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CDN技術——讓你對CDN有更深入的了解
2012-08-09   網絡

 

在互聯網上,悄然生長出一張時刻為人們服務的網絡,它像一位隱形的快遞員,將各種各樣的內容交付給用戶,這就是內容分發網絡(CDN,Content Distribute Network)。

CDN的基本概念和產生背景

Content Distribute Network,直譯成內容分發網絡,或者也有人寫成Content Delivery Network,內容交付網絡。

大家常說的互聯網,是廣義的互聯網,由兩層組成:一層是以TCP/IP為代表的網絡層(也是狹義互聯網概念);另一層是以萬維網WWW為代表的應用層。目前普遍存在一個認識誤區,就是將互聯網和萬維網混作一談。認清互聯網的本質,辨識清楚互聯網和萬維網的區別,是理解整個互聯網經濟的關鍵和基礎,也是認識CDN的基礎。

以TCP/IP為核心的狹義的互聯網(Internet),實際上是廣義互聯網的下層,是網絡基礎,更一般地說就是TCP/IP網絡。這一層的主要作用是通過計算機之間的互聯,將各種信息的數據報文以極低的成本進行傳輸,俗稱“管道”,所有信息和內容在這個管道里進行傳送?;ヂ摼W的設計理念是:網絡是中立和無控制的,任何人都沒有決定權;網絡是應用無關的,它的任務就是如何更好地將數據包進行端到端傳輸。這個設計理念從互聯網誕生之初到現在從未被撼動,任何針對某種(類型的)內容對互聯網進行優化的嘗試其最后效果都不甚理想。因此,我們可以認為互聯網不會試圖對任何內容進行傳輸優化。

以萬維網WWW為代表的應用層,是廣義互聯網的上層。這一層包括很多種類型的流量和應用,郵件、軟件、在線影視、游戲、電子商務、移動應用等,所有SP(Service Provider,服務提供商)提供的都是這些用戶看得見、摸得著的應用,它們豐富和方便了人們的生活,構成了我們常說的互聯網業務和信息經濟。

CDN發展歷史

CDN 是為互聯網上的應用服務的,它伴隨著互聯網的發展而逐步成長,其發展過程中的高峰低谷、起起落落與整個互聯網的發展軌跡基本保持一致,圖1-4是CDN的歷史發展曲線,我們借此來回顧一下CDN的發展歷史。

 

第一階段:CDN緣起

1991年之后的近十年間,公眾主要以撥號方式接入互聯網,帶寬低而且網民數量少,此時主要的瓶頸在最后一公里——用戶接入帶寬,而沒有給提供內容的服務器和骨干傳輸網絡帶來太大的壓力。隨著互聯技術的發展和網民數量的增加,給內容源服務器和傳輸骨干網絡帶來越來越大的壓力,互聯網瓶頸從接入段逐漸向骨干傳輸網絡和服務器端轉移。

1995年,麻省理工學院教授,互聯網發明者之一Tim Berners-Lee發起的一項技術挑戰造就了后來鼎鼎大名的CDN服務公司 Akamai。Berners-Lee博士預見到在不久的將來網絡擁塞將成為互聯網發展的最大障礙,于是他提出一個學術難題,要發明一種全新的、從根本上解決問題的方法來實現互聯網內容的無擁塞分發,這項學術難題最終催生出一種革新性的互聯網服務——CDN。當時Berners-Lee博士隔壁是 Tom Leighton教授的辦公室,一位麻省理工學院應用數學教授,他被Berners-Lee的挑戰激起了興趣。Leighton博士意識到應用數學和運算學可以解決網絡擁塞的問題,于是他請研究生Danny C. Lewin和其他幾位頂級研究人員一起破解這個技術難題。隨后另外幾位計算機科學和數據網絡方面的科學家也加入Leighton博士的隊伍中來,他們開發了數學運算法則來處理內容的動態路由計算,并開始實施自己的商業計劃,最終成立 Akamai公司。這些世界級的科學家開發出一套突破性的運算法則,用于在網絡服務器所組成的大型網絡中智能組織路由和復制內容。

Akamai公司通過智能化的互聯網分發,結束了“World Wide Wait”(世界一起等待)的尷尬局面。公司1999年開始提供商業服務,并宣布世界上網絡流量最大的互聯網公司雅虎成為自己的合同客戶。

Akamai是全球第一家CDN網絡運營商,從誕生之日起,就一直是全世界頂級的CDN服務商和CDN服務的領跑者。Akamai的成功表明互聯網內容分發業務有著巨大的市場前景。

第二階段:CDN第一次發展浪潮

1999年到2001年是全球互聯網發展的高潮期,HTTP網頁內容的加速需求非常大,CDN成為產業關注的熱點。2001 年,Limelight Networks公司在美國亞利桑那州成立,是除Akamai之外最主要的CDN公司,自高盛將1.2億美元投入 Limelight后,全球CDN 的發展呈現出風起云涌之勢。Akamai和Limelight分別代表了“節點租用”和“節點自建”兩種發展模式,引領了全球CDN行業的技術潮流。在這一時期,除了如Akamai、Limelight、Level3等這樣獨立、專業的CDN服務提供商,大型的IDC企業看到CDN巨大的市場前景也紛紛轉型,加入這一行業。IDC企業的加入進一步推動了CDN行業的發展,與傳統的獨立CDN公司形成對峙之勢。比如國外著名的IDC——Digital Island通過其遍布全美國的、數量眾多的數據中心,建立了其自己的CDN網絡,將CDN服務作為一種增值服務向它的數據中心的客戶提供。

在中國,互聯網的高速發展同樣始于20世紀90年代末。以新浪、搜狐、網易三大門戶為代表,眾多資本、科技人才投入其中,網站和互聯網服務如雨后春筍般蓬勃生長,啟動了國內第一次互聯網發展高潮?;ヂ摼W內容的豐富和功能的拓展吸引了越來越多的用戶,網上沖浪成為當時最時髦的娛樂形式。網民數量的劇增給網絡帶來巨大的壓力,導致網絡服務質量和用戶體驗下降,同時限制了流媒體等新業務的發展。在這樣的背景下,中國的CDN產業應運而生。1998年,國內第一家專業CDN服務公司——藍汛(ChinaCache)公司成立,2000年藍汛獲得了信息產業部頒發的第一個CDN試運行許可證,正式成為我國第一家專業CDN服務提供商。2000年10月初,網宿公司成立。2001年10月,新浪成為我國第一個CDN服務商業用戶,中國的CDN商用市場初具規模。

第三階段:互聯網泡沫的沖擊和CDN第二次大發展

2001年,第一次互聯網泡沫破碎,大量.com公司倒閉,網站關閉。CDN客戶一夜之間驟減,一息尚存的網站也縮減成本開支,CDN產業幾乎立刻進入了停滯期。彼時CDN服務商鼻祖Akamai公司也難逃此劫,加上該公司的創始人之一、早期發明者之一的Daniel C.Lewin在2001年 “9·11”恐怖襲擊中不幸遇難,更為CDN行業的發展雪上加霜。

雖然互聯網泡沫破裂對整個行業產生了巨大的沖擊,但互聯網復興的種子已播下,第一次泡沫期間大量投資建設的基礎設施,為日后產業的再次發展奠定了良好的物質基礎。

從2002年開始,DSL等寬帶技術在全球逐漸普及,用戶接入帶寬提高到Mb級別,為網絡流媒體服務提供了基礎條件。從2004年起,伴隨著互聯網的回暖和發展,流媒體服務的發展和Web 2.0的興起對CDN提出了新的技術要求,CDN的需求開始回升并持續增加,CDN又變得熱門起來。

首先,傳統HTTP和下載使網絡數據量飛速上升,網絡游戲產業逐漸成熟,特別是網絡視頻等需要高帶寬的內容,對服務器和網絡帶寬的壓力更大,對 CDN服務需求迫切。其次,網站的內容類型不斷增加和豐富,在新的需求下,流媒體、Flash、視頻和下載等網站內容及業務成了新的主要應用對象。為了給軟件下載、視頻流媒體、企業Web應用、B2B交易和Web 2.0互動等各種服務加速,傳統的CDN 技術之上又增加了壓縮、流量整形、智能路由和網絡優化等技術。第三,隨著CDN能夠提供加速的內容類型不斷豐富,其提供的服務也已從單純的內容加速拓展到應用和服務的加速。Akamai公司營銷主管Kieran Taylor曾感慨地說:“‘內容分發網絡’這個詞確實有些過時了,我們的設想是為所有在線業務加速。”

除了帶來新的技術要求和業務需求外,Web 2.0和流媒體的發展將互聯網的發展推向了新的高峰,互聯網逐步形成了清晰穩定的贏利模式,生存力的增強使得互聯網公司變得更加健康和穩定,為CDN服務生成了真正的市場和穩定的客戶群。

總而言之,市場需求的急速膨脹與CDN 自身的發展,包括技術的成熟、設備價格的下降等因素,共同引發了CDN 的新一輪發展熱潮。CDN技術自誕生時的第一次爆發式發展之后,又迎來一段難得的發展盛世。在我國從2006年開始,隨著網絡視頻應用的普及,CDN 進入快速發展時期,到2009年底,中國CDN市場營業收入已達到5.01億元人民幣。

與此同時,CDN市場的風險投資交易金額逐年走高,2008年CDN市場的風險資本交易金額更是達到了創紀錄的3.25億美元。藍汛公司從2004年啟動融資開始,英特爾投資、集富亞洲、InvEStor、啟明創投、Ignition、 Starr International、SIG這7家基金都先后成為藍汛的投資人,前后三輪融資共引進5000萬美元。包括2005年獲得的第一筆來自于集富亞洲、英特爾投資等的850萬美元風險投資;2007年獲集富亞洲、英特爾投資和啟明創投等參與的第二輪3150萬美元的投資;2009年9月,藍汛再獲英特爾投資及其他風險投資公司超過1000萬美元的投資。2007年5月,網宿科技獲得首輪融資,總額為4000萬元人民幣。

2009年10月30 日,上海網宿科技股份有限公司作為首批創業板28 家上市公司之一,正式登陸深交所創業板上市。2010年10月1日(美國當地時間),藍汛通信(NasdaqGM: CCIH)成功登陸納斯達克交易市場。兩家國內CDN服務領先者的成功上市,是國內CDN產業發展的重要里程碑,也標志著資本市場和公眾對CDN產業的認可。

2010年開始的云計算風潮對CDN也產生了不小的影響。一方面,很多云計算平臺在對外提供服務時不可避免地會用到CDN的分發能力。另一方面,CDN的技術特點使得它本身就很像一種云服務,很多CDN服務商也正在積極嘗試各種云計算技術在CDN系統中的應用。云計算究竟會對CDN產生什么樣的影響?我們拭目以待。但可以肯定的是,這將是一種良性的促進,也許將推動CDN技術和業務發展進入一個新的階段。

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