GFIC2016干货｜王睿：CIBN互联网电视自建CDN核心平台助力国家级视频云建设

 

 

以下是演讲摘要：

 

感谢主办方！各位朋友们，大家好！非常荣幸参加2016家庭互联网大会。国广东方是国际台互联网电视牌照运营主体，在过去的一年里构建了一套自有CDN核心系统，下面我就和大家分享一下我们核心平台的一些架构，以及我们构建核心平台的一些思路。

 

 

 

首先跟大家分享一下CDN的建设思路，作为一个互联网电视的牌照方，我们为什么要自建CDN？随着技术的发展，互联网正在快速地从移动互联网向物联网迈进。家庭互联网，被认为是物联网的第一个引爆点，各行各业纷纷推出了自己的大屏端战略，推出了自己的新产品、新应用。视频应用无疑是一个大屏端用户的最强需求。我们说互联网视频进入大屏时代，大屏时代的互联网视频业务有以下几个特点——

 

第一是高质量，视频的清晰度越来越高，720P、1080P、4K，视频的场景感越来越强，VR、AR、MR。大家都知道，我们当前看到的视频大部分属于720P的，1080P正在成为主流，4K的终端已经很多了，但是4K的内容还很少，VR还处于发展的初级阶段。总的来说视频码流还是会越来越高，需要的带宽会越来越多。

 

第二是大容量，随着自媒体的兴起，传统媒体逐步向优质内容创作者转型，还有国家互联网+政策的促进，大屏端的视频内容种类会越来越丰富，数量会越来越多。高质量、种类多，数量多，这必然导致一个结果，就是我们需要大量的存储。

 

第三是极致体验，这其实大家也是有共识的。大屏端必须依托于大屏的优势，给用户提供低延时、无卡顿、实时互动的极致体验，才能将用户牢牢锁定在大屏。

 

 

大屏端的视频业务对CDN提出的几个需求：第一个是更高的传输带宽，对于CDN架构来说，需要考虑怎么样让视频更靠近用户存储，减少视频传输的流量损耗。我们相信家庭网关最终会成为CDN的一个节点，融入CDN架构，最终为用户服务。

 

第二个就是存储，CDN架构肯定要和云平台结合，提供分布式的存储，来满足大屏端大容量的存储需求。

 

第三个就是效率，也就是计算。CDN架构需要考虑动态路由选择，需要支持实时的传输协议，来满足大屏端用户极致体验的需求。

 

 

我们看一下国家的一些政策，随着互联网电视的发展，国家对OTT产业提出了一系列的政策，包括“56号令”、“181号文”、“229号文”、“6号令”。总的来说，国家对OTT产业的政策与监管体系正在逐步完善，对大屏端内容和应用的监管会越来越完善，趋势是不可逆转的。作为牌照方，我们的使命就是监管、引导和规范行业的发展，同时要服务用户、提升价值。为此，国广东方提出了CIBN互联网电视端到端解决方案，这个方案的基础就是我们的CDN。同时作为一个互联网电视牌照方，我们必须和国家级的云平台结合，只有这样做，我们才能真正做到内容传输的可管可控，履行好作为一个互联网电视牌照方的行业使命。

 

 

基于以上这些原因，我们提出了国广东方的CDN建设思路。第一个就是不能完全依靠第三方的CDN，采用自建+租用混合互补方案。第二个自建CDN提供灵活部署和互通能力，资源集中云化、服务就近部署。家庭网关最终会成为CDN的一个节点。第三个就是构建完整的CIBN互联网电视端到端技术服务平台，CDN是重要的构成。第四个是只有自建CDN与国家级云平台结合，才能真正做到内容传输的可管可控，履行好我们作为互联网电视牌照方的使命。

 

 

 

下面给大家介绍一下我们整个CDN架构。上图是我们CDN的总体架构图，我们的CDN由业务入口、CDNTracker节点、CDN核心存储节点和CDN边缘存储节点构成。业务入口相当于整个CDN面向用户的窗口，接收所有终端用户的请求，业务入口根据实时统计数据，将用户定位到离他最近、服务质量最好的一个服务节点上。CDN Tracker在整个CDN中起到管理作用，是总的协调调度中心，负责CDN中所有服务节点的调度管理，不直接对终端用户提供服务。CDN的核心存储和CDN的边缘存储，构成了我们CDN的二级存储架构。一般我们要求一个CDN集群中核心存储需要部署三份，满足CAP理论，保证数据的可靠存储。CDN核心存储节点的特性是：存储量都非常大、带宽资源也比较丰富，它是作为数据的终极源头。CDN边缘存储节点，我们可以在全国、全世界、各网端大量部署。CDN边缘的节点主要存储的是热点存储。我们的CDN边缘存储节点，以后可以部署到家庭网关中的。我们要把家庭的网关作为我们CDN的一部分。整个CDN的服务节点之间是采用P2P协议来交换数据。

 

 

我们介绍一下CDN的Tracker，它是CDN的管理节点，是CDN网络的总协调和调度中心。部署在多线机房、双机热备、所有的CDN业务配置、系统管理的中心。跟踪每个介质文件的元信息、存储位置，介质实时上线、下线状态，用于介质的调度分发管理。跟踪所有CDN服务节点，实现节点之间的路由通信。CDN Tracker节点也是服务节点之间的P2P通信调度中心。

 

 

CDN服务节点是整个CDN的基础部署单元。每一个服务节点可以根据用户需要，把服务节点部署到任何地方，为当地的用户去服务。CDN核心存储节点以及CDN边缘存储节点是我们服务节点的两种部署形态。大家看上图，一个服务节点下面相当于包含着一个Indsrv和多个Edgesrv。Indsrv作为服务节点的对外入口，它的作用是跟踪下属Edgesrv节点的状态，将数据均衡地分布到Edgesrv节点中，同时，根据用户的请求，做到负载均衡，将请求均衡地分布到边缘节点。

 

 

上图是我们CDN中服务节点中Edge节点的模块结构图，CDN Edge节点包含以下几个部分：本地存储管理组件、缓存管理组件、多点传输模块、通讯节点管理模块。对终端用户，我们提供了多种丰富的接口，像HTTP接口、RTMP、UnixSocket……满足用户的需求。

 

 

重点说一下我们CDN是怎么来存储介质的，就是介质的本地管理策略。第一个策略是在一个CDN的服务节点中，原则上是要求一份介质只存储到一个edge节点，其他edge节点通过通信机制共享这个copy。这样的目的是为了能节省存储空间。第二个策略，每一个介质文件我们会分配一个FID，FID是介质的MD5值，这个边缘节点会根据FID，将介质均衡地放到它的分区和目录里面，这样可以提高整个CDN的查询检索效率。第三个策略就是我们的介质文件也是分块存储的。我们在边缘节点上不光存储了介质，还存储了介质的描述信息。描述信息包括介质的源信息，像文件的名称、类型、大小等类似的基本信息，还有介质的分块存储索引信息，通过这样的结构我们可以实现介质的无序存储、有序输出。

 

 

刚才是介绍我们的CDN是怎样管理介质，下面介绍一下它是怎样发现介质的，其实就是我们CDN里的一个重要特性，透明存储。当一个终端用户访问一个介质的时候，他不需要知道介质的具体存储位置，他只要知道FID就可以了。服务节点的Indsrv在拿到FID的时候，它首先会查本服务节点是否有edge节点存储了介质，如果存储了，直接让用户到这个edge节点。如果没有存储，我们的策略是将用户重定向到edge节点中的空闲节点，让这个空闲节点去其它edge节点同步数据，同时将用户定位到这个空闲节点去下载数据。大家可能会怀疑这样CDN的效率会不会低呢？其实在这个过程中，我们都是采用内存的方式，就是数据交换发生在内存中，所以效率不存在问题。

 

服务节点中还有个重要的模块，就是通讯节点的管理模块。通讯节点的管理模块我们会抽象成一个节点对象，节点对象其实就是IP+端口的一个抽象。它主要管理我们服务节点和其他服务节点通讯的。这里面包括连接池的管理，还有TCP发送队列、TCP接收队列、等待队列，还有发送数据的管理等。

 

 

我们刚才讲到了，为了保证用户的极致体验，我们的CDN要高效。高效在我们的系统里面是怎么实现的？相当于缓存管理，我们的缓存管理实现了三级缓存策略。首先我们会将信息缓存到本地磁盘，进一步存储在内存数据库，对于用户访问的热点数据，我们会以hashtable的方式放到内存中。缓存中存储着介质元信息，介质存储节点的列表，切片存储的索引列表、同步管理。同步管理是干什么的呢？我们这个CDN架构其实是实现了分布式的上传。用户将一个数据上传到CDN的时候，他可以选定我们任何一个边缘节点，而不是说必须要传到我们的核心存储。边缘节点接收到这个用户上传的数据，相当于同步管理的模块就知道了。它会把用户上传的数据，同步到核心存储。通过介质的存储节点列表，CDN可以从最快的服务节点下载数据，这其实就是P2P里面的一些要求。

 

 

 

下面再介绍一下我们视频云平台的建设情况。我们的视频云平台主要是以我们的CDN为基础构造的，目的是为了打造一个国家级的云平台做基础。我们相信，依托于CIBN互联网电视的分布式存储系统、分发技术，我们完全有能力建造一个国家级的媒体云平台。目前，我们已在北京、江西、广东、山东建设了一些节点，当然这里面要感谢CDN厂商，CIBN互联网电视其实跟各大厂商都有合作，在海外，目前主要是在泰国和澳洲，以及东南亚地区，因为我们在东南亚地区是有用户的，所以会以东南亚地区为最优先。总的来说，内容建设和节点部署是在逐步的建设当中。

 

 

 

最后给大家介绍一下我们的CIBN互联网电视端到端解决方案，这套方案包括转码中心、大媒资系统、节目管理系统、EPG内容推荐与发布系统、产品包管理与计费系统、用户终端管理系统、消息系统、数据统计分析系统等业务系统，构建在自建CDN和商业CDN基础之上，同时可以为TV端、PC端、PAD、手机等多终端提供服务。端到端解决方案是我们作为互联网电视牌照方核心的一个管控平台。

 

 

和我们合作有以下一些优势，第一个就是牌照优势。从政策上来说，国家对大屏端的管控是不可逆的，越来越完善，所以说，我们要想发展大屏端业务，必须依托一个牌照方，这样才能合法合规地发展业务，才能避免政策上的风险。第二个就是平台优势，节省和缩短产品推向市场的时间，加快业务模式创新与探索。第三个是发展优势，我们的平台上聚合了大量第三方的内容，能够发现潜在的合作机遇。同时，端到端解决方案也在广电新媒体、教育、酒店、音乐、电商、禅文化等领域都有广泛的应用，也期待与大家的合作。

 

 

以上这些就是我今天要分享的内容，国广东方在CDN领域才刚刚起步，以后发展中希望跟大家多学习、多交流、多融合，谢谢大家！