9月25日下午舉行的MEC分發&CDN節點論壇上,中國移動集團公司 網絡部 CDN運營中心 產品負責人 張慧勇做了題為《與邊緣計算融合發展,助力5G業務快速落地》的主旨演講。
中國移動家寬、無線用戶數保持領先,業界在資源部署時需充分考慮
中國移動近期剛對外公布了一組耀眼的成績。截止今年8月份,中國移動的家庭寬帶市場仍然保持著第一的位置,其寬帶用戶數已經達到了1.75億的規模,份額達到42.9%;
其移動用戶規模已達9.35億,其中4G用戶為7.34億,滲透率高達79%;
其電視用戶已達1.18億,大屏電視的發展為中國移動以及其合作伙伴的發展提供了更多的契機;
此外,其在全球擁有最大的物聯網專網,物聯網的連接數達到了6.93億。
隨著5G商用牌照的下發,中國移動正在實施5G+計劃,推動5G網絡的商用落地。目前中國移動已在超過50座城市推進應用試驗,按照相關規劃將增加至5萬+ 個5G基站。
5G+大視頻時代,內容必須要下沉
內容下沉是提供高速率服務的必然要求?;ヂ摼W內容的傳輸速率與距離有密切的關系,5G無線側可以提供低時延、高速率及低丟包的特性,但如果內容仍然部署在遠端,用戶所感知到的實際速率仍然會不高。要向用戶提供真正的端到端的高速高質服務,需要無線側和內容側的緊密配合,對內容側的最主要要求就是將內容部署到貼近用戶的位置。
視頻的高集中度支持內容下沉的實現。根據對互聯網電視熱點的統計,點播的內容集中度非常高,TOP3500可以命中50%點播請求,對應的熱點點播內容主要為熱門連續劇和少兒娛樂及教育節目。視頻熱點內容的高集中度,也適合將此部分內容進一步下沉到最靠近用戶的地方。
圖1:視頻節目的分布符合長尾理論
中國移動提供“高智能、高安全、深下沉、深融合、廣服務”的極致CDN服務
立足強大的基礎網絡,面向5G和大視頻,中國移動一向致力于為客戶、為業界提供極致的CDN基礎設施服務。中國移動CDN具備了“兩高、兩深、一廣”的特性:
1、高智能:運用運營商獨有的EDNS0技術保障內容精準調度到其所在的地市和區縣節點;基于業務質量和網絡質量的智能調度,保障用戶訪問的“路徑、節點雙優”。
2、高安全:具有安全分發能力,為高等級客戶提供多個分發平面,實現突發故障時的無感知切換。
3、深下沉:最貼近用戶的CDN,下沉至341個地市,近240個區縣,節點數規模超過1500個,帶寬能力150T,峰值流量90T;推進嵌入式CDN取得新突破,為后續進一步下沉儲備了充足的技術能力。
4、深融合:與無線網絡、家庭網絡深度融合。中國移動CDN節點部署在流量出口位置,在4G網絡下,用戶的流量一出核心網設備,就能夠訪問到CDN節點;在家寬環境下,用戶的流量一出接入網設備,就能夠訪問到CDN節點;在5G時代,中國移動正在推動CDN節點與邊緣計算的深度融合,未來能夠向業界提供更豐富的邊緣能力。
5、廣服務:中國移動遍布總部、省、地市網絡戰線的員工,可以為用戶提供全程全網的端到端服務。
節點下沉成為業界共識,嵌入式CDN應運而生
“下沉”成為緊追“5G”和“邊緣計算”之后峰會的第三高頻詞。2017年中國移動就開始倡導的下沉的理念,現在成為了業界的共識。中國移動已完成全部341個地市CDN節點的下沉,為了進一步推動區縣和熱點高校區域的下沉,聯合合作伙伴,開展了嵌入式CDN的試點,張慧勇以“技術發展的產物,CDN下沉的利器”來形容。
現有機房條件和ICT技術的發展推動了嵌入式CDN的發展:
1、傳統通信機房難以滿足通用服務器的要求。原有的縣區機房,主要是面向傳輸等傳統通信設備,不能滿足通用服務器對耗電、散熱、溫度等的嚴格要求,DC化改造工作量大。
2、IT/CT技術器件發展帶來契機。CPU、存儲小尺寸、低功耗、高性能化,BRAS和OLT等接入側設備端口密度和槽位寬度越來越大,存在空余機框槽位。
基于以上兩個因素,中國移動開展了嵌入式CDN的試點,并在現網進行了部署。使用嵌入式CDN相對于外置服務器,部署上更具便利性,功耗更低、成本方面可以省下接口和鏈路,通道方面使用了內部通道、帶寬大。此外其性價比也更高,機架空間利用率更高。
以OLT CDN為例,部署方案如下:
1、CDN板卡安插在通用的OLT設備槽位上,配置IP用于終端訪問以及回源;
2、OLT內置CDN板卡上部署軟件,具備服務能力;
3、用戶請求通過CDN調度,被引導至OLT 內置CDN板卡服務;
4、OLT內置CDN板卡有內容則直接服務,沒有內容到上級節點回源。
圖2 OLT嵌入式CDN部署方案
OLT CDN在調度策略上,采用智能調度方式,熱點統計預推送,提高首次命中,增加重定向調度模式,改變現有的邊拉邊放模式,可將直播、時移、回看及點播均實現全部調度到下沉節點。
使用嵌入式CDN成效明顯。在業務質量方面,跟蹤對比試點前后視頻播放質量關鍵指標,OLT嵌入式CDN下的用戶的服務質量較之前有明顯提升;而業務命中率方面,節點命中率在維持在了95%以上,完全滿足本地化服務的要求。
結合大網優勢,智能調度獨具特色
EDNS0改造全面完成,用戶訪問精準調度到地市和區縣。中國移動全面完成DNS的改造,支持EDNS0技術,CDN調度中心利用EDNS0傳送的用戶精確地址,可以將用戶訪問精準調度到地市和區縣。而一般CDN廠商只能實現省級的調度,即使在一省多個地市部署了節點,也只能進行輪詢調度。
基于熱度、負荷、質量的智能化調度初步實現。中國移動CDN的智能調度與業界CDN相比,存在兩大優勢:
(1)數據來源更廣:能夠采集的數據更為豐富,除了業界通用的CDN節點信息、嵌入式SDK信息和撥測等信息外,還采集了大量的網絡數據,包括全網的DNS日志信息、全網的Netflow流量信息,用于對熱點的預判和質量分析。
(2)節點、路由雙優選擇:在調度策略方面,除了對節點的選擇外,還可以做到在網絡路由上的選擇,選擇負荷最輕、質量最好的鏈路用于數據的傳輸。
圖3:中國移動CDN智能調度原理圖
在智能調度上,中國移動CDN開始探索“網絡+CDN聯動調度”,從BRAS設備開始,就對質量進行探測,對路由進行優選。中國移動在部分BRAS設備上增加了SA板卡,SA板卡采樣識別各類業務質量和各方向鏈路質量情況,并將這些信息上報給CDN的邊緣節點。
CDN的邊緣節點部署了數據分析和智能調度模塊,分析生成業務調度策略,下發至BRAS板卡,實現不同業務智能調度至最優鏈路的功能。
面向5G支持虛擬化、容器化,提供更豐富的邊緣服務能力
張慧勇介紹中國移動正在開展CDN邊緣節點的虛擬化、容器化試點工作,并取得了一定的進展,并介紹了兩個案例。
升級CDN邊緣能力,提供“CDN云網吧”服務。
中國移動在家庭寬帶市場取得領先優勢后,也在嘗試進入網吧專線市場。在深入網吧專線市場過程中,中國移動發現傳統網吧有“三高”的痛點。
(1)機房要求高;
(2)硬件成本高;
(3)運維成本高。
這“三高”給網吧運營者帶來了沉重的負擔。
針對網吧的三高痛點,中國移動結合CDN邊緣節點的強大能力,打造了云網吧平臺,為網吧客戶提供服務。
具體來說,傳統的CDN主要是I/O型的業務,空余的CPU計算能力對網吧客戶是足夠用的。但網吧客戶還有一個顯著特點,就是打游戲的用戶超級多,這對需要強大的GPU能力。但傳統的CDN是沒有GPU資源的。因此,中國移動在傳統CDN邊緣節點設備上,增加了GPU,并對CPU、GPU、存儲等資源都進行了虛擬化,以虛機的形式提供給網吧從業者。網吧從業者只需要配置高端的顯示器等外設,就能夠很好的進行運營了。
中國移動在某省多個地市進行了測試,CDN云網吧能夠很好的滿足用戶的需求,游戲的質量與采用傳統模式的網吧基本一致。請專業玩家進行評測反映也非常的好。
圖4:中國移動“CDN云網吧”架構圖
CDN邊緣節點改造,承載VR視頻
傳統視頻用戶與服務端是基本沒有交互或者是交互很少的。而VR則不同,用戶的每一個動作,比如轉頭等,都需要與服務端進行交互。這些計算必須部署在邊緣來完成。
中國移動對CDN邊緣節點設備進行了升級,支持快讀快發等新技術,并與VR內容提供商、頭盔等外設提供商一起,開展了VR性能指標、通用服務器承載能力等的測試,測試結果表明,通過對CDN邊緣節點進行適當的改造,能夠很好的滿足VR等新型業務的感知需求。
截止到目前,中國移動CDN客戶數已經超過了8.5萬,峰值流量達到了90T,其中約有約有10T左右是物聯網業務的流量。分發客戶包括了騰訊、華為云、芒果、頭條等知名企業。
張慧勇表示中國移動建設CDN的初衷,是為給業界提供一個標準化的基礎資源,中國移動CDN會像IDC一樣,成為大家資源采購中的一個選項。同時,中國移動也在嘗試通過虛擬化,將CDN邊緣節點的能力進一步打包,提供給業界使用。中國移動也愿意以開放的心態與各行業開展邊緣能力+CDN的業務合作。