CDN中的负载均衡技术

一、CDN简介CDN通常被称为内容分发网络(ContentDistri鄄butionNetwork),有时也称作内容传递网络(ContentDeliveryNetwork)。内容分发和传递可以看作一个完整内容网络的两个部分,前者强调内容从源分布到边界节点的过程,后者强调用户通过CDN获取内容的过程。CDN的核心思想是将内容从中心推到边缘,即靠近用户的地方,这样不但提高了用户访问内容的性能,而且减轻了中心设备和骨干网络的压力。通过CDN,可以将内容服务从原来的单一中心结构变为分布式结构。一个典型的CDN系统通常包括CDN管理系统、负载均衡设备和CDN节点。CDN管理主…     

内容分发网络性能测量方法研究与实现

内容分发网络 (CDN)是新型的网络加速技术 .提出了一种新的 CDN性能测量方法 :将 CDN性能测量融入到网络测量基础设施之中 ,CDN提供者、内容提供者或终端用户可以根据需要随时、方便的测量、评价 CDN性能 ,克服了以往测量方法测量周期长、测量规模扩展性差以及数据资源利用率低等缺点 .基于此方法 ,设计并实现了一个集成在 CNMI下的 CDN性能测量系统 :CDNPMS,系统使用灵活简单 ,可以从 CDN外部测量用户感知的 (Client- perceived) CDN性能 ,并且用此系统对目前最大的 Akamai CDN进行了成功测量 .     

混合内容分发网络及其性能分析模型

在大规模数字内容网络分发方面,占主导地位的CDN(Content Delivery Network)和P2P(Peer-to-Peer)网络具有显著互补优势.CDN网络可降低数据传输延迟,提高用户体验;P2P网络的部署成本低,可扩展性强.文章提出一种基于CDN和PZP技术的混合内容分发网络(Hybrid Content Distribution Network,HCDN),在骨干网部署CDN系统,在接入网构建P2P区域化网络,终端用户可同时通过CDN和P2P网络获取数据;阐述了HCDN网络模型及其内容分发处理流程,包括内容路由、副本放置和数据下载;给出了基于流模型的混合网络性能模型,并从节点数量变化、下载时间、服务能力和传输开销等方面进行综合性能评价.实验结果表明,HCDN能提高下载速率、降低服务器负载以及减小骨干网传输流量,既可克服CDN网络部署成本高的缺点,也可避免P2P网络在节点数量稀缺时的低性能.     

基于P4P的CDN系统中内容分发节点选择算法

对内容分发网络(CDN)和对等网络(P2P)分别进行了分析对比,指出了它们各自的优缺点,并根据电信运营商主动参与P2P网络(P4P)技术的特点,给出了一种结合P4P、P2P与CDN技术的混合系统的设计方案,以及混合系统中协助CDN节点分发内容节点(伪CDN节点)的选择算法.该算法利用P4P技术获得运营商提供的网络信息,选择合适的边缘节点,贡献出其容量和带宽,为其他节点服务,以减少了系统边缘代理服务器的数量,增大系统容量,同时减少网络骨干网上的负载.模拟实验分析了考虑底层网络情况后,系统在链路花费、时间花费上的改进,结果表明该算法减少了跨网络运营商(ISP)流量,提高了系统性能.     

基于网络小说热度预测的CDN内容分发策略研究

内容分发网络(CDN)以推(Push)和拉(Pull)作为两种主要的内容分发策略。拉是服务器对用户请求给予回应的方式,在面对高并发请求时,以推方式预分发到服务器上的内容将有效辅助改善服务器过载的情况,并实现热度内容的主动推送。预分发内容的热度高低直接决定了内容的边缘命中率和用户的启动延迟,有效减少预分发内容替换的频率和对源服务器访问时的网络堵塞,因此在网络小说服务器中依据网络小说热度对内容分发策略的部署就显得更为重要。目前针对网络小说服务器的内容分发策略的研究较少,缺乏对网络小说热度科学有效的评价标准。以服务器管理人员的主观经验判断和低命中的预分发内容的不断替换来实现内容推送的策略,不仅主观性强,同时内容的不断替换更极大地增加了服务器负担。针对这一问题,该文通过定义网络小说热度概念,对在起点中文网爬取到的数据进行预处理,数据拟合显示数据符合幂律分布规律,并建立热度等级评价标准,分别采用贝叶斯网络、随机森林算法与Logistic回归建立预测模型,对网络小说热度预测进行对比研究。结果显示,随机森林算法的预测正确率达到97.097%,均方误差为0.112 8,分类预测效果更优,且误差率更低。因此选用随机森林算法,依据网络小说热度评价标准,能够有效解决网络小说CDN系统内容部署不准确而导致低命中内容的不断替换和用户访问延迟的问题,为内容分发策略提供有效指导,从而提高内容命中率,提升网络小说CDN系统运作效率。     

网通IDC部署CDN

中国网通的网络型数据中心——i-DXnet 建立了基于其宽带骨干网的内容快速分发网络(CDN),并籍此推出其CDN 服务。i-DXnet 所建立的“内容快速分发网络”在网通现有的 IP 网络基础上增加一层新的网络架构,进而实现以“内容”为核心的策略化管理。它将通过网通的骨干网寻找与用户需求相对应的最恰当的站点、最恰当的服务器。内容缓存设备为用户提供“快速内容分发”的增值服务,以此来提高用户访问网站的响应速度,提升网络接通的稳定性。由于网络型数据中心的 CDN 服务的基本原理是在分布各地的数据中心的节点上部署客户最经常访问的数据,因此可简化对互联网传输     

CDN网络中一种新的负载平衡技术

研究提高网络性能的问题,为了解决现有CDN网络中的负载平衡技术中用户的请求不能立刻得到响应的问题,提出了一种分布式装箱策略的负载平衡算法,算法可以充分利用网络拓扑信息和文件访问历史以及服务器的负载信息,构建一个完善、全面的中间层,并利用缓存、复制、负载平衡和DNS重定向等技术,实现对网络流量和各节点的负载实时处理.通过改进技术的仿真实验证明,分布式装箱策略完成了网络用户的请求导向最近的服务节点靠近,使得用户所需要的内容及时的分发,并可以缓解网络堵塞问题,提高用户访问网站的响应速度.     

CDN中基于节点度的网络编码策略

在使用网络编码的基于重叠网络的内容分发网络中,针对节点的选择问题,提出使用节点度所决定的概率来选择邻居节点的策略,仿真实验结果表明,该策略可以改进对网络中节点间带宽的利用率,加快内容分发的过程,与现有策略相比,各种性能都有不同程度的提高。     

基于用户相关度的P2P内容发布网络模型研究

CDN-ON-P2P网络中P2P节点的兴趣表现在其对内容资源的需求上,本文分析了基于兴趣划分的P2P内容发布网络的基本结构,研究了基于兴趣划分的子网上内容分发算法的基本形式,并研究给出了一种根据用户节点网络状态选择成为伪CDN节点的算法,在该算法中引入兴趣权的概念,用于表达节点之间资源的相似性。该算法根据设定条件选择用户节点作为内容发布节点,可以在一定程度上减少网络中代理服务器的数量,提高网络的可靠性,降低网络流量。     

面向移动社交网络的协作式内容分发机制

在移动社交网络中,具有相似兴趣爱好的移动用户之间可通过移动计算设备连接起来,形成虚拟社区,它们常需要和基站及社区内其他用户间交互以实现数据内容的传送与分发.因此需要提供高效、低费用的内容分发机制,来及时更新移动社交网络中用户所携带的内容.该文将社区内当前处于邻近物理位置的用户组成临时的虚拟用户组,并以协作的方式通过基站从内容服务商处下载内容,然后在组内完成内容分发.在对用户组的内容传播时间和支付费用这两方面进行优化时,该文首先分析了面向内容分发完成时间的两种优化策略:用户组中内容分发的最大传播时间最小化策略、非服务性用户的内容平均传播时间最小化策略.在此基础上,综合考虑所需支付的内容获取费用与网络连接费用,来制定优化的内容分发机制.该文给出了相应的算法,并通过仿真实验分析了所提出方法的特点.     

Content delivery networks: status and trends

CDNs improve network performance and offer fast and reliable applications and services by distributing content to cache servers located close to users. The Web's growth has transformed communications and business services such that speed, accuracy, and availability of network-delivered content has become absolutely critical - both on their own terms and in terms of measuring Web performance. Proxy servers partially address the need for rapid content delivery by providing multiple clients with a shared cache location. In this context, if a requested object exists in a cache (and the cached version has not expired), clients get a cached copy, which typically reduces delivery time. CDNs act as trusted overlay networks that offer high-performance delivery of common Web objects, static data, and rich multimedia content by distributing content load among servers that are close to the clients. CDN benefits include reduced origin server load, reduced latency for end users, and increased throughput. CDNs can also improve Web scalability and disperse flash-crowd events. Here we offer an overview of the CDN architecture and popular CDN service providers.     

Improving the resilience of content distribution networks to large scale distributed denial of service attacks

Distributed Denial of Service (DDoS) attacks remain a daunting challenge for Internet service providers. Previous work on countering these attacks has focused primarily on attacks at a single server location and the associated network infrastructure. Increasingly, however, high-volume sites are served via content distribution networks (CDNs). In this paper, we propose two mechanisms to withstand and deter DDoS attacks on CDN-hosted Web sites and the CDN infrastructure. First, we present a novel CDN request routing algorithm which allows CDN proxies to effectively distinguish attacks from the requests from actual users. The proposed scheme, based on the keyed hash function, can significantly improve the resilience of CDNs to DDoS attacks. In particular, the resilience of a CDN, consisting of n proxies, becomes O(n²) with the proposed approach, when compared to a site hosted by a single server. We present performance numbers from a controlled test environment to show that the proposed approach is effective. Second, we introduce novel site allocation algorithms based on the well-established theory on binary codes. The proposed allocation algorithm guarantees an upper bound on the level of service outage of a CDN-hosted site even when a DoS attack on another site on the same CDN has been successful. Together, our schemes significantly improve the resilience of the Web sites hosted by CDNs, and complement other work on countering DoS.     

CTES中基于规则的网络业务流测量新方法

业务流设计是网络工程的一个重要方面 ,用于网络的性能评价和性能优化 .中国高速信息示范网 (CAIN-ONET)业务流设计系统 (CTES)的目的是对 CAINONET网络的性能进行评价 ,为其优化提供决策依据 .而为达到优化网络性能目标 ,首先要对 CAINONET网络业务进行实时测量 .在综合分析已有各种网络测量方法的基础上 ,我们提出了一种新的基于规则的业务流测量方法 - CTES规则测量方法 ,并在 CTES中进行了应用 ,解决了已有测量方法的一些不足     

基于GPRS的中央空调远程监控系统设计

远程监控系统对于中央空调系统的节能、集中管理、维修以及远程诊断有重要的意义。设计了一种基于中国移动GPRS的通信架构,实现中央空调制造商从中国大陆任意通过中国电信接入因特网的PC上监控位于中国大陆的中国移动GSM覆盖网络下的任意中央空调机组。与其他中央空调监控系统相比,具有应用范围广、成本低、数据实时性好的特点。     

一种关于重叠服务网络的可用带宽测量技术

本论文介绍的是一种关于在一条网络路径上的两端主机之间的可用带宽测量的新算法。这种算法是对目前在线网络测量中使用的主动测量方法的一种调整。这种测量是由TCP的数据包和确认包的传输和接受的时间间隔中推断出来的网络特性的信息实现的。在全方位服务网络中在线网络测量起到很大的作用,在其中可用带宽的最近数据信息将会尽快的被下一层的IP层获得。在本论文中,首先介绍了这种算法,然后讨论在主动TCP连接中应用这种算法所遇到的问题。     

电子商务物流网络服务下的顾客电子互动研究

目前国内外顾客互动的研究集中于实体服务环境下的顾客互动,对网络服务环境下顾客间电子互动的研究十分欠缺,但顾客间通过网络的互动却是影响网络服务体验和满意度的重要因素。以电子商务物流网络服务为背景,运用关键事件法对顾客电子互动行为进行了探索性研究,将其划分为四大类和13个子类;在此基础上结合现有文献和访谈结果,建立了电子商务物流网络服务中顾客电子互动的测量量表,并进行了实证检验。     

Web Service分布式网络测量的研究和实现

针对当前网络性能监测工具在多域、异构的网络环境下定位困难及精度降低的问题,对面向服务网络性能监控框架(perfSONAR)进行了研究,设计服务管理中心、测量服务、存档服务等组件,整合可用的网络测量资源,构建基于Web Service的分布式网络测量系统,通过服务代理和管理中心交互实现测量组件间的共享和协作,及时发现并排除网络故障和瓶颈.实验结果表明,该系统为大规模分布式网络测量提供了一种可行实用的解决方案.     

卫星网络TCP/IP传输性能增强技术实验

本文在对卫星IP网络传输性能改善方法进行的简要介绍基础上,重点讨论了基于卫星关口站采用TCP存储、TCP欺骗等方法下对卫星IP网络性能的改善效果的实验。实验内容包括:1)不采用改善技术;2)只采用TCP存储技术;3)只采用TCP欺骗技术;4)同时采用存储和欺骗;5)地面系统五种条件下不同典型网站的接续时间和业务吞吐量的测量。实验结果显示,针对不同TCP数据类型,不同的改善方法的效果有所差异。通过本实验的结果和结论,能够为卫星传输TCP/IP数据技术的研究提供进一步的参考依据。     

卫星通信网络性能测试系统

利用卫星信道模拟器、路由器、交换机等设备搭建卫星通信网络实验平台,模拟卫星通信多媒体网络。通过测试得到卫星通信网络的性能数据,对其进行评估。根据实验数据确定对当前网络性能影响最大的关键参数集,为多媒体信息在专用网络上的传输提供参考。     

Synchronization of Complex Dynamical Networks with Dynamical Behavior Links

In this paper, synchronization of a complex dynamical network (CDN) is investigated while the coupling connections of the network exhibit dynamic behavior. As it is shown in simulations, the dynamic links can cause synchronization losing in the network whereas the links in many real‐world CDNs have dynamic behavior. To analyzing the effect of these links, two different CDN models are considered: without time delays and with delays in the coupling connections. By means of Lyapunov(‐Krasovskii) theory, stability analysis of the error dynamics between the nodes of these CDNs and an introduced individual node is investigated which yields some conditions in the form of linear matrix inequalities (LMIs). These LMIs can be solved easily by various existing LMI solvers. Moreover, the gain matrices of state feedback controllers will be obtained by solving the LMIs. In the end, illustrative numerical examples are given to specify the effectiveness of the proposed method.