什么是内容分发网络(CDN)?

这是我们正在进行的“是什么...?”文章, 旨在提供定义, 历史, 以及围绕在线视频行业的重要术语和问题的背景.

执行概要

流媒体和在线视频的一个基本术语是CDN, 哪个代表内容交付网络. 但是什么是CDN呢? cdn用于快速且经济有效地将各种内容传递到众多端点, 端点是否为web浏览器, 移动设备, 机顶盒, 甚至是游戏机. 本文将定义cdn, 看看他们的历史, 评估当前的市场格局, 最后讨论cdn对你意味着什么.

CDN:定义 & 历史

没有真正通用的CDN, 但就我们的目的而言, 它们可以分为三种基本类型:传递一般内容的包括, 但并不局限于, video delivery; those that deliver on-dem和 or pre-recorded/pre-encoded video; 和 those that deliver live video.

让我们来看看它们之间的异同. 下面描述的所有技术, 从完全下载到渐进式下载，再到流式传输到HTTP传输, 是否在今天的各种商业模式中被使用，尽管有些已经被证明比其他的更受欢迎.

通用cdn

cdn的增长始于视频出现之前, 如果你下载了软件更新，你就有可能使用过他们的服务, 在iTunes商店买了一首歌, 或者只是访问了一个流行的网站.

这些通用cdn执行最常被称为web加速的功能. 这通常由在许多地方有许多服务器的CDN来完成, 理想情况下，靠近互联网服务提供商(isp)之间的大型连接点，甚至在与流行网站或游戏/应用程序提供商相同的数据中心内. CDN缓存内容, 存储大量互联网用户经常需要的内容的副本.

要了解web加速, 想想那些曾经伴随我们在邮件中获得的特定拨号服务的cd的营销宣传吧. 这一营销策略为潜在用户提供了“涡轮增压”网络浏览体验的能力, 速度比他们的56千公里调制解调器所能达到的速度快得多.

实现这一点相当简单, 因为拨号服务提供商的每个上网用户都需要拨号到它的一个接入点(pop)。. 当一个特定的内容被多次请求时, 服务提供者将在一次缓存该内容, 几个, 或者所有的持久性有机污染物, 这意味着对该内容的任何请求都不会通过昂贵的互联网网络线路，而是从服务提供商自己的数据缓存中提供服务.

今天, 然而, Web加速有点复杂, 因为即使是美国最受欢迎的互联网服务提供商，也只能为美国总人口的22%提供互联网连接.S. 网民. CDN提供的内容可以被web加速，需要在许多位置缓存内容, 导致在美国大多数数据中心和ISP头端/ pop都需要在全国范围内部署大量服务器.

通用CDN市场在美国之外是高度分散的, 沿着语言的界限和国家的边界, 除了欧洲和亚洲的一些地区. 即使在这些市场, 单一国家的语言集群可以使多个cdn能够进入市场的各个部分. 印度就是一个很好的例子, 有超过13种不同的官方语言, 取决于给定的州或直辖市.

点播视频cdn

一些通用CDN还提供视频点播服务. 他们的想法是，视频内容只是一个大文件, 例如游戏或大型应用程序下载, 因此，视频内容的服务应该与其他内容没有太大区别.

几年前, 通用和点播视频cdn之间的脱节非常明显, 因为视频传输需要使用流媒体服务器.

流服务器在请求时交付内容, 但是只发送请求的部分，而不是整个视频剪辑的长度. 这对按位支付CDN交付费用的内容所有者很有帮助, 由于观看者选择在剪辑持续时间的中途放弃观看，因此不会下载整个剪辑, 不管观看者的网络连接速度如何.

cdn不一定想在硬件和流媒体服务器软件上花额外的钱, 只是为了限制传递给观众的比特数, 所以我们尝试了一些其他的想法.

一种是直接下载, 在观看之前，整个视频剪辑需要下载到观看者的计算机上. 虽然这对于下载游戏或计算机应用程序是可以接受的, 观看者等待内容下载的容忍度，尤其是电影等内容, 它的大小可能超过1GB——是低的吗. 没有人愿意在选择要观看的电影后等待20分钟或更长时间来观看内容.

另一个选择是渐进式下载, 许多在线视频网站使用的是哪一种, 比如YouTube. 在这个版本中, CDN开始传送下载, 但观众可以在前3-5秒内开始观看内容, 假设观看者的快速互联网连接将继续以足够快的速度下载视频片段，以避免耗尽可观看的内容. 因为互联网连接的速度超过了用于标准清晰度内容的比特率, 虽然, 许多观众甚至在观看到一半之前就下载了整个视频剪辑.

中途放弃视频剪辑仍然意味着内容所有者要为全部内容付费, 因为整个视频都被下载了. 这个问题, 当然, 这正是流媒体服务器设计要避免的吗, 因此，人们开始寻找一种渐进式的下载解决方案，这种解决方案可以抑制内容交付(将内容下载的速度限制在比观看内容快一点的水平)，同时还可以避免使用专门的流媒体服务器来提供点播内容.

近年来, 出现的最佳解决方案称为HTTP流, 它与自适应比特率(ABR)编码和传输紧密结合.

就像听起来一样, HTTP流使用通用的HTTP服务器(通常基于Apache或Windows Server)以与其他HTTP网站内容(如图像和文本文件)相同的方式交付按需视频文件. HTTP交付多年来一直具有节流功能, 甚至在网络视频出现之前, 同样的技术也可以应用于限制视频片段的点播.

CDN库中最有趣的新增功能是自适应比特率(ABR)。, 哪个将视频流转换成片段或块, 长度通常为2-10秒. ABR以各种比特率创建离散流，然后使用来自互联网用户的视频播放器的反馈来动态检测视频剪辑交付的最佳网络速度.

随着网络条件的变化——无论是好是坏——在给定的时间段内提供最合适比特率的流. 因为这是一个流媒体解决方案, 它通过将内容的比特率和传输限制在观看者将消费的范围内，从而使内容所有者满意, 它还限制了按需视频传输所需的专用流媒体服务器的数量，从而使CDN受益.

不足为奇的是, 考虑到ABR的好处, 目前市场上有多种ABR解决方案, 包括三巨头的一个——Adobe, 苹果, 微软——以及一些专有的解决方案, 例如Move Networks. 它们都以相当相似的方式起作用, 有些甚至允许通过HTTP传输, HTTP流或渐进式下载.

实时视频cdn

尽管出现了ABR和HTTP流, 仍然需要实时视频传输, 因为直播视频不能像之前录制的内容那样被缓存.

这一领域可能是所有CDN模式中最不成熟的，原因有三.

第一个, cdn提供的绝大多数视频内容都是点播视频:据估计，高达95%的在线视频都是点播视频内容.

第二个, 因为直播视频无法缓存, 有必要修改基本的CDN基础设施，以便在中心位置和查看内容的最终用户之间拥有非常高带宽的管道，或者拥有稍微低带宽的管道，将直播流发送到离最终用户更近的中继器或反射器.

第三, 鉴于以上两点, 为非常受欢迎的直播活动构建和维护一个直播解决方案的成本是令人望而生畏的:构建和维护一个超过百万观众的直播解决方案是相当昂贵的.

考虑到必须使用实际的流媒体服务器，并且每增加一个同时观看的观众，带宽交付成本就会急剧上升(点播内容交付通常看到同时观看的带宽是直播观众数量的十分之一)，直播视频交付解决方案将需要在其峰值观看水平上几乎持续使用，以达到空中电视和传统有线直播视频传输的规模经济.

这并不是说实时视频CDN不可行:无线广播公司使用其部分数字频谱向移动电视或手机传输视频的举动只是CDN的另一个版本, 尽管它在设置输电塔和覆盖广泛的地理区域方面领先60年.

轰动一时的在线直播活动的问题是, 然而, 是否经常需要几个月的计划来增加一个视频直播网络的规模，以达到预期的观众收视率. 如果成功, 越来越多的观众试图观看，这超出了该系统的设计范围, there is a risk of technical failure; if fewer viewers choose to watch the live event, 为特定事件过度构建CDN存在财务失败的风险. 挑战是巨大的, 但该行业已经表明，它可以克服巨大的挑战, 因此，预计在未来两年内，CDN领域的这一部分将发生重大变化.

当前CDN市场格局

为StreamingMedia跟踪CDN市场的丹·雷伯恩说.还有他自己的博客在美国，这个市场从2007年的27家供应商，到2010年底几乎增加了一倍. 其中一个原因是CDN的定义——从流媒体的角度来看——也正在扩展到更“传统”的CDN服务，如小文件传输和网络加速. 这些都不是新服务, 因为一级服务提供商多年来一直提供网页加速, 但随着自适应比特率和HTTP流媒体的不断发展，它们对流媒体的重要性也越来越大.

CDN领域的供应商通常跨越上述三个领域, 因此，下面的列表按一级服务提供商列出了cdn, 数据服务提供商, 以及一些关键的独立cdn. It is not intended to be comprehensive; a 完整的cdn列表是雷伯恩博客上提供的.

为什么cdn对你很重要

那么，为什么要关心内容交付市场的历史和现状呢? 答案取决于你是否是消费者, 内容发布者, 或者是技术服务提供商.

技术服务提供商, 紧跟数字媒体交付领域的最新趋势是向内容所有者和cdn提供服务的关键. 基于http的视频传输的趋势似乎是传输选项的“简化”, 但随着大量优质内容开始转移到网上, 这些内容的所有者将寻找既能赚钱又能保护内容的方法, 同时保持较低的整体交付成本. 这三种需求都汇聚在CDN上.

对于消费者来说, 对cdn的兴趣可能看起来就像看着油漆干一样有趣, 或者了解无线电或电视传输系统的内部工作原理. 然而，消费者可以随时在任何设备上轻松地观看内容，这是在线视频消费的潜在好处之一，这与传输和内容版权管理的进步直接相关. 了解CDN提供的内容类型，可以让您在分发自己的视频剪辑时更好地了解.

对于内容所有者, 了解各种类型的cdn, 以及辅助服务，如web加速和应用程序交付, 在以创新的方式呈现引人注目的优质内容时是否有益. 无论是降低了电视屏幕之外的内容的传输成本, 或者重新利用内容，使其能够吸引到比国内市场更大的受众, 内容所有者需要了解内容交付的趋势，以确保受到保护, 为最具成本效益的盈利策略提供有效的媒体传播形式.