《电子技术应用》

网络与CDN联合打造双重加速智能网络

来源:通信世界周刊 作者:作者:黄孙亮 陈建业
2013/4/15 15:08:22

 随着网络技术的发展,网络运营商可提供给用户的带宽越来越高,但收入却没有得到相应的增长,宽带用户的ARPU值一直在下降。电信运营商一直在探索差异化运营,为用户提供差异化的服务,以提高业务收入,但成效并不明显。

 
自2011年开始,运营商着眼于智能管道的研究,希望通过对网络的有效改进和整合,为用户提供更好的服务,增加业务收入,提升网络运营商在产业链中的地位。运营商提出要做智能管道的主导者,实现用户可识别、业务可区分、流量可调控、网络可管理。在此基础上,延伸到业务质量有保障,提升用户体验。
 
用户业务体验难保障
 
用户的主要需求可以描述为:观看视频时,需要高清晰画面,播放流畅;下载文件时,希望下载速度快。而目前存在的问题是:很多时候,用户观看在线视频,需预先缓冲一段时间,且观看时,常出现卡顿、马赛克等现象;甚至,视频页面会提示:“当前网络状态不佳,请选择标清模式”、“当前网络状态不佳,建议缓冲一段时间再观看”等;在下载文件时,存在下载速率不高,甚至出现没有种子的情况,下载链接异常中断等。
 
为解决上述问题,运营商和互联网内容提供商各自有应对方案。
 
电信运营商采用的是BoD方案,为用户提供更高的带宽和质量保障。但这种方案存在以下问题:网络层保障能力有限,缺乏应用层保障。单纯的网络提速无法解决用户的问题。
 
互联网内容提供商采用的方案是部署或租用CDN(内容分发网络)服务,加速内容分发。但这种方案存在以下问题:无法突破网络带宽的限制,无法提供更高的速率;受限于网络质量,无法保障用户体验;CDN的加速与网络的不协同,也会导致网络拥塞,影响网络的性能和稳定性,同时,拥塞导致的丢包也必然影响业务质量。由此可见,单纯靠CDN加速也无法解决用户的问题。
 
从用户的体验需求出发,发现影响用户体验的因素主要有两个方面,一个是网络质量,一个是应用服务提供的质量,如果两者都能得到保障,则能从根本上保障用户的业务体验。
 
因而,我们希望把网络层的保障和应用层的保障协同起来,实现针对特定用户所请求的特定内容,在特定时段进行特定的保障。用户无需到特定的页面上去申请网络提速或者应用保障,只需在其所使用的应用界面上点击所需的内容,即可得到应用和网络的联合保障。具体地实现对用户透明。
 
应用与网络联动落地方案
 
为实现应用和网络的联合加速保障,需要解决三个问题。
 
网络层的加速和保障
 
由于BRAS/SR以上的网络为分组统计复用,且不具备用户级的管理和控制,难以基于用户进行策略的控制和质量保障。因而,建议把内容分发节点下移至BRAS/SR,有效避开网络中的拥塞点;在BRAS/SR用户侧端口及以下的网络中的网络质量保障,可借用BoD实现。
 
应用层的加速和保障
 
应用层的加速和保障,可借用目前CDN的应用加速和保障方法,还可结合P2P+CDN或P2SP+CDN方式。
 
网络层和应用层的协同
 
在具备网络层加速和保障以及应用加速和保障的基础上,为了实现针对特定用户所请求的特定应用内容、在特定时段进行保障,需要把两者协同起来。BRAS/SR设备集成CDN功能,提供专用的业务板卡为用户提供CDN服务,建立和维护用户业务状态机,可有效和网络层的用户状态机实现协同和联动(见图)。
 
用户在应用页面点击特定的、高等级的应用后,网络层带宽可以在使用该应用内容期间得到自动提升;同时,应用内容得到加速和保障,加速和保障的方式可以采用P2SP方式,多CDN节点同时向该用户传送,其他正在使用该应用内容的用户也可以给该用户传送。用户同时得到了应用与网络的联合加速和保障,体验提升。
 
联合方案的四大应用价值
 
本方案的应用价值可以从用户、电信运营商、互联网内容提供商、设备和方案提供商四个角度分析。
 
基于用户角度,用户观看在线视频的清晰度和流畅度得到提升,并能实现超高速大文件下载,按照现有的设备和网络情况,理论上可提供1Gbit/s的下载速率,相比现有的下载速率呈数十倍的提升。
 
基于电信运营商角度,应用和网络的联合加速保障,使得网络和应用更紧密地结合,使得电信运营商能充分发挥其网络优势,在市场竞争中取得更大的优势。同时,电信运营商可利用应用与网络联合的优势,发展更多的增值业务,比提供更快的下载服务、高清视频服务、提供更灵活的套餐,从而促进业务增长。
 
基于互联网内容提供商角度,由于电信运营商提供了包括网络接入和CDN服务的全套解决方案,互联网内容提供商无需再担心网络和内容分发的问题,无需考虑CDN的建设和维护,可以专注于内容的运营。
 
基于设备和方案提供商角度,其发挥了自身的核心技术,解决了用户和电信运营商最为迫切的需求。同时,也使得电信运营商在综合业务运营和信息服务提供上更近一步,扩大了市场规模,获得更多的市场份额;从而拉动了更多的投资建设需求,设备和方案提供商可从中取得更多的收益。
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