng)中的應(yīng)用探討

洪清

【摘要】??? 伴隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，互聯(lián)網(wǎng)寬帶的用戶數(shù)量大幅度的逐年增加，這樣就對骨干網(wǎng)寬帶的發(fā)展造成了較大的沖擊。削減用戶訪問流量的擁塞程度及其響應(yīng)時間已經(jīng)成為當(dāng)前急需解決的問題，而內(nèi)容發(fā)布網(wǎng)及時的應(yīng)用和發(fā)展成為解決這一問題最有成效的路徑。本文通過對IPTV系統(tǒng)以及CDN系統(tǒng)及其框架進行簡要分析，同時對CDN 技術(shù)在 IPTV 系統(tǒng)中應(yīng)用進行重點分析，以期有成效的解決IPTV 系統(tǒng)中存在的不足及缺陷，進而擴大IPTV系統(tǒng)的容量，滿足用戶的各種業(yè)務(wù)需求，最終增強其管理維護的成效與質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】??? CDN技術(shù)??? IPTV??? 應(yīng)用

引言：伴隨著社會經(jīng)濟水平的提高，各種各樣的信息技術(shù)應(yīng)運而生，并且被廣泛的應(yīng)用起來，這就給交互式網(wǎng)絡(luò)電視（IPTV）業(yè)務(wù)帶來了前所未有的發(fā)展機遇，任何事情都具有兩面性，同時也為IPTV的發(fā)展帶來了新的瓶頸。用戶數(shù)量的增加以及業(yè)務(wù)需求的提高都為IPTV帶來了巨大的壓力，進而造成網(wǎng)絡(luò)速度降低，這一問題的出現(xiàn)，在一定程度將削弱了其業(yè)務(wù)水平。然而內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)技術(shù)（CDN）的產(chǎn)生及應(yīng)用有效的解決了這一問題，促使用戶在短時間以及短距離內(nèi)獲得更多的優(yōu)質(zhì)內(nèi)容。

一、IPTV 系統(tǒng)體系的結(jié)構(gòu)

確保交互式網(wǎng)絡(luò)電視系統(tǒng)（IPTV）良好運行的基本設(shè)施就是寬帶的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以IP網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，合理運用移動終端設(shè)備的輔助作用，同時根據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與用戶之間建立的信息化交互關(guān)系，將電視的信號及時的傳送到用戶的終端系統(tǒng)當(dāng)中，繼而滿足用戶的訪問需求。由于傳輸IP視頻有著不同的種類，促使這種交互式的數(shù)字媒體服務(wù)朝著多樣化的方向發(fā)展，在IPTV 系統(tǒng)正常運行過程中，將移動終端設(shè)備與該系統(tǒng)的接入系統(tǒng)接連起來，并通過電視臺的衛(wèi)星接收站對兩者進行有效的整合和銜接。

二、CDN系統(tǒng)及其框架結(jié)構(gòu)

2.1 CDN技術(shù)的特點

CDN技術(shù)在參照用戶位置的同時還能參照其寬帶的連接情況，主要目的就是保障用戶位置與所連接的服務(wù)器之間的距離最短，繼而加快用戶的訪問速度。另外，CDN技術(shù)還能確保全局所擔(dān)負(fù)的工作量保持均衡，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源、服務(wù)及性能獲得充分的利用，并且該技術(shù)所具備的自動更新功能以及全方位追蹤功能，還能為用戶主動傳輸熱點內(nèi)容。相比之下，CDN技術(shù)的錯誤容量也是非常強大的，擴展操作比較簡便并且更加容易實現(xiàn)，無形當(dāng)中就增加用戶網(wǎng)絡(luò)的安全性及實用性。

2.2 CDN技術(shù)的優(yōu)勢

第一，有效解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)消耗大，訪問遲緩問題，并增強網(wǎng)絡(luò)性能。以往傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在進行分析的時候需要消耗的網(wǎng)絡(luò)寬帶比較大，并且存在網(wǎng)絡(luò)訪問遲緩的問題，用戶在等待響應(yīng)的時候需要較長的時間。而CDN技術(shù)具備的優(yōu)勢就可以解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析過程中的這一問題，同時還能增強網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)及其功能，進而加強網(wǎng)站內(nèi)容的使用成效。

第二，網(wǎng)絡(luò)資源管理優(yōu)勢。從網(wǎng)站資源管理的角度來說，CDN技術(shù)也有較為明顯的優(yōu)勢，在增強其對網(wǎng)絡(luò)資源管理及控制力度的同時，利用智能分配路由完備和改善流量管理的整個過程。

第三，利用CDN技術(shù)，用戶可以對權(quán)限進行修改，倘若某些用戶沒有獲得相應(yīng)的權(quán)限，這時他們就不能修改網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的任何信息，在一定程度上規(guī)避所發(fā)送的信息遭到不法破壞的狀況發(fā)生。

第四，從信息供應(yīng)商的角度來說，鑒于CDN技術(shù)具備運營管理的效能，信息供應(yīng)商就可以在此基礎(chǔ)上發(fā)動動態(tài)信息，并且根據(jù)自己的情況對信息進行有效控制。

第五，在一定程度上增強服務(wù)質(zhì)量水平，減少運營成本。CDN技術(shù)的設(shè)備與原本擁有的設(shè)備之間并沒有任何矛盾，可以在原來擁有的設(shè)備基礎(chǔ)上加大投資力度，不斷進行建設(shè)，逐漸演變成新的設(shè)備，大大縮減了成本的投入，同時在一定程度上提高了經(jīng)濟效益。

三、CDN技術(shù)在IPTV系統(tǒng)中的應(yīng)用

IPTV系統(tǒng)在運行過程中要為諸多用戶提供不同的服務(wù)，要想滿足用戶的各種需求，提高服務(wù)質(zhì)量水平，就應(yīng)該對IPTV系統(tǒng)進行全面分析。由于IPTV系統(tǒng)在運行過程中，系統(tǒng)及客戶終端非常容易受到各個方面因素的影響，再加上整體比較繁雜，內(nèi)容信息傳送過程中經(jīng)常出現(xiàn)信號缺失以及傳遞速度遲緩的問題，隨著時間的遷移，這些問題越來越嚴(yán)重，進而影響視頻播放的流暢性，是以，有效防范這一問題的發(fā)生，可以利用點播的方式滿足用戶的不同需求，而點播服務(wù)需要CDN中跟用戶發(fā)生直接聯(lián)系的前端服務(wù)器的幫助。這樣一來CDN中跟用戶發(fā)生直接聯(lián)系的前端服務(wù)器逐漸成為緩存服務(wù)器的核心，同時可以有效接受中心服務(wù)器所發(fā)布的重要內(nèi)容信息。

3.1緩存服務(wù)器

在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的不同位置分布著諸多的緩存服務(wù)器，并且這些緩存服務(wù)器在運行過程中，接受不同用戶所發(fā)送的各式各樣的流媒體請求，哪個緩存服務(wù)器距離用戶比較近就會馬上滿足用戶的需求，將其所需要的內(nèi)容直接從中心服務(wù)器上選摘采取出來直接分發(fā)給用戶。倘若距離較近的緩存服務(wù)器不能滿足用戶的需求，則可以和源服務(wù)器銜接起來，將用戶的請求傳遞給源服務(wù)器，隨后根據(jù)用戶請求中流媒體內(nèi)容的緩存形式，將傳送途徑反饋到用戶終端上，一般這時候會為用戶提供兩種選擇，第一，用戶終端直接與源服務(wù)器銜接起來，建立信息交互的關(guān)系;第二，就是將緩存服務(wù)器作為流媒體內(nèi)容傳送的路徑，間接性的將源服務(wù)求與用戶的終端銜接起來，將用戶所需的相關(guān)信息內(nèi)容由源服務(wù)器發(fā)出，通過緩存服務(wù)器傳送到用戶終端上。

3.2緩存服務(wù)器的放置

流媒體內(nèi)容的傳送成效取決于緩存服務(wù)器與用戶終端之間的距離，因此在放置緩存服務(wù)器的時候應(yīng)該盡可能的減少其與用戶終端之間的距離，提高IPTV的服務(wù)等級。通常情況下采用過Cready 算法以及傳輸節(jié)點算法的方式明確緩存服務(wù)器最佳的放置位置。無論采取什么方式的的算法，都應(yīng)該根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所擔(dān)負(fù)的工作量，將節(jié)點以及最近中心點之間的最大距離作為計算的內(nèi)容信息，明確最大距離的最小度量值。

3.3代理緩存服務(wù)器之間的協(xié)作

緩存服務(wù)器將用戶所需要的流媒體內(nèi)容分發(fā)到用戶終端的過程是非常繁雜的，在這一輸送過程中需要運用多個緩存服務(wù)器，并且需要這些緩存服務(wù)器之間相互配合，流媒體內(nèi)容的傳送才能順利完成。因此，在IPTV系統(tǒng)中運用CDN技術(shù)的時候應(yīng)該充分思量代理緩存服務(wù)器之間的配合能力，將代理緩存服務(wù)器均衡的分布在用戶端、源服務(wù)器周邊，在用戶發(fā)出流媒體請求之后，一旦緩存無服務(wù)接受到信息就會馬上作出反應(yīng)，倘若不能滿足用戶需求，就會將信息傳送給上一級的緩存服務(wù)器，倘若所有緩存服務(wù)器都不能滿足用戶要求，源服務(wù)器就會接受用戶的請求，采用適當(dāng)?shù)姆绞綄?nèi)容分發(fā)到用戶終端上，大大降低寬帶的消耗。

3.4路由請求系統(tǒng)

路由請求系統(tǒng)與負(fù)載均衡系統(tǒng)銜接起來，一起完成路由任務(wù)，將用戶的流媒體請求傳送到路徑最短并且最佳的設(shè)備當(dāng)中，在滿足用戶需求的同時，加快通信速度，不斷提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用成效。

四、結(jié)束語

將CDN技術(shù)應(yīng)用帶 IPTV系統(tǒng)當(dāng)中，在一定程度上充實了其業(yè)務(wù)內(nèi)容，并且為IPTV系統(tǒng)帶來了充足的發(fā)展空間，但是伴隨著 IPTV系統(tǒng)要求及需求的不斷增加，CDN技術(shù)也應(yīng)該不斷發(fā)展和升級，專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)該進一步探究CDN技術(shù)的優(yōu)勢，使其更好的應(yīng)用到IPTV系統(tǒng)當(dāng)中，增強 IPTV系統(tǒng)的運行成效。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]劉國棟.廣電網(wǎng)絡(luò)中CDN技術(shù)分析與運用探討[J].電視技術(shù)，2019，43（04）：18-21.

[2]生明山.淺議CDN技術(shù)及其在IPTV系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].傳播力研究，2018，2（26）：240.

[3]趙耀.CDN技術(shù)在鐵路信息系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].鐵道通信信號，2017，53（08）：76-79.

洪清（1971.12-），男、漢族，福建福州人 ，學(xué)士、工程師，研究方向： 通訊工程交付。