電信運營商CDN網絡建設探討

王鵬 陳鵬

【摘?要】隨著電信運營商在承載網上的投入不斷增加，互聯網家寬帶用戶規模的發展壯大，隨之進行業務深入發展，由流量帶來收入已成為現實。為了給用戶提供高質量、快速度體驗，同時通過CDN平臺開放能力、實現差異化服務成為網絡演進發展的必然趨勢。但視頻的高碼率、高需求、高并發的特點，會導致傳統建設模式的運營成本增高。本文對電信網絡CDN建設模式進行探討，對電信CDN網絡建設提供借鑒。

【關鍵詞】CDN;運營商;建設方案

Discussion on the Construction of Telecom Operators' CDN Network

Wang Peng，Chen Peng

（Tianyuan Ruixin Communication Technology Co.， Ltd?Xi'an?Shanxi?710000）

【Abstract】As telecom operators continue to increase their investment in the bearer network， the scale of Internet home broadband users has grown， and the business has developed in depth. It has become a reality that traffic has generated revenue. In order to provide users with high-quality， fast experience， and through the CDN platform open capabilities， to achieve differentiated services has become an inevitable trend of network evolution. However， the high bit rate， high demand and high concurrency of video will lead to increased operating costs of the traditional construction mode. This paper discusses the construction mode of telecom network CDN and provides reference for the construction of telecom CDN network.

【Key words】CDN;Operator;Construction plan

1. 電信CDN網絡

1.1?CDN即內容分發網絡。是搭建在承載網上，由分布在不同地點的節點服務器群組成的虛擬網絡。通過增加一層新的網絡建構于現有互聯網，將網絡內容發布到最接近用戶的網絡“邊緣”，使用戶可以就近取得內容，解決互聯網擁擠，提高服務質量。其實質是構建網中網。

1.2?按照應用場景的不同，可以將CDN業務種類分為：

（1）IP視頻服務：視頻加速、視頻點播及直播。

（2）自營業務：游戲、音樂、自營視頻等業務。

（3）互聯網業務： OTT視頻加速、合作簽約網站、文件上傳下載、大小文件加速等。

（4）政企行業應用：流量增值經營、CDN能力出租等。

1.3?基本思路就是盡可能避開互聯網上有可能影響數據傳輸速度和穩定性的瓶頸和環節，使內容傳輸的更快、更穩。通過用戶就近性和服務器負載的判斷，CDN確保內容以一鐘極為高效的方式為用戶的請求提供服務（見圖1）。

1.4?融合CDN業務可以解決傳統建設模式中的資源浪費、成本高等問題，解決Cashe業務的問題，業務流量組播下沉，調度靈活，實現業務Qos服務。

2. 電信CDN網元化

（1）一般而言，用戶訪問WWW萬維網絡資源，不完全是是由帶寬決定的。通常要經過若干個服務器節點，每個節點服務器的硬件響應速度都會影響訪問速度。把訪問資源緩存到離用戶最近的服務器上，能有效解決骨干網和城域網能力不足的問題。

（2）CDN系統能夠實時根據網絡流量、節點的連接、負載狀況、到用戶的距離、響應時間等綜合信息將用戶的請求重新導向最近的節點。使用戶可就近取得所需內容，解決網絡擁擠，提高網站響應速度。

（3）運營商的互聯互通的網間結算費用也通過CDN服務節點的部署得到了轉移，在CDN廠商在運營商內部署節點后，CDN廠商需要向運營商支付配套租用的費用，業務網站也在向CDN廠商支付服務費。運營商就省去了網間結算費用，同時提升寬帶用戶感知。運營商可以充分利用承載網資源，引進CDN業務。

（4）目前，運營商有包括中國電信、中國聯通、中國移動、金橋網、教育網等在內的9家營利性和非營利性的互聯網網絡運營單位，以及數百家跨省經營的ISP，各網絡運營單位在網絡規模、用戶數量和網上資源差距很大，CDN服務的出現，彌補了運營商的相當一部分業務差距。

3. 電信運營商CDN網絡建設的必要性

3.1?背景介紹。

（1）當前，我國對于寬帶市場的消費，對于互聯網市場的消費在逐年攀升，用戶對語音，文本，圖片，視頻，流媒體的需求不斷升級。數據顯示，視頻流量占比持續提升，2016年占比為75%，預計到2020年占比將達到85%以上。高清、4K、VR等應用僅靠電信企業的裸寬帶已經無法支撐，十分需要電信產業升級，而不單單是寬帶通道，更需要體驗好的寬帶。

（2）視頻是用戶對質量最敏感的信息形態，視頻用戶的體驗優劣將成為影響用戶對視頻服務和寬帶網絡選擇的決定性因素。

3.2?電信行業發展的需求。

在我國現有的電信運營商來說，移動，聯通，電信，都不會以提供裸寬帶作為終極目標，智能通道或者提供更多的寬帶附加值已經成為共識。作為能夠有效提升寬帶品質，甚至徹底改善網絡質量的CDN，不應該只被看作是秀一秀的增值服務，而是應該作為一項內化與寬帶服務中的基本業務。

通常一個網絡訪問要經過若干服務器，幾十個路由器，網絡速度慢，主要是由于環節太多造成，但是如果電信運營商原因往前走一步，把CDN作為網元內化到現有網絡中，那么用戶的體驗就會完全不一樣，電信行業的內涵就會有大提升。

3.3?網絡架構升級的需要。

（1）從電信網絡架構來看，所有的網絡都是分級的，從骨干網到小區網格，每一級的下一級帶寬量都大于上一級，最終的結果就是末梢的帶寬量是骨干的100倍甚至1000倍。用戶購買了100M的寬帶，只是購買了末梢的100M的帶寬容量，而在城域網和骨干網上容量是共享的。因此骨干網上的擴容遠遠低于用戶的體驗。只有把用戶訪問的資源緩存到本地服務器上，才能讓用戶真正體驗到100M的效果。

（2）互聯網傳輸過程可以簡單理解為三個“一公里”：第一個一公里，中間一公里，最后一公里。由于互聯網整體網絡架構的中間里程特別復雜，當同一份數據被不同用戶請求訪問的時候，數據需要傳輸多次，這是導致中間訪問擁塞的根本原因。第一個一公里可以通過提高帶寬和IDC服務來提升服務器端口流量。最后一個一公里可以通過寬帶入戶的方式來解決。但是中間一公里不能僅依賴于建設高速骨干網。如果增加CDN，網絡架構就會大幅改善。通過網絡訪問模式的變化以及通信協議的變化，解決互聯網擁擠的問題。

3.4?社會責任的需要。

2017年，國家發改委，工信部制定了《信息基礎設施重大工程建設三年行動方案》，其中明確了“CDN網絡延伸到所有涉及地市”，這也就是明確CDN節點要向用戶側下沉。這也是今后3～5年的發展方向。工信部發布的《信息通信行業發展規劃（2016年～2020年）》明確要求，“十三五”期末，互聯網設施與資源能力大幅提升，網路架構進一步優化，CDN網絡延伸到所有地市。

3.5?第三方CDN的局限。

第三方CDN廠商是面向企業用戶的服務商，第三方CDN廠商很可能成為寬帶統一出口的壟斷商。關鍵是第三方CDN并不承擔“提速降費”的社會責任。責任與目標不匹配，最終導致目標實現不了。電信運營商增加CDN網元，在靠近用戶側發力，同時結合現有運營商的網絡資源，將是最好的網絡發展方向。

3.6?從5G網絡方向來看。

5G網絡，工業互聯，智能家居，萬物互聯，無人駕駛等都會推動對CDN的需求。以無人駕駛為例，如果信號傳輸速度不夠快，（3G的時延是100毫秒，4G的時延是20～30毫秒，5G的時延是1毫秒），就無法滿足人和車的安全，該項目就無法推廣開。這都需要更接近用戶的CDN來解決。

3.7?合作建設是繞不開主題。

（1）目前，傳統CDN廠商以有較為完備的布點，深厚的技術沉淀和經驗，電信運營商有必要和這些大型CDN廠商合作。而且CDN在寬帶網絡中已經不可或缺，在這種情況下，自建是一種戰略性選擇，但是CDN廠商一旦成為寬帶運營的整合者，電信運營商無疑成為裸寬帶的提供商，就錯失機會，前景黯淡了。

（2）從現有CDN廠商的布局來看，互相合作，互相競爭的格局會長期存在。現在一直在說的社區云，就是CDN下沉到用戶側網絡邊緣。

3.8?收費方式的變化。

目前的CDN都是向網站商家收費的，而最終向用戶收費的CDN還沒有出現。通過提升網絡帶寬品質，來提升用戶的黏度和ARUP值。這在電信運營商推出IPTV高清4K服務業務上已經得到了證明。運用CDN技術為最終用戶提升加速服務，提升上網速度，讓你在看視頻，游戲，購物，下載文件等場景是享受大帶寬服務。

4. 總結

（1）總之，CDN網絡是通過把遠端服務器內容緩存到本用戶附近，從而提升訪問速度。在現有的網絡架構下，能夠有效解決骨干網帶寬不足的問題，是實現“提速降費”的有效途徑之一。

（2）電信運營商不應該只依賴于第三方CDN廠商提供服務，應該把CDN作為電信運營商的基本網絡元素來建設，這能夠提升寬帶品質，優化寬帶網絡，是電信運營商網絡發展的方向。

參考文獻

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