• 47.50 KB
  • 14页

浅谈网络电视交付技术之争

  • 14页
  • 当前文档由用户上传发布,收益归属用户
  1. 1、本文档共5页,可阅读全部内容。
  2. 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,可选择认领,认领后既往收益都归您。
  3. 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细先通过免费阅读内容等途径辨别内容交易风险。如存在严重挂羊头卖狗肉之情形,可联系本站下载客服投诉处理。
  4. 文档侵权举报电话:19940600175。
浅谈网络电视交付技术之争 浅谈网络电视交付技术之争 浅谈网络电视交付技术之争   网络电视(互联网电视、网络视频等),是指通过互联网向用户交付视频和电视服务,而不是通过传统的有线电视、电话线或卫星进行传输。目前,在北美,有超过2/3的互联网用户收看网络视频。而网络电视运营商Netflix最近几年的迅猛发展(按照目前的发展趋势,在2011年的某个时段,其市值将赶上美国最大的有线电视运营商Comcast),更令传统电视服务提供商头疼不已,不得不采取各种应对措施一在早先的防堵战略失败后,开始转向提供能够相互竞争的同类业务,如TV-Everywhere。但在三网融合的今天,仅仅提供同类竞争业务还远远不够,只有网络改造和业务创新并举,才能在未来立于不败之地。  目前,国内一些运营商已经开始网络电视运营的筹备和试点工作,为此我们特别准备了系列文章,拟就网络电视的业务和技术等方面进行介绍,希望能够起到些许借鉴作用。本文主要就网络电视的各种交付技术进行介绍,涉及到的技术和方案包括IP单播、IP组播、文件下载、渐进式下载、点对点(P2P)、播客(Podcasting)、内容分发网络(CDN)和混合P2P-CDN系统等。这些技术方案各有优缺点,即使是目前比较热门和成功的P2P、自适应渐进式下载和P2P-CDN混合交付方案。网络电视服务提供商应该根据自身的实际情况和服务特性,选择和部署相关的方案,并在必要时进行变通和修正。视频:突破互联网的短板  互联网是为连接持续时间相对较--短的应用,如网页的交付而设计的,承载庞大的视频文件,并向数量众多的(可能是数百万计)的并发用户进行内容交付并不是它的强项。承载+(几十K字节大小的)网页是相对容易的,但是要交付一部大小为一个普通网页100300倍的电影(好几个GB大小),则是另外一回事了。如果网页无法正确载入,只要单击刷新按钮,就可以轻松地解决这个问题;然而对于视频,有可能需要长达几个小时的持续连接时间。在电影下载或播放期间点击刷新按钮将重新启动下载过程,结果不言而喻。另外,视频交付也需要更大、更稳定的可用网络带宽。  如今,宽带互联网对于消费者而言,已经像电力、煤气等一样成为了日常必需的消费品。此外,它也已成为电台和电视节目,在卫星、有线和地面网络等传统的分发渠道之外一种有益补充。未来几年,互联网很可能成为向家庭和在旅途中的用户提供电台、电视和多媒体的重要手段,比如,在2009年12月通过BBCiPlayer观看视频的用户就达到了9400万次,而在2010年底英国家庭拥有的连接互联网的电视机的数量也将达到400万台。无论是互联网的骨干网部分,还是到用户家庭的接入网部分,其网络带宽都将越来越高,宽带接入的部署和普及程度在全球范围内正在迅速扩大之中。一方面,网络提供高可靠和低延迟宽带的能力在不断提升和改善;另一方面,其传输成本则在不断下降。  目前的关键问题是互联网能否应付得住日益增加的网络流量?网络流量增加的主要原因是各种类型的视频内容在网络上逐步增多,包括现场直播、电影点播、“追赶电视”以及用户生成的内容等。在初步接受了低分辨率、小屏幕的视频内容之后,公众如今需要标清甚至高清晰度(高清)电视品质的内容,而且要求没有缓冲和延迟。同时,更优质的数字媒体带动了观众数量和他们收视时间的不断增加,而这种网络媒体消费的增长,给内容和网络服务提供商提出了各种重要的经济和商业方面的挑战。  相对于其他内容分发机制,无论是从服务质量、可扩展性,还是从成本方面来讲,互联网仍然处于落后的状态。互联网作为媒体传播渠道被普遍认为具有时延长、抖动和丢包等缺点,这导致了其需要重发机制,并且要在播放器端配有较大的缓冲区,因为互联网只能提供一个基于“尽力而为(BestEffort)”的质量保证,除非采取一些特别的配置手段。此外,为了覆盖众多的观众,服务商往往把视频分辨率限制在QCIF格式或CIF的级别。另外,互联网服务器也只能同时服务一定量的并发用户,而要支持大批观众对于内容提供商和广播公司而言其代价非常昂贵,因为互联网服务供应商(ISP)是按照每个码流的字节多少来进行收费的。  这种扩展带来的带宽费用问题意味着今天的互联网视频是一种非常昂贵的媒体,用户越多,其成本就越高。广播电视公司为此受到了惩罚,因为如果它们的内容很热门、很受欢迎,那么,它们就将不得不支付更多的内容分发费用,这也导致视频的互联网商业模式至今尚未明确。  要想把互联网变成一个成功的内容传播媒介,广播电视公司和机构就需要:  ★一种可靠的服务交付手段,如无毛刺、无中断、可接受的短延时和换台时间短等  ★ 高品质的内容,例如,高清晰度电视、多声道音频、广泛的元数据等  ★可扩展性,能够支持大量的、数以百万计的并发用户  ★低传输成本  通过使用传统的服务器一客户端分配机制支持网络电视流媒体以及在全球已非常普及,而且目前已经部署了大量的商业服务系统。目前,流媒体业务在互联网业务种类中的流量增长最快,据思科的白皮书预计,截至2012年,在所有的互联网流量中,大约有90%的流量是与视频相关的。相对于服务器一客户端分发系统,使用一个对等(P2P)分发系统进行下载,特别针对现场直播的情形虽然已日趋成熟,但是还有众多的技术、业务和法律上等方面的问题需要加以解决和改善。常见互联网媒体分发技术  在互联网上交付基于流媒体的业务,主要有两种基本的体系架构:客户端一服务器模式和点对点P2P模式。与传统的客户端一服务器模式相比,P2P模式的独特优势是它的可扩展性。以PPLive为例,作为全球最大的P2P流媒体供应方案之一,其采用屈指可数的服务器,就能够分发大规模、现场直播的节目,比如,采用该方案的中国中央电视台春节联欢晚会,其并发用户数可以高达200多万;美国有线电视新闻网(CNN)也声称,Octoshape的P2P流媒体技术方案在其对奥巴马就职演说的节目传播过程发挥了重要作用。具体的实践已经充分证明,P2P流媒体技术能够在大约700kbps的网速下,即使用户快速加入或离开网络,都能提供相当好的用户业务体验。  目前,P2P流媒体系统在世界各地都被广泛部署,如PPLive、PPStream和UUSee等大型流媒体系统,每个系统的用户人数都超过了100万。在一些互联网网络中,P2P流媒体流量正在成为其业务流量的主要类型,据中国一家主要的ISP统计,在2008年的流量高峰时期,由P2P流媒体应用所产生的流量超过了其骨干业务总流量的50%。还有报道称,像YouTube和土豆等主要视  频分发商正在尝试把P2P作为其网络基础设施的构件。在P2P流媒体技术日益融入全球内容交付体系的情况下,缺少开放的、标准化的P2P流媒体协议就成了互联网协议栈的一个重大缺失,多个类似但却私有的P2P流媒体协议造成了大量的重复开发和系统锁定效应。更为尴尬的是,如果未来把P2P流媒体技术整合到全球性的内容交付体系中时,这种缺失将会导致各种各样的困难。例如,专有的P2P流媒体协议就不能很好地与现有的内容缓存和其他边缘网络体系进行集成。  在互联网业务流量的争夺中,P2P也是喜忧参半。多年来,在宽带用户消费音乐和电影业务方面,P2P流量使得基于HT11P的业务黯然失色。而在2007年6月时,在北美的所有宽带业务中,HTFP流量却占到46%,而P2P应用仅占37%,造成HTYP流量激增的主要原因是YouTube基于HTIP的视频流媒体服务带来了天量人气。  在互联网中交付电视的技术,除了P2P和HTFP之外,还有些其他技术和方案,本文着重就这些交付技术和方案做些背景性的介绍。  ★IP单播  ★IP组播  ★文件下载  ★渐进式下载  ★点对点(P2P)  ★Podcasting播客  ★内容分发网络(CDN)  ★混合P2P-CDN的系统  1.IP单播  单播指的是一种点到点的网络通信系统,用于从服务器向一个客户端单独发送信息包的情形。服务器和客户端通过各自所分配的IP地址进行区别,至少在会话期间是这样的。对于每个额外的客户端在请求相同的内容时,都需要建立一个新的单播连接,同时它需要:  ★信息包的另外一个副本  ★在IP层建立连接  ★把信息包打包进传输协议  ★ 宽带的互联网连接(单独的音频应用可以是低速连接)  向每个用户单独发送内容副本,导致了数据传输量的成倍增加,同时,内容交付费用也与观众群体大小线性相关。  单播流技术使用单播协议向客户传输连续的数据流,要求:  根据信道对数据量进行调整,特别是需要通过使用音频和视频的编解码器,根据客户端下行数据速率调整媒体编码后的比特率。  使用流量控制和可选的技术,要么使用TCP(如HTTP流技术所采用的)或在UDP之上的特别流媒体协议,如RTP/RTSP协议或其他专有协议等。  客户端需要获取有关服务的信息,尤其是流媒体服务器的地址信息。  客户端使用缓冲技术进行解码,选定编解码器和播放器输出并显示视频或音视频。  由于电视观众数量一般都比较庞大,因此服务提供商(如广播电视台)需要提供可靠、商性能的网络基础设施才能支持这样的服务,而这种基础设施主要是由流服务器和带宽设备组成。由于存在单点故障问题,因此对于经常采用的内容交付网络,需要在不同网络段复制节目流,以提供冗余备份。使用内容交付网络还具有经济和眭能方面的优势,在流量高峰阶段可以通过时间和区域的调度对业务进行分流。   2.1P组播  IP组播指的是一个点对多点的通信网络,用来把信息包从一个源节点发送到预定义的一组接收端(主机)中。网络路由器负责源节点和接收方间的路径优化,并在网内合适的点进行业务流量的复制。因为源只需要将每个数据包发送一次,该数据包就可以被任意数量的接收方收到,所以与单播方案相比,IP组播具有明显的可扩展性优势。  虽然组播是广播商可选的一种内容分发机制,但在今天只在少数网络段和自治系统内(A S)才能看到这种方案。虽然有网络域间的路由协议,而且大多数互联网交换节点和路由器也都支持组播,但是组播在互联网中的使用并不广泛,主要有几个方面的原因:  在2000年左右,电信公司大量投资建设互联网基础设施,但是由于当时组播协议还不成熟,因此CDN提供商就采用了高速缓存的解决方案,如Akamai公司的CDN等。  鉴于当时第—梯次(tier-1)的网络提供商相互之间不收费,而第二梯次的提供商就需要付费,考虑到电信公司之间的政治和财政问题,再引入组播则会使该问题更加复杂化。  互联网服务供应商主要关心的是如何在它们管辖的网段内高效地分发内容,而并不必关心在整个互联网中分发的有效性。这也导致一些大的电信运营商(如西班牙电信和德国电信)在其网络域内采用了组播方案,但是在其他域中就没有采用组播方案。  最近几年,互联网服务供应商跨域使用组播的情况在不断地增加,这主要是由于IPTV三重播放服务要求造成的结果。  支持组播功能的路由器在OSI模型的第3层复制数据包。对于每个组播通信,必须有一个源lP地址,作为发送方,缩写为(s),以及一个群组地址,作为接收方,缩写为(G),其IPv4的地址范围在224.0.0.0和239.255.255.255之间。这两个地址的组合表达为(s,G)c组播数据包通过路由器转发到其他路由器,最后到接收方。路由器通过其成员名单知道其子网中的所有主机。成员列表由互联网群组管理协议(IGMP)定义,该协议目前有3种版本,其中IGMPv3在RFC3376中定义,而且向后兼容。IGMPv3管理成员间的关系查询方法,包括General-Query,Group-SpecificQuery和Group--and-Source-Specific-Query等。接收方通知路由器,其希望加入或脱离某个群组,路由器把这些源过滤数据保存在它的成员关系报表中。  单播路由关心的是数据包的去向,而组播路由则关心数据包来自哪里。为了实现向特定分布的接收方的有效路由,需要构建所谓的分布树,根据多个接收方的组播路径来形成树形拓扑结构,可能的方法包括SpanningTree、SourceTrees和SharedTrees等。后两种方案更加灵活,应该优先采用。转发机制基于路由协议,路由协议定义了转发和丢弃组播数据包的规则,从而可以使得路由器能够建立发送方(s)和组播组接收方之间的树型关系。域内路由协议,又称为协议独立组播(PIM),在其稀疏模式SparseMode(PIM--SM)版本中使用得最为广泛。PIM-SM可以完成以下功能:  ★构建和拆除分发树  ★需要一个显式的路由器消息表示愿意加入  ★ 使用外部提供的可达性表来建立转发拓扑结构  PIM-SM内有—个中央路由器,称为中心交会点(RendezvousPoint,简称RP)c某个主柳通过询问它的路由器(第一跳路由器Fhtst-Hop--Router此路由器又把该信息登记到RP中。PIM-SM的进一步发展,也就是所谓的PIM-源特定组播(SourceSp础cMulfcast,简称SSM),在RFC3569中进行了定义。PIM-SSM可以直接发起—个特定源组播分布树来找出最短路径,并不需要—个RP的支持。  源特定组播基于PIM-SSM和IGMPv3,代表了目前组播技术的最新发展。互联网编号分配机构(IANA)为SSM预留的IP地址范围是232.0.0.0/8。  在OSI参考模型内,必须特别注意:在第2层,28位的组播lP地址范围不能明确地映射到只有23位的以太网组播地址区间;同时,第4层只支持UDP。此外,还存在一些实际问题,如在家庭网络环境中缺少便宜的组播路由器,无线(WiPi)组播网络还有一些没有解决的实际问题等。  3.文件下载  主机之间的文件传输是计算机网络最古老的形式,占到了当今互联网业务的绝大多数。作为应用,它具有的特点是内容接收方能够对内容进行多次消费、复制和重新分发等。从协议角度来看,它可以有不同的实现方式,从传统的FTP和HTTP下载,到第一代的点对点对等协议(如Napster),再到目前处于领先的基于群(swarm,如BitTorrent等)的下载方式。  组播文件传输协议同样也存在,如FLUTE(同eDdiveryoverUnidirec(ionalTransport,单向传输的文件交付),但并没有得到广泛的部署和使用,其原因和限制组播技术使用的原因基本上相同。   4.渐进式下载  渐进式下载是一种使用标准Web服务器的简单HTTP文件下载方式,一旦有足够的数据下载并保存到内存后,就立即启动媒体播放。因为媒体文件是保存在高速缓冲存储器或其他存储空间内,因此很容易实现各种Trick Mode(特技模式),如暂停、倒退和快进等。渐进式下载不需要太大的带宽,但毫无疑问的是,在媒体文件能够播放之前,较慢的下载能力意味着需要较长的下载时间。  渐进式下载的最大优势是成本效率高,无需使用特殊的流媒体服务器,能够很好地适应现有的基于互联网的内容交付网络。但是渐进式下载也有自身的缺点,就是可扩展性差。  目前,一种被称为自适应IglTP的流技术正在兴起,并被多家公司采用,这些公司包括微软(Smooth-Strcaning)、Adobe.、苹果和MoveNetworks等。该系统的运作和流技术类似,但基于HTIP渐进式下载方案,由—个系列长串的非常小的渐进式下载系列构成。目前,自适应H3TP流技术正逐渐成为P2P技术的主要竞争对手。  该方案目前已经获得了显着的商业成功,这也主要得益于其低门槛。  兼容现有的HTYP网络基础设施,如CDN等。  没有防火墙、NAT、RTSP协议兼容性的问题。  根据不断变化的网络条件和设备的处理能力,平滑地调整内容质量。  客户端不需要下载超过它实际消耗所需要的量。  快速启动一从低质量的流开始,根据网络情况逐步提升质量,直至填满缓冲区为止。  能够提供更好的质量,因为它可以使用整个可用带宽。  非自适应流媒体系统会强制客户端选择一个固定的比特率,而且其必须低于可用带宽,自适应的HTTP流技术则没有这个限制。  自适应HTYP流系统目前已被开放IPTV论坛(OIPF)采纳,并处在标准化的进程中。目前,OIPF主要忙于选择最合适的封装格式(如MPEG--2 TS),并正在定义一个客户端显示列表(manifest)。  5.点对点(P2P)  P2P系统已经证明了其有能力在互联网中提供大规模的内容分发,而且重点研发工作也已从文件共享转到了如何在P2P网络上为实况节目进行流媒体交付,如直播电视等(点对点IPTV)。在BitTorrent和eDonkey等P2P体系架构的启发和激励下,目前已有大量的P2P网络电视应用部署在互联网中。不同于传统的客户端一服务器体系统,P2P网络中的某个节点可以通过其他的对等节点为其提供服务,因此随着对P2P系统的需求不断增长,网络容量也在不断增长,这使得P2P应用便宜而且扩展性更好。  在P2P网络中,各种对等节点自己组织形成网络,该网络是由各个短暂用户组成的——对等节点可以随时加入或离开网络。对等节点上传文件给其他节点,并从其他节点下载文件,因此每个客户都是一个潜在的服务器(反之亦然)。由于参与P2P网络的节点也贡献了一些计算资源,因此从硬件、带宽和磁盘空间等方面来讲,这种系统将随着对等节点数量的增加而不断扩展。随着更多的对等节点加入到P2P网络,它们同时也增加了下载和上传的系统容量。  目前,市场上有许多P2P网络可用,每个网络都有其相应的协议,这些协议需要定位内容、对查询请求进行路由以及查询响应等。尽管有所不同,但是所有的P2P协议必须遵循以下3个步骤。  通过发起搜索,定位内容;  根据收到的答复,选择节点进行内容下载;  发起下载请求,当下载完成后接收响应。  在点对点领域,有不同分类的P2P网络,范围从完全集中式到完全分散式(分布式)。完全集中式的网络包括Napster和Seti@Home,而Freenet和Gnutella则属于完全分布式的。Napster网络采用了一个中央索引服务器,它知道哪些文件在哪些客户那儿,所有客户端向这个索引服务器发送搜索请求,对内容资源进行定位。Freenet和Gnutella则是把共享资源的数据库分布到网络中的各个客户端中,因此就不再需要中央服务器了。 Gnutella使用分布式(decentralized)搜索和下载算法,各种对等节点的叠加(Overlay)是动态构建的,而且查询仅分布在部分的叠加层,并可通过邻居节点把查询按照一定半径范围进行转发。随着查询数量的增加,将导致节点上负载的线性增长,因此Gnutella的扩展性不好。为了处理扩展性问题,分布式哈希表(DHT)方案被提了出来,其通过把对等节点组织成结构性的叠加网络来减轻查询路由负荷太重的问题。由于P2P的节点不断地加入和离开网络,因此散列数据结构需要定期更新。有些P2P系统(如Kazaa)依靠“超节点”来保留有关对等节点中的数据信息,并且所有相关的查询都是发送给“超节点”的。  6.Podcasting播客  播客是文件下载的一种变种,通常(但不限于)是传输下载文件到便携式媒体播放器中。  播客可以让互联网用户选择节目内容,一旦该节目有了更新之后,播放器可以自动接收最新的内容。这就好像订阅杂志,每星期都有杂志被送上门一样,人们需要订阅播客服务,而且订户的电脑将定期轮询其订阅的节目内容,并自动下载所有更新的内容。往往是通过负责下载内容的同一应用程序,可以把内容自动复制到便携式媒体设备中,这样用户就可以利用便携式设备,随时随地聆听或观看节目内容了。  订阅采用1LSS(Really SimpleSyndication)协议,订阅下载可以采用任何合适的文件传输协议,包括P2P协议等。一些“Podcmcher”软件程序包,如Miro和Juice等,能够接收包含TorrentEnclosur的RSS源(Feeds),这种应用也被称为“Torrentcisfing”。但应该指出的是,这些播客源与播客的正式定义不兼容。也有选择添加RSS功能到BitTormnt客户端的做法,如uTormnt和Vuze等。另外,一些网站,如www.mininova.org提供了多种播客源,可以使用RSS来订阅它们。  附图是一个BT客户端uToem,它就集成了RSS。  7.内容分发网络  目前,互联网似乎正在经历一个阶段,该阶段与20世纪50~60年代构建全国性电视广播网络的阶段非常类似,而且具有相同的网络演进特眭。例如,在部署区域}生的广播发射机时,希望在尽可能靠近观众家庭的地方部署,以确保他们能够接收到高品质的电视信号。今天,许多网络服务提供商正在做着相同的事情,正在构建一种被称为内容分发的网络(CDN),并在网络服务区域边缘上部署内容缓存服务器,这种网络的目的就是希望把内容送到离最终用户更近的地方。  内容分发网络是一种在互联网上通过网络把计算机连接在一起的系统,系统中的设备能够彼此透明合作,向最终用户交付内容,其最常见的目的是为了提高内容交付的性能、增加扩展性和提高成本效率等。战略放置的服务器的容量总和可以比骨干网络的容量更高,因此这能让其支持的并发用户数量得到显着提升。例如,如果骨干网容量为10Gbps,而中央服务器的能力为100Gbps,那么整个系统的交付能力还只能为10Gbps,但是如果把10台服务器放在到10个边缘位置(节点),则系统的总容量可以达到1010Gbps=100Gbps。  战略性部署边缘服务器可以减少在公共对等节点、私有对等节点和骨干网之间互联通信昕带来的负载,从而可以释放系统的容量并降低内容交付的费用。由于不是把所有流量加载到某段骨干网络或某个对等链路上,因此CDN可以将流量进行重定向到相关的边缘服务器中,以便卸载这些流量。  由于边缘服务器通常放置在最终用户附近,因此内容交付所需要经过的网络跳转就更少,其结果就是延迟更低、交付速度更快,而且最终用户可能遇到的网络抖动、网络峰值和浪涌的情况也较少。另外,它还能够改善节目内容码流的质量,特别是在一些偏远地区。由于可靠性的提高,允许CDN运营商以高QoS、低成本和低网络负载交付高清品质的内容。  当前的CDN可以动态分配内容资源到战略放置的冗余核心备份或边缘服务器中,它们可以自动根据服务器的可用性提供即时的用户重定向功能。一个CDN系统即使是在大面积断电、出现网络或硬件故障的情况下,仍然能够保证100%的可用性。另外,目前的CDN技术为媒资交付和网络负载提供了更多的控制,可以针对客户进行容量优化,提供实时负载和统计信息视图,发现哪些内容是热门的并显示活跃地区,还可以报告确切的客户观看细节等。  CDN节点经常被部署在多个骨干网络中,这些节点相互合作,以满足最终用户对内容的请求,透明地移动内容以优化内容交付过程,带来减少带宽成本、提高最终用户体验或增加内容的全球可用性等优点。需要指出的是,组成CDN的节点和服务器的数量可以不相同,这主要取决于具体的CDN体系架构。例如,有些CDN系统可以具有几千个节点,并且在许多跨网段区域部署了数以万计的服务器,而有些公司则采取了不同的方法。  内容请求一般是根据算法导向那些按照某种度量指标最佳的节点。选择的方法可以是从发出请求的客户到所选择的节点具有最少的网络跳转,或者是所需的网络传输时间最短。同样,在优化网络跨越时,也可以采用同样的方法;而如果需要优化成本,那么就需要选择最便宜的位置。在理想情况下,这两个目标会趋于一致,因为最接近用户的服务器可能在服务成本方面也具备一定的优势,并且很有可能与最终用户位于同一网络段中。  内容交付网络扩大了端到端传输网络的能力,可以在其上分布各种智能应用。CDN网络还采用了许多为优化内容交付而设计的技术,如与底层网络紧密集成的叠加技术、使用网络高速缓存(WebCache)、服务器负载均衡、请求路由和各种内容服务等。  网络高速缓存要在尽可能靠近用户的地方存储热门内容,因为通过这些共享的网络设备可以降低整个网络带宽的需求,减少服务器负载并且改善客户端的响应速度,因为所需的内容已经被保存到了距离用户很近的高速缓存中。  服务器负载均衡使用一个或多个4~7层的交换机,这种交换机也称为Web交换机、内容交换机或多层交换机等,用于在多个服务器或网络缓存间共享流量。其中,交换机被赋予了单一的虚拟IP地址,流量一旦到达交换机,就被导向与交换机相连的一个真正的网络服务器中。这种方案具有负载均衡、增加总容量、改善可扩展性等优点,而且还能提供更高的系统可靠性。  内容集群或某个服务节点可以采用一个4~7层的交换机,在网络内的多个服务器或网络缓存之间实现负载均衡。  内容请求路由是把客户端的请求导向最能够满足其要求的内容源,可能会导向离客户最近的服务节点,或者是最具服务能力的节点,这一过程可以使用GSLB(全球服务器负载均衡)、基于DNS的请求路由、动态元文件生成、HTML重写和“anyeasling”等多种算法来路由用户的请求。  简单的CDN需要手动进行内容资产的复制。早期的CDN系统使用了主动的网络缓存和全球性的硬件负载均衡器;而当前的CDN则使用廉价、简单的边缘服务器和智能中央CDN管理技术来动态分发内容资产。  目前,有多个协议包可用来访问分布在内容网络中的各种服务。之前的ICAP(互联网内容适配协议)起源于20世纪90年代,为互联应用服务器提供了一个开放标准;最近定义的是开放可插拔边缘服务(OPES)协议,其定义了OPES服务应用,可以驻留在OPES处理器中,或在一个服务器中被远程调用执行;LSI(Edge SidEincludes)是一种小型的标记语言,用于边缘水平的动态内容汇编。对许多网站而言,具有动态生成的内容非常普通,这些动态内容可能来源于目录或论坛内容等方面的变化,也可能是由于需要个 性化的缘故,这就为缓存系统造成了麻烦(因为缓存的内容最好是不变的,这样便于在不同的用户间共享),为此许多公司走到了一起并创建了ESI。  8.混合P2P—CDN系统  点对点网络(P2P)正日益与CDN一起组合使用,共同为用户交付内容。混合P2P--CDN系统被认为是传统CDN内容交付服务的一种扩展,当系统需要在很短的时间内,分发高度有吸引力的数据时,比如像一个热门肥皂剧的最新剧集或某些软件的补丁/更新时,P2P的优势就体现出来了。与传统CDN技术相比,如果需要交付相同数量的数据,那么CDN提供商就必须支付相当数量的interpeex费用(跨网段对等服务器之间的流量费用)c但是,“长尾”类型的资料则不能从P2P交付方式中受益太多,因为要取得对传统发布模式的优势,支持P2P功能的CDN系统必须要强制把数据存储缓存)在对等节点处,而这对用户来说并无好处,而且在实际应用中也很少会使用这种方法。  需要注意的是,P2P方案不只限于低带宽情况下音频视信号的分发。在点对点技术中,不存在什么技术限制、固有的低效率或设计缺陷,阻止其用来分发全高清音视频信号,只是有一些环境因素,如低上传带宽、消费电子设备计算能力较低等,阻碍了高清资料在P2P-CDN网络中的广泛使用。  波兰国家电视台(TelewiziaPolskaSA)进行了多个实验,在公共互联网上交付多个实时的S00bps和1.5Mbps基于微软WindowsMedia的同步并发够媒体流。这些实验证明了限制P2P交付系统的因素是对等节点的上传能力,因为在DSL环境下,其上传能力往往只是其下行带宽的1/4,甚至是1/16。  目前,由于P2P分发技术中缺乏对于QoS的支持,很多公司和机构对此还有一些顾虑,但是目前P2PNext联盟正在研究和开发与QoS相关的技术和方案。  小结  本文是网络电视系列文章之一,着重介绍了目前互联网中电视和视频业务常见的交付技术,感兴趣的读者可以关注作者后续有关网络电视的系列文章。另外,作者正在撰写《网络电视的技术和服务》等相关行业研究报告,感兴趣的读者可以直接与作者联系。