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。
