PCDN与CDN技术的分析

PCDN与CDN技术的分析

徐曜

中移（杭州）信息技术有限公司浙江省杭州市310000

摘要：　P2P技术是近两年兴起的一种新技术，很多国内的网络公司都将资金投入到P2P技术中，P2P的概念在网络上迅速蔓延开来。但当前仅有P2P应用也有其弊端，P2P业务的普及将导致网络流量的暴涨；缺乏新闻法规，缺乏对版权的管理，存在着严重的问题；对通信运营商和整个行业都是一种伤害。这篇文章主要针对PCDN与CDN技术进行了分析和探讨，希望能给有关人员带来帮助和参考。

关键词：PCDN；CDN技术；分析

引言

随着因特网的不断发展，通过网络实现流媒体播放已经是一个热门话题。流媒体是通过互联网或内部网进行流媒体技术的一种多媒体，在播放之前无需下载全部的文件，而是可以一边看一边下载。流媒体技术的特点是数据量大，传输时间长，在此过程中针对抖动以及延迟等指标具备一定的要求，因此要在现有的互联网上建立一套高性价比的大型流媒体系统是一项艰巨的任务。

1CDN系统分析

1.1CDN系统结构

当前，各地区的CDN体系基本都是采用图1中所示的架构，对于拥有约20万用户的互动电视网络的机顶盒来说，CDN系统通常可以分成两个层次，即核心和边缘两个层次。在此过程中，核心部分包含了内容管理，以及运营系统，除此之外还有服务器和路由器。内容源服务器包含了所有的点播服务，并以MPEG-4为基础，实现了流媒体服务；内容路由器是一个用户请求的入口，在此过程中，包含了相应的引导策略，主要有内容类型，地理区域以及网络的负债状况等，在此基础上，通过重新定向指令将用户的流媒体内容请求引导至最优存取节点，从而实现分布式、全网智能化负载平衡。边源层主要包括负载平衡控制器和内容缓存服务器，这些组件共同构成CDN网中的缓存代理服务器，并在CDN网的边缘分布。负载平衡控制器采用特定的引导策略，例如内容引擎权重、负载状态、内容在引擎中的分布状况等，引导用户的内容请求到优化内容引擎，以达到局部智能负载平衡和局部业务控制；内容缓冲服务器是用来对流媒体业务进行控制的，并为终端用户提供真正的流媒体边界服务。该方案在CDN网络中部署了8-10个左右的边源节点，每个边源节点分别包括一个负载平衡控制器和几个台内缓存服务器，为用户提供流媒体点播的内容。

图1CDN网络一般结构示意图

1.2CDN系统优缺点

该体系的应用，既可以降低主干网的带宽消耗、流媒体访问延时、用户响应速度、改善流媒体内容的可用性，还可以增强对整个网络的管理和控制，实现路由的智能化调度和业务的管理。但是，与此同时，这个体系也有一些问题：(1)在整个系统中，存在着多台边缘服务器的需求，增加了系统的成本，提高了系统的复杂度。而且，随着用户规模的增大，需要增大的边缘服务器数目和提高带宽的代价，使得其业务的扩展性很差。(2)尽管本系统使用了一种能够缓解中央服务器和骨干网络带宽的边缘服务策略，但是它的核心依然是以C/S方式为基础的，而服务器带宽已经成为制约其服务性能的“瓶颈”，当遇到诸如语音、视频等大容量实时性业务时，很难保证实时性，与此同时传输的质量也会受到影响，在延时以及吞吐量和抖动等方面会出现一定的问题，收听的效果会受到严重的影响。(3)当大量用户选择相同的内容时，系统会产生服务效率低下、网络路由器重新定位机制复杂等问题，可以满足普通的点播，但是对电视直播、移动电视和增值服务的支持却是有限的。

2P2P技术

该方案的核心设计思路是：以内容源服务器、内容路由器等为核心，并在边源上设置高速缓存代理服务器，主干网络依然采用可信的CDN结构；在边源层，将各高速缓存代理服务器作为核心，由用户端的机顶盒作为客户端，形成若干自治的、相互独立的P2P流媒体自治域，通过P2P技术在域内进行资源的共享，从而避免主干网络的业务冲突。CDN与P2P的融合是基于CDN的，它保持了CDN的体系结构和功能，并将P2P技术应用于边缘节点，实现流媒体的分享和分发。该系统的目标是IP城市网络中的机顶盒，所以它是一个内置P2P客户端软件（Linux）的IPTV机顶盒。机顶盒下载和播放流媒体内容，可以在符合特定条件（Flash容量、输出带宽等）时，将内容缓存并注册到相应的代理，从而作为服务器服务新的顾客。

表1CDN和P2P技术优劣势分析

3PCDN技术

PCDN是以CDN为核心，采用P2SP技术，在保证安全性的前提下，采用P2SP技术，以保证CDN的边界质量和费用。与CDN相比，PCDN的速度更快，质量更好，价格更低，可以有效地减少企业的成本。

3.1PCDN智能调度系统

四层快速安全保护资料的详细资料

第一层：CDN对百度云CDN和第三方CDN的支持.

第二层：P2P的核心网，主要有：主干网，企业网，IDC机房.

第三层：小区网关，家庭网关，网吧，小型运营商.

第四层：就是用户和SDK的共享，这是百度云部署和AI技术的结合，将四个阶段的速度提升到了极致。

3.2PCDN产品优势

安全性：SDK的高级认证，数据加密传输，存储，支持多种防盗链策略；优质：CDN和百万级别P2P网络相辅相成，高品质、高效率；低成本：PCDN和CDN技术相结合，可以使PCDN的总体售价下降30%-50%；易访问：SDK内置Http-server，具有简易的接口，通过HTTP协议进行交互，与多种播放设备无缝兼容；可控制：可按地域，提供商，域名，版本，平台，SDK共享，控制质量与份额的均衡。

3.3PCDN节点分布

它能覆盖城市、运营商、小区，其中二级节点是一万个，边缘加速节点是10W，存储带宽是2T。利用这种网络节点的结构，可以使用户从同城、同小区中拉出数据，从而达到更好的速度。

PCDN适合下列情况：（1）对于一些应用程序进行下载，并且进行有效的分发；(2)支持各种直播，包括教育方面的直播以及电视直播等，除此之外还支持赛事直播；(3)支持各种类型的短视频以及长视频等。

3.4PCDN产品效果

延迟提升不超过2秒，比友方多出3秒。视频延迟降低15%；在没有开放SDK共享的情况下，降低了30%的费用，如果使用SDK，可以降低50%的费用。

结束语

综上所述，PCDN是P2P+CDN技术，它的核心理念就是消除单一的节点，让用户也能参与进来，这和分布式系统的设计理念是一样的。该种技术目前得到了广泛的应用，并且取得了相应的成绩和效果，但是在具体应用过程中还存在有待改进的地方，这需要相关人员继续进行探讨和研发，这样才能够保证相关技术得到进一步的发展，从而能够促进社会的发展和进步。

参考文献：

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[2]杨毓茹,郑佳春,彭新哲.CDN-P2P混合结构中的协同过滤推荐算法[J].莆田学院学报,2020,27(02):82-88.

[3]邓达,吕智慧.基于CDN-P2P流媒体直播系统方案设计实现[J].计算机工程与设计,2013,34(01):66-70+109.DOI:10.16208/j.issn1000-7024.2013.01.015.