基于CDN技术在广电VOD平台的应用解析

王小伟

摘要：当前的数字化革命为广电VOD平台带来了很大变化，媒体和网络的融合在我们今后的广播电台当中的结构和运营也有很大的改变，也对传统的运输模式带来了挑战。当前主要的研究目标和方向主要是如何构建面向未来的广电交互信息传输网络，当前我们达成共识的是采取IP技术和光纤传播技术来建设宽带骨干传输网络，CDN技术指的是源于互联网的内容分发网络技术，在广电VOD平台会发挥出重要作用。本文将介绍CDN技术的基本改变和关键技术，然后根据VOD平台的应用方法来进行应用方法的分析。

关键词：CDN技术;广电VOD平台;应用分析

1 CDN的概念和关键技术

1.1 CDN的概念

CDN是内容分发网络技术，最初是被广泛使用在互联网行业，主要为了实现高速缓存的功能。这一技术近年来兴起，主要为了解决互联网性能不佳的问题，基本的工作原理就是通过自身的技术优势来提升网络速度，对那些可能影响数据传输速度和稳定性的环节尽可能避开和优化，保证数据传输的稳定性和速度，CDN技术的核心是进行边缘访问以及透明访问，CDN的关键技术主要有内容路由技术和内容分发技术以及内容储存和内容管理等。因为广电VOD业务对于实时传播性能和视频信号质量提出了较高的要求，而且用户要求的高传输速度以及对服务器稳定的维持都需要CDN技术的应用。

1.2 CDN的关键技术

首先是内容路由技术，CDN的路由主要的工作内容是将用户的请求调度到网络当中最稳定和快速的网路节点上去，内容路由器的主要工作载体是负载均衡系统。主要的作用是动态均衡不同的内容缓存站点进行合理的分配，这样用户进行选择的过程当中会主动选择最佳的服务站点，也提升了网站的可用性。内容理由器会根据实际的情况来进行路由的制定，用户和站点之间的距离以及内容的可访问性还有网络整体的负载情况都是针对性解决的内容。负载均衡系统可以说是CDN技术的核心，包括DNS、应用层重定向还有传输层重定向等内容。内容分发技术负责将内容传递到距离用户最近的远程服务点，主要借助索引和缓存以及流分列等技术，当前主要的分发方式也分为两种，其中一种主要是PUSH技术，内容管理系统将内容从中心媒介传输到边缘节点，主要发送热点内容，另一种内容分发模式是PULL模式，一般是用户请求进行传输，分发的内容基于个人要求。由于网络数据的吞吐量以及规模都很大，因此需要对存储多方面进行考虑，一般采取独立磁盘冗余阵列来进行，这也是内容存储技术的主要应用手段。对其中存储的内容进行监督和管理需要使用到内容管理技术，会对网络部件的状况信息以及内容发布的端到端的性能进行测试，保证最佳的运行状态，也减轻服务器压力，提升网站性能以及可拓展性。CDN技术采取“中心-边缘”的服务于存储的分布方式，其一般是在当前分布网络中来配置服务器，用户需要服务直接由边缘的路由器来提供。

2 具体的应用措施和内容

2.1 资源管理调度

在VOD系统中，CDN技术的使用可以确保用户所需要的视频资源是通过CDN技术的网络进行下载的，将IP数据包调制发送到有线网络当中，这样用户家中特定的机顶盒只允许获取特定的一组数据，这样就需要结合实际情况合理规划和管理服务的地区，这样的服务区域一般被定义为Region。实际上，在系统运行过程中，不同服务节点所能够覆盖的服务区域都选择了VOD的频率规划单元，而且相同路径的服务区采用相同的Region，而不同的Region都有着自己独特的ID，VOD业务当中主要通过ID来定位客户，当机顶盒发出请求时，一般要向VOD头端系统提交相关信息，并根据信息头端系统就可以判断哪一区域发送的请求，从而可以分配对应路由器进行传流。RegionID的获取方式主要包括网络上自动下载或机顶盒的固定分配，其中固定分配的方式是比较简单的，但是在头端网络结构调整和跨区域漫游过程中，机顶盒需要对RegionID进行重新绑定，如果使用网络下载，那么机顶盒可以进行更新，也是当前许多运营商主要使用的方法。IP地址的传输体系如图一所示。

2.2 数据层面结合

经过了路由的选择和资源的分配后，CDN的边缘服务器将输送视频流数据，并结合设备的传输特性来综合考虑数据的码率控制和封包方式。如今，在数据封包过程中，运营商一般会选择视频编码的方式，如MPEG4/H.264LSMA或MEPG2TS，这两类格式采用了不同的封包流程，首先视频文件要以这种编码的形式来进行存放，再由视频服务器进行读取和封包，传输到IP地址后，IPQAM再将TS数据取出调制成信号通过网络进行传输，IP设备具有比较弱的码流变化的适应能力，此时如果视频服务器只采用以太网上的发包策略，将会产生发包过快的问题，造成IP地址的缓存不足，视频服务器对码率可以实现精确控制，这样不仅可以确保码流的平稳，而且还可以降低或消除IP异常现象的发生。同时，在编写码流控制算法时，可以进行限速控制也可以进行加速的控制。限速控制主要是对每一个时间片内数据总量的发送情况以及每一个时间段内数据的發送量，进行限制，对数据总量进行限制的过程中还需要使用拥塞窗口，当片源过大填满了拥塞窗口，服务器就会停止发包，这样就完成了限速控制。加速控制需要使用前置缓冲机制，对服务器可以发送的最大数据进行检测，技术人员再进行数值的限定。当前CDN系统的建设情况如图二所示。

3 总结

我们通过对CDN网络技术的合理应用，可以保证广电运营商使用先进技术的同时，将优势特点充分发挥出来，保证低成本和高效率。当前的CDN从单一的运营商发展模式发展到了网络化的CDN模式，从技术和运营体系方面都较为成熟。

参考文献：

[1] 钱明，李明，成功等.基于CDN和IPQAM构建分布式VOD平台[J].中国数字电视，2008（05）.

[2] 张俏.CDN技术及其在广电VOD平台的应用[J].有线电视技术，2014（04）.

（作者单位：江苏省广电有线信息网络股份有限公司）