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CDN加速网络互连的工作

发布时间:2018-04-14 14:01
cdn加速

资源提供商的网络互联越来越受到研究者的重视。例如Intergrid描述了网络互联的架构、机制和原则以便网格能够以类似互联网一样的方式进行扩展。分析表明对等的框架和策略等方面并没有取得很大的进展,从CDN的角度来看造成进展缓慢的原因有很多,包括需要解决的技术问题以及CDN自身的法律和商业运作问题等。对于对等CDN而言需要一个共同的协议来定义交互的技术细节以及对等关系建立期间的存续期和QoS。此外通常还存在烦琐的法律条款(禁止发布和受版权保护的内容)阻碍CDN之间的自由合作。最后对于拥有巨大竞争优势的CDN提供商,其网络的地域覆盖范围比任何其他商业CDN提供商都要大的多,所以简直没有任何令人信服的商业理由来让这种提供商加人CDN对等。
 
互联网工程任务组(IETF)制定的新的互联网草案提出了内容分发互联(CDI)模型,该模型允许CDN将其分发设施连接到其他有内容要分发的CDN上。根据CDI模型,每个内容网络都把与其相邻的内容网络看做黑盒,黑盒之间使用常规协议进行内容的网络互联,而在黑盒内部则使用自己专有的协议。因此互联的CDN仍能隐藏各自的细节部分。CDI互联网草案提出了CDN之间的互联,但是并没有清楚地解释这种互联如何建立以及互联之间的关系特性。
 
CDI的一种协议架构试图实现在独立管理的CDN之间的交互和合作。在这个框架中一个处于管理角色的CDN(相对于某一个特定的组而言)在转发请求之前会在CDN之间交换性能数据,这在客户端响应时间上增加了一个额外的开销。此外作为端对端协议,如果一个端点停止服务,那么在它恢复工作之前连接将一直是中断的。由于不存在对性能数据交换的评价机制所以该协议的有效性目前还不清楚。
 
CDN中介(CDN brokering)允许一个CDN将终端用户动态、智能地重定向到域中的其他CDN。这种基于DNS的系统叫做智能域名服务器(IDNS)。该系统存在的缺点是其机制在本质上是专有的,因此它可能不适用于通用的CDI架构。尽管它能带来更高的CDN容量、更低的成本以及更好的容错能力,但在处理请求时并没有明显地顾及到终端用户的QoS体验。此外IDNS看起来更像是证明了中介概念的可行性而不是对一个特定CDN的性能进行综合评价。
 
针对多提供商架构屮的内容分发载荷问题,Amini等人给出了一个对等系统。该系统的核心部分是一个对等算法,该算法将用户请求重定向到其他提供商以实现成本的最小化和提高性能。然而Amini等人并没有对提供商之间的对等策略、资源配置和QoS担保等方面进行研究。
 
从用户的角度来看协作联网可以使终端用户之间实现合作由此带来了网络性能的改善。一旦发生瞬时拥塞,就可以启动这种用户之间的协作。我们发现Coopnet对资源有限的小型网站比较有效。但是这种基于用户端的机制存在的最大问题是它们对于用户来说是不透明的,这可能会使其无法得到广泛使用因而无法取代基于架构的CDN之间的合作方式。
 
Codeen提供的内容分发服务完全由终端用户的需求驱动。然而使用Codeen服务时对终端用户也是不透明的,因为这时需要用户亲自使用手动方式在浏览器的代理选项中进行设置后才能够与Codeen实现交互。这种由用户驱动的方式意味着CoDeen在本质上只是一种精巧的缓存机制,而不是一个真正的CDN。该系统很可能会被带宽占用(bandwidth hog)、密码破解和授权内容盗窃等恶意行为所滥用,这就需要Codeen具备一些基本的保护措施,如IP黑名单、本地与外部用户的权限分离等。
 
coralcdn提出了一种新的P2P DNS方法,可以将用户转到Coralcdn覆盖网中的副本节点,从而降低源服务器的压力并提高用户的性能体验。Coralcdn是一个协作网络,但是没有提供任何手段来使新的节点(或者提供商)加入其对等网,也不支持与Planetlab外的节点实现网络互联。而目前网内的已有节点也仅仅使用了一个比较粗略的控制方法(如允许单个服务器指定其最大峰值和稳态带宽使用量),不仅没有给节点提供精细粒度的控制策略(例如一个节点为哪些内容提供服务),也没有任何对服务质量的担保。当然考虑到该服务是免费且面向研究的,这种状况就可以理解了。该服务基于“尽力而为”的机制提供内容服务,且没有给参与协作的节点任何补偿。
 
Globule是一个开源的协作式CDN,它允许几乎任何一台托管Web内容的服务器在安装定制化Globule Apache软件后加入对等,之所以选择Apache是因为它是一个被广泛应用的主流Web服务器平台。Globule能够实现服务器之间的对等、Ad-Ho选择、副本的创建和销毁、副本的一致性管理以及将客户端相对透明地重定向(通过HYTP或者DNS)到高性能副本。Globule cdn中参与对等的服务器既可以是托管服务器也可以是被托管服务器或两者均可。这意味着除了能为它们自己的站点和其他用户站点提供内容服务外,它们还能够通过平衡其他参与者的资源来复制自己的站点。带宽和资源的约束可以应用到被托管服务器,但是这并不是由Globule自己来处理的,而是要依靠托管服务器中可用的相应设施来强化这个约束(如利用可限定带宽的Apache模块和“监管”环境来限制资源使用)。参与者可以使用 Globule提供的一个代理服务来注册和访问其他参与者的资源,以便启动针对托管请求的协商。这些协商包括定价和补偿协议,但在Globule中这些问题并没有得到深入研究。Clob-ule cdn也考虑到了安全性和数据完整性问题(如对恶意用户的相关处理),但实现的还远远不够。
 
Dotslash是一个基于社区的“互助”服务,可以帮助一些没有足够资源的小型站点应对瞬时拥塞问题。只要存在这种问题的站点通过一定的配置接入Dotslash,那么当瞬时拥塞发生时该服务就能自动地干预:根据负载的情况分配和释放服务器,并在瞬时拥塞消失后停止救援。参与者可以使用服务目录来方便地实现相互定位。Dotslash中的参与者有三种固定和互斥的状态:SOS状态、救援状态和正常状态。S0S状态表示该参与者目前过载,并从其他参与者那里接受救援;救援状态表示该参与者正在向那些处于SOS状态的参与者提供救援。由于 Dotslash的本质是基于社区驱动,所以没有向互联节点提供任何设施来接受参与对等组合的补偿(无论资金类还是资源类)。
 
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