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现如今，许多因特网视频公司日复一日地向数以百万计的用户按需分发每秒数兆比特的流。对于一个因特网视频公司，或许提供流式视频服务最为直接的方法是建立一个单一的超大规模的数据中心。在数据中心内部存储所有视频，然后把视频返回到全世界范围内的客户。这种方式存在三个问题：

如果客户远离数据中心，服务器到客户的分组将跨越许多通信链路并可能通过很多 ISP，造成通信延迟

流式视频可能经过相同的链路发送了许多次，造成带宽和资源浪费。

单点问题，如果单一结点故障，这可能是灾难性的。

为了应对向分布于去啊按时接的用户分发巨量视频数据的挑战，几乎所有主要的视频流公司都利用 内容分发网(Content Distribution Network, CDN)。 CDN 管理分布在多个地理位置上的服务器，在它的服务器上存储视频副本，并且所有试图将每个用户请求定向到一个提供最好用户体验的 CDN 位置。那么服务器如何选址呢?事实上有两种服务器安置原则

深入，它的主要目标是靠近用户，通过减少端用户和 CDN 集群之间链路和路由器的数量，从而改善了用户感受的时延和吞吐量。

邀请做客，这个原则是通过在少量(例如 10 个)关键位置建造大集群来邀请 ISP 来做客，与深入设计原则相比，邀请做客设计通常产生较低的维护和管理开销。

CDN 可以是专用 CDN(private CDN), 即它由内容提供商自己所拥有;另一种 CDN 是 第三方 CDN(third-party CDN)，它代表多个内容提供商分发内容。

4. CDN 分发过程

上面我们探讨了一下 CDN 的选址过程，那么 CDN 是如何工作的呢?

当用户主机中的一个浏览器指令检索一个特定的视频(由 URL 标识)时，CDN 必须能够截获请求，来进行下面的操作：

确定此时适用于该客户的 CDN 服务器集群

将客户的请求重定向到集群中的某台服务器上

大多数 CDN 利用 DNS 协议来截获和重定向请求。

下面是 CDN 的具体工作流程：

假设一个内容提供商 NetCinema ，雇用了第三方 CDN 公司 KingCDN 来向它的客户分发视频。在 NetCinema 的 Web 网页上，它的每个视频都被指派了一个 URL，该 URL 包括了字符串 video 以及视频本身的标识符。下面要访问 ，它的工作过程如下

用户访问位于 NetCinema 的 Web 网页

当用户点击链接 时，该用户主机发送了对于 video.netcinema.com 的 DNS 请求

用户本地 DNS 服务器(LDNS， Local DNS) 将该 DNS 请求中继到一台用于 NetCinema 的权威 DNS 服务器，该服务器观察到主机名 video.netcinema.com 中的字符串 video。为了将该 DNS 请求移交给 KingCDN，NetCinema 权威 DNS 服务器并不返回一个 IP 地址，而是向 LDNS 返回一个 KingCDN 域的主机名，如 a1105.kingcdn.com

从此时起，DNS 请求就会进入 KingCDN 专用 DNS 基础设施，用户的 LDNS 则发送第二个请求，此时是对 a1105.kingcdn.com 的 DNS 请求，KingCDN 的 DNS 系统最终向 LDNS 返回 KingCDN 内容服务器的 IP 地址。所以正是这里，在 KingCDN 的 DNS 系统中，指定了 CDN 服务器，客户将能够从这台服务器接收它的内容

LDNS 向用户主机转发内容服务 CDN 节点的 IP 地址

一旦客户收到 KingCDN 内容服务器的 IP 地址，它与具有该 IP 地址的服务器创建一条 TCP 连接，并且发出对该视频的 HTTP GET 请求。如果使用了 DASH，服务器将首先向客户发送具有 URL 列表的告示文件，每个 URL 对应视频的每个版本，并且客户将动态的选择来自不同版本的块。

5. CDN 的集群选择策略

任何 CDN 的部署，其核心是 集群选择策略(cluster selection strategy)， 即动态的将客户定向到 CDN 中某个服务器集群或数据中心的机制。一种简单的策略是指派客户到 地理上最为临近(geographically closest) 的集群。这种选择策略忽略了时延和可用带宽随因特网路径时间而变化，总是为特定的客户指派相同的集群;还有一种选择策略是 实时测量(real-time measurement)，该机制是基于集群和客户之间的时延和丢包性能执行周期性检查。

（编辑：应用网_阳江站长网）

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