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专题
2019/7/29 15:15

基于专用盒子的P2P CDN系统

邮电设计技术  陈 杲,王 彬,张 沛,乔 治

陈 杲,王 彬,张 沛(中国联通网络技术研究院,北京 100048);乔 治2(中国联合网络通信集团有限公司,北京 100033)

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摘 要:

随着高清视频业务的快速发展,P2PCDN已经成为CDN的标配技术。随着5G的到来,如何更好地利用P2PCDN技术推动4K、8K、AV/VR业务的发展,发掘家庭网络上行带宽的价值是电信运营商迫切需要解决的问题。提出了一种基于专用盒子构建P2PCDN超级节点的系统方案,并在互联网上进行了100个盒子节点的部署和业务测试。同时,详细分析了盒子部署成本和P2P分享收入,证明了单个盒子的利润与上行带宽是线性模型关系,从实际的数据来看,规模部署专用盒子可以盈利。

关键词:P2P CDN;P2P节点;专用盒子;超级节点;线性模型

doi:10.12045/j.issn.1007-3043.2019.07.004  

引言

据估计,未来3~5年全球数据传输流量增长率将达到22%,2020年全球IP流量将达到194EB/月,其中视频流量占到80%以上。而且随着5G的到来,用户对高质量视频的需求将越来越旺盛,目前高清视频已经成为主流,可以预见4K、8K、VR/AR等视频业务也将迎来爆发期。分辨率和清晰度的提高,虽然提升了用户观看体验,但是也使带宽成本急剧上升,例如4K视频带宽要求至少50Mbit/s,8K视频要求达到200Mbit/s。目前国内带宽成本占据整个CDN成本的50%以上,如果单纯采用CDN进行分发,将产生高昂的带宽费用。

CDN进行系统扩展时需要不断增加IDC带宽和服务器数量,对于大规模直播(大型演唱会、春节联欢晚会等千万级并发活动),由于用户访问的突发性和广泛分布性,要提供大规模服务的成本非常高。CDN的带宽成本制约了视频产业的发展,因此需要在视频传输、视频存储技术上升级,尤其是对传统的CDN技术进行升级,利用边缘网络和用户端资源,降低带宽费用,提供优质、低成本的传输服务。P2PCDN采用CDN+P2P混合架构,打破了传统P2P技术的局限,减少了CDN服务器数量和IDC出口带宽,缓解了CDN边缘服务器压力,提供更高性价比的传输服务。CDN+P2P虽然初始阶段增加了系统成本,但是随着用户规模增大,P2PCDN的系统成本不再线性增加,而且小于单纯的CDN。

P2PCDN和CDN可以互为补充,如对于长尾观看模式(大量不同视频节目被观看,但是每个节目只有少量观众),传统CDN更适合。对于热度极高的内容(同一个节目被大量观众同时观看,如直播、点播、大文件分发),P2PCDN显著胜过传统CDN。P2PCDN可以解决随用户量增加而对CDN系统造成巨大服务压力的问题,显著提高高清视频吞吐能力,同时具有更低的带宽成本,目前已是互联网CDN厂家采用的标配技术,如阿里云PCDN、腾讯云X-P2P、百度金矿P2PCDN、网心科技星域CDN和云帆加深P2P5.0等。

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