「中兴通讯」张宇:5G CDN构建灵活高效的内容边缘云

2021-06-10 16:44:02来源: 热度:
亚太内容分发大会是亚太CDN产业联盟举办的CDN领域千人科技会议,是全球内容流量技术和运维领域最重要、规模最大的活动之一。大会目标是推动内容分发平台CDN节点部署,技术创新和流量成本降低。目标听众是流量内容平台的CTO、运维总监和运维经理,通过向大会听众和读者普及CDN行业技术创新,来推动企业内容平台的技术运维,适应创新的流量技术和价格体系。

 
6月9日,“新十年 无畏前行”2021亚太内容分发大会暨CDN峰会在北京盛大开幕,亚太CDN产业联盟联合来自中国移动、阿里云、腾讯云、网宿科技、安迈云、中兴通讯等中国CDN产业生态圈顶层企业国内内容分发网络生态的顶尖技术专家、知名企业领袖、数字营销专家,携高尖端技术、优秀实践案例、未来趋势洞悉等高质量硬核内容悉数亮相,共同打造具备里程碑意义的内容分发网络盛会,面向新十年,无畏前行,扩张CDN产业覆盖,推动CDN与RTC互动直播、PCDN边缘计算、内容出海、对象存储、运营商5G等领域融合、创新与升级,赋予CDN全新价值!
 
在6月9日上午举办的【领袖论坛】上,中兴通讯CDN产品规划总工张宇发表了题为《5G CDN构建灵活高效的内容边缘云》的精彩演讲。
 
 
中兴通讯的CDN是和运营商的IPTV一起成长的,10多年来走过了一个快速的发展过程,张宇首先回顾了运营商IPTV的发展过程。
 

2005年,陕西电信成功布局第一个商用点。
 
2008年,奥运期间,中兴通讯反复探讨了奥运的版本,推出了金牌榜,专题、专栏,点播、直播、回看、时移等新的视频体验业务,这种交互式的业务完全颠覆了传统电视全被动的接收方式,给用户带来全新的体验,得到用户的好评。奥运版本上线以后运行非常平稳,让运营商对IPTV信心大增,2008年开始进入快速发展期。
 
到2008年底,上海电信的IPTV用户数突破100万;江苏电信从2011年开始建设IPTV,在2013年用户数突破500万;四川电信的建设则更快,从2014年200万,到2015年翻了3倍达到600万,2016年更是到达1000万,成为首个达到1000万的全球最大的IPTV局点。
 
中国移动虽然起步比较晚,但是发展很快。中移从2014年开始大规模建设CDN网络,中兴通讯与移动运营商深度合作,经过6年时间,5次集采,建成了全球最大的融合CDN网络,目前覆盖了全国331个城市、1500个节点(有200多个节点下沉到了区县),达到了340T的规模。
 
10多年来,中兴通讯协助运营商建设了庞大的内容分发网络。工信部5月19日统计,目前国内固定宽带用户5.01亿,其中IPTV占到了3.26亿,渗透率高达65%。
 
5G时代正式来临,带来了高速率、广覆盖、低延时的优势。从某种意义上说,5G时代就是视频的时代,目前视频在整个网络的IP流量中占了近百分之八十,成为推动5G流量增长最主要的应用,也是运营商最愿意投资的应用。当然,我们在看到应用增长的同时,连接数量和流量规模也在大幅度增长,这对运营商的CDN是巨大的挑战:
 
第一,企业快速发展,各行各业都用到视频,视频+教育、视频+医疗、视频+旅游等等,已经成为生活、教育、休闲的新载体,这就要求视频分发的时效性更强,同时要求CDN延时更低、覆盖更广、下沉更深——因为下沉深才能更加接近用户,才能提升用户体验,更能够减少上行的回源流量。
 
第二,日常的流量波动非常大,这对运营商CDN网络是巨大的挑战,日常的波动流量主要分以下几种:
 
1,每天不同时段的流量波动,短视频有两个高峰,每天中午午休以后11点到下午1点是高峰,晚6—9点是流量高峰。高峰期的流量是低谷期的2—3倍,甚至更高。
 
2,流量突发事件,一些公共事件、节假日、春晚直播、奥运直播,还有爆款的游戏下载都属于突发流量高峰。
 
3,区域的热点,比如某个场馆进行一场演出,演出观众手持移动设备,边看演出边直播,给本区域的流量带来了集中爆发的巨大压力。
 
综上所述,短时间内的流量爆发形成了流量的潮汐效应,这对运营商的CDN是非常大的考验。因为运营商如果建设过多的CDN节点,但平时在流量低谷期这些设备处于轻载状态,容易造成资源的浪费。所以,如何应对潮汐效应,是我们和运营商共同面对的问题。
 
第三,超清产业的发展。5G时代来临后,用户对新视频新体验的要求也在提高,比如冬奥会将提供超高清的8K直播。AR、VR沉浸式的体验视频,UGC/PGC用户/专业生产的视频数量快速增长,码率也会同步增长,带来CDN的存储消耗越来越大,对于算力要求越来越强。另外,CPU渲染技术等对CDN的要求越来越高,不断推动CDN革新。
 
综上所述,5G到来后,对运营商CDN带来了新的挑战。
 
当前运营商和企业都在进行数字化转型,运营商的云网融合、云网一体、边缘计算等架构成为新的热点,运营商和云服务商都在积极部署边缘计算,在靠近用户的网络边缘部署计算和存储能力,来实现能力的下沉。而CDN正具备这种丰富的资源和能力。比如,近期提到的“四个协同”——地理位置协同、资源协同、网络协同和应用和业务协同,这四个协同说明,CDN的资源和边缘计算要求的资源是高度一致的。这些CDN的资源也是运营商最具优势的资源,发挥这些资源的优势,拓展CDN的服务边界,从而实现CDN由原来的简单售卖资源到今后的能力开放,再到精细化运营,不断地提升运营商的价值,避免被管道化,这是运营商的诉求。
 
未来CDN该如何发展,该如何转型?张宇分享了中兴通讯深入的思考,以后的CDN应朝以下三个方面进行转型。
 
 
CDN有三个要素,内容、调度、服务,内容是核心,调度是基础,服务是关键。CDN如何转型?首先就是CDN节点,由现在的物理节点逐步通过容器化的部署,升级为边缘云。
 
第二,CDN的调度,这体现了一个厂商CDN的能力水平。CDN的调度在IPTV阶段仅仅是做流量的调度,在5G时代将会升级成“流量+功能”的调度。
 
第三,目前CDN主要是提供视频服务,提供内容加速和文件下载等,未来会发展成边缘计算业务,未来运营商CDN、传统CDN、互联网云商CDN最终都会朝着边缘云方向发展。CDN云化后,运营商可以得到更多优势,资源可以灵活调度,云化以后业务可以编排,软件架构可以灵活调整,能力也可以全面开放,容量可以弹性扩缩,这些优势可以避免资源浪费。
 
CDN演进成边缘云以后,不仅节省运营商资源,还可以帮助企业快速成长,提高企业办公效率。
 
传统CDN,运营商部署在机房里,需要机房、机架、电源等配套空间和设施,往往扩容一个节点需要较长的时间,然后再部署CDN软件,全部完成后,CDN节点上的内容还需要一个“蓄水”的过程,整体业务上线时间较长。
 
针对5G时代CDN面临的挑战和运营商的诉求,中兴通讯提出了5G CDN的概念,解决5G背景下新的的问题。
 
 
中兴通讯5G CDN采用轻量级灵活部署的方案,通过vCDN的容器化部署,可以快速弹缩,快速部署在容器上,不需要像物理机那样经过比较长的部署周期。同时,可以秒级启动CDN应用,迅速缓解潮汐效应带来的流量激增。
 
另外一个特点是热点的快速复制技术。CDN特点的是通过热点发挥出服务能力,但是如果当某个热点超出节点能力范围,可能会引起单个设备能力不足,引起质差和用户投诉。
 
中兴通讯5G CDN可以实时探测出热点内容,并迅速地把这些内容在CDN的节点与节点之间、节点的内部设备之间进行秒级的快速复制。这种快速复制可以消除突发流量对CDN的单个节点,单台设备带来的冲击,将峰值均化到每台设备上。同时,还可以通过中兴通讯的智能调度系统,把超出服务能力范围外的用户调到临近的、优质服务节点上,使得全网的流量达到均衡。
 
大家知道中兴通讯是运营商的主要设备提供商,在网络设备制造方面是强项。去年中兴通讯在M6000和C600这两款设备上开发了两种不同的CDN单板,直接利用Bras和OLT设备机框和空闲插槽,把单板插到机框内部,让CDN的硬件可以直达到网络边缘,更加贴近用户。在浙江、安徽、广东多个省的试点获得了较好的用户体验。
 
传统的CDN一般多级架构,内容中心、区域中心、边缘节点。一个内容从CP发布出来,注入到运营商的运营中心经过两级架构下发之后,才能到达边缘节点,并提供用户服务,这个内容下推的时间是比较长的。
 
中兴通讯5G CDN采用多层分发技术,可以在多个节点内找到内容的分片,采用P2P的方式急速下拉。一部4K的影片,原来采用传统的下推模式可能需要十几分钟甚至几十分钟,采用P2P的多层分发技术基本在1~2分钟内可以完成,所需的时间是原来的十分之一到十五分之一甚至更快。
 
中兴通讯5G CDN采用灵活部署,弹性扩缩,急速下拉,热点复制等手段,解决了5G场景下遇到的问题,提升了用户服务质量。
 
2020年,中移邀请了7家主流云厂商和CDN厂商进行了测试,主要思路就是引入容器技术,基于容器来构建CDN的业务。同时,把CDN的一些视频处理能力,从原来的业务中剥离出来沉淀到PAAS平台,把这些能力对外开放。这是CDN边缘云后的另一个目标。
 
中兴通讯目前正在把CDN的视频编解码、画质增强、视频渲染、多协议转换等能力从现有的业务中剥离出来,形成轻量化微服务的模块,模块和系统之间、模块和模块之间都是松耦合,满足K8S和Docker设计要求。通过提供边缘服务能力,并逐渐丰富这个平台能力,最终实现平台能力共享,实现运营商边缘计算的核心竞争力。
 
中兴通讯通过在PAAS平台上提供的视频处理能力,打造了沉浸的多维视频业务产品,比如多视角,自由视点,2D转3D,FOV VR等。
 
多视角是用户可以在同一屏幕上选择不同观赏比赛的视角;自由视点,可以围绕焦点进行旋转,可看到360度的视频和子弹时间等效果,还有2D转3D,通过深度算法把二维视频变成三维立体视频;VR头端推流到转码平台上以后,通过FOV VR技术,把一路8K VR全景的视频流变成3路,一路是主视场高清流,一路标清背景流,一路高密度I帧流,向终端提供服务,这种方式不仅同样让用户在普通4K设备上得到8K清晰度的VR体验,还可以节省50%—70%带宽,这些多维视频和沉浸式体验应用都可在这个平台上得以实现。
 
有了这个云平台以后,运营商可以逐步把第三方的应用引入到云平台上,为了方便企业入云,中兴通讯5G CDN今年开发了边缘调度服务系统ESS,第三方的应用经过编排可以部署到边缘云的平台上,该系统和运营商的资管平台、云管平台对接,实现第三方应用的一键申请、一键引入、一键部署、快速上线。用户服务的时候,ESS的调度系统根据用户请求不同的能力,将用户调度到不同的边缘云上进行服务,实现内容和功能的分发。
 
张宇在演讲中介绍了明厨亮灶的应用,对餐饮厨房、学校政府的厨房进行采集和处理。传统方式是通过摄像头和专线拉到平台上进行监控,在边缘云平台部署完成后,可以将摄象头采集的视频上传到边缘云的节点进行保存,充分利用CDN的能力。ESS把第三方应用编排部署到边缘平台上,同时对监控视频进行处理,对于违规的行为进行监控和告警。CDN把这些场景长久保存下来——CDN本身就有这种能力——存储、分发是CDN最强的功能。类似这样的应用非常多,运营商在把CDN变成边缘云以后,可以拓展全新的领域。
 
CDN安全是非常重要的,因为CDN的设备分布很广,存储着海量的视频内容,承载亿万用户的服务,关系重大,CDN的安全涉及到每个用户和运营商的核心利益,5G CDN目前也实现了一个完整安全解决方案。
 

 
除了具备防DDOS攻击等常见网络攻击之外,中兴通讯5G CDN在四个方面进行了统一的处理。
 
第一,就是动态安全防御,是中兴通讯和合作伙伴一起集成了专业的杀毒软件,主动查杀和定时查杀病毒,同时又保证不影响CDN的性能。
 
第二,内容防篡改。内容为王,有很高的价值,如何保护CDN上存储的内容不受篡改?我们研发了一套完整的防篡改机制,当外来的入侵者想拷贝或者想修改内容的时候,会系统及时地制止,并且向有关部门发出告警。
 
第三,防泄露。现在用户的数据越来越敏感,运营商的数据也很敏感,在上传数据或者下载数据的时候,要对用户的数据进行脱敏处理,目前我们的处理流程完全符合欧盟的GDPR和国内相关标准。
 
第四,容灾。我们对所有CDN的关键网元全部实现备份容灾,确保任何一个关键设备宕机不会影响业务和服务。
 
保障了数据安全后,才能打破各个行业之间的壁垒,让第三方企业能够放心使用边缘云的CDN,实现运营商资源的最大化利用,这是我们中兴通讯一直追求的目标。
 
最后,中兴通讯真诚地希望和各位同行、与合作伙伴一起形成端到端的细分市场的产业链,打造合作共赢的生态,为运营商乃至中国社会高质量的发展贡献我们的力量!

责任编辑:徐晓俊