CDN標(biāo)準(zhǔn)化工作的意義和背景

經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展,CDN已經(jīng)在全球互聯(lián)網(wǎng)上廣泛部署和使用, 視頻、游戲、社交等業(yè)務(wù)的快速增長(zhǎng)為CDN發(fā)展提供了持續(xù)動(dòng)力，同時(shí)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的快速成熟促進(jìn)了CDN技術(shù)與模式的創(chuàng)新，物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與5G的興起，為CDN的發(fā)展提供了新動(dòng)力，技術(shù)方向、商業(yè)模式、產(chǎn)業(yè)格局、監(jiān)管策略均面臨深度調(diào)整。據(jù)彭博社預(yù)測(cè)，2018年CDN在云服務(wù)中的比重將達(dá)72%。在這種大環(huán)境下,如何推動(dòng)CDN的標(biāo)準(zhǔn)化工作就顯得尤為重要。  

圖片來(lái)源：信通院 

目前，CDN行業(yè)處于競(jìng)爭(zhēng)激烈的狀態(tài)，專業(yè)的CDN服務(wù)商通過(guò)綜合性解決方案維系領(lǐng)先地位，與此同時(shí)電信運(yùn)營(yíng)商利用管道優(yōu)勢(shì)大舉進(jìn)入CDN市場(chǎng)，市場(chǎng)流量被分化，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也利用云計(jì)算發(fā)力CDN，整個(gè)CDN市場(chǎng)一片繁華。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，CDN已占網(wǎng)絡(luò)中通信業(yè)務(wù)量的90％以上，CDN已經(jīng)是通信的基礎(chǔ)設(shè)施。對(duì)于CDN行業(yè)來(lái)說(shuō)，其存儲(chǔ)能力換傳輸能力、投入產(chǎn)出比高；業(yè)務(wù)的就近服務(wù)能夠提高業(yè)務(wù)質(zhì)量和用戶體驗(yàn)。CDN是以重迭網(wǎng)的形態(tài)存在，介于承載網(wǎng)與業(yè)務(wù)網(wǎng)之間，其獨(dú)立設(shè)備是存儲(chǔ)設(shè)備和CDN管理設(shè)備。

CDN標(biāo)準(zhǔn)化的重要意義
 

第一是實(shí)現(xiàn)信息通信網(wǎng)絡(luò)整合：分組傳送網(wǎng)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)數(shù)據(jù)專線、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)端到端數(shù)據(jù)連接、內(nèi)容分發(fā)要建成內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN）；

第二是CDN將成為通信的基礎(chǔ)設(shè)施，到目前為止，CDN的定位一直是通信網(wǎng)的輔助網(wǎng)絡(luò)；通信量的提升，重要性的提升，將成為信息通信的基礎(chǔ)設(shè)施；

第三是CDN技術(shù)的趨同已經(jīng)具備標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)，而通信基礎(chǔ)的設(shè)施，均是按照標(biāo)準(zhǔn)化模板進(jìn)行建設(shè)。

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CDN行業(yè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀 

國(guó)際上,IETF、W3C等組織早在2000年左右就開始CDN的標(biāo)準(zhǔn)化工作。近幾年來(lái),在網(wǎng)絡(luò)視頻、IPTV、移動(dòng)流媒體等業(yè)務(wù)的推動(dòng)下,CDN的重要程度日益提高,CDN的標(biāo)準(zhǔn)化重新受到各主要標(biāo)準(zhǔn)組織的重視,IETF、ETSI等紛紛啟動(dòng)下一代CDN標(biāo)準(zhǔn)研究工作。

IETF在CDN相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化方面的研究起步早,研究范圍廣,影響非常廣泛。IETF早在Web Cache時(shí)代就制定了ICP協(xié)議(RFC2186和RFC2187),定義了相鄰緩存之間交換數(shù)據(jù)的機(jī)制。2000年,思科發(fā)起成立了內(nèi)容聯(lián)盟(Content Alliance),并在IETF下成立CDI(Content Distribution Interworking)工作組,著手制定CDN操作標(biāo)準(zhǔn)。2003年,CDI互聯(lián)相關(guān)的三個(gè)RFC先后發(fā)布,包括CDN互聯(lián)場(chǎng)景(RFC 3570)和互聯(lián)模型(RFC 3466),以及主要的CDN請(qǐng)求路由機(jī)制(RFC 3568)。除了上述議題,CDI工作還就CDN互聯(lián)的其他議題進(jìn)行了深入研究,不僅包括CDN互聯(lián)的內(nèi)容分發(fā)需求和CDN互聯(lián)架構(gòu)的宏觀研究,也包括CDN之間的AAA互通和請(qǐng)求路由互通的技術(shù)細(xì)節(jié)研究。然而由于技術(shù)和市場(chǎng)等多方面原因最終未能形成正式的RFC。隨著CDI在2003年關(guān)閉,IETF相關(guān)工作就此停止。

近年來(lái),IETF相繼啟動(dòng)了應(yīng)用層流量?jī)?yōu)化(ALTO)和去耦合的應(yīng)用和數(shù)據(jù)(DECADE)等與內(nèi)容分發(fā)密切相關(guān)的研究。ALTO工作組主要對(duì)利用網(wǎng)絡(luò)信息優(yōu)化應(yīng)用層流量的問(wèn)題進(jìn)行研究。ALTO服務(wù)的目標(biāo)是向P2P、NAT穿越等應(yīng)用提供信息,以幫助其在節(jié)點(diǎn)選擇時(shí)進(jìn)行更好的決策,在提高應(yīng)用性能的同時(shí)降低底層網(wǎng)絡(luò)的資源消耗。2010年,ALTO工作組提出了CDN使用ALTO服務(wù)的草案,目前處于征求意見階段。ALTO向CDN服務(wù)提供更精確的承載網(wǎng)信息,有助于提高內(nèi)容部署和請(qǐng)求路由的有效性,從而使得CDN與承載網(wǎng)的關(guān)系更為密切,網(wǎng)絡(luò)傳輸和分發(fā)效率也能得到提升。

IETF的DECADE工作組的主要目標(biāo)是定義開放的協(xié)議,解除各種P2P緩存技術(shù)與特定P2P協(xié)議的緊耦合,促進(jìn)各種P2P系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的存儲(chǔ)空間(in network storage)的充分利用,降低P2P對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的無(wú)序消耗。目前DECADE已經(jīng)完成了需求分析草案。DECADE方案進(jìn)一步將緩存功能與路由器、交換機(jī)等數(shù)據(jù)設(shè)備融合在一起,使得承載網(wǎng)絡(luò)部分地具有了CDN的能力,對(duì)未來(lái)CDN技術(shù)走向的影響值得關(guān)注。

ETSI
 

 

ETSI于2008年底成立了媒體內(nèi)容分發(fā)(Media Content Distribution,MCD)工作組。MCD的主要目標(biāo)是促進(jìn)IPTV、手機(jī)電視和廣播電視系統(tǒng)中的內(nèi)容分發(fā)互操作。目前,MCD在CDN方面的研究主要集中在互操作方面。正在制定中的標(biāo)準(zhǔn)《CDN互聯(lián)用例與需求》(TS 102 990),針對(duì)CDN互聯(lián)時(shí)不同的商業(yè)模式分別提出了資源共享(Resource sharing)和聯(lián)合(Federation)兩種場(chǎng)景,并計(jì)劃提出互聯(lián)場(chǎng)景下的接口、QoS控制、轉(zhuǎn)碼、DRM等需求。MCD未來(lái)還將開發(fā)CDN之間的互通接口協(xié)議。與IETF前期以Web CDN的標(biāo)準(zhǔn)化范圍相比,ETSI MCD更側(cè)重于多媒體內(nèi)容的分發(fā)。
 

W3C

 

以往CDN網(wǎng)頁(yè)緩存機(jī)制只能保證靜態(tài)頁(yè)面數(shù)據(jù)被緩存,而大量的個(gè)性化數(shù)據(jù)、認(rèn)證數(shù)據(jù)、服務(wù)器動(dòng)態(tài)生成的數(shù)據(jù)等動(dòng)態(tài)內(nèi)容無(wú)法通過(guò)緩存實(shí)現(xiàn)加速。

為了解決動(dòng)態(tài)內(nèi)容加速問(wèn)題,2001年,Akamai和Oracle向W3C提交了ESI(Edge Side Includes)的框架、語(yǔ)言規(guī)范等草案。ESI技術(shù)定義一種基于XML的標(biāo)記語(yǔ)言,將可緩存靜態(tài)內(nèi)容和不可緩存的動(dòng)態(tài)內(nèi)容加以區(qū)分,這樣一個(gè)包含動(dòng)態(tài)和靜態(tài)內(nèi)容的網(wǎng)頁(yè)就可以部分地被緩存并在網(wǎng)絡(luò)邊緣組裝和發(fā)布,縮短網(wǎng)頁(yè)的整體傳輸時(shí)間。ESI技術(shù)在電子商務(wù)、網(wǎng)上銀行等企業(yè)網(wǎng)加速領(lǐng)域有所應(yīng)用。

CDN國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀
 

在國(guó)內(nèi)，為促進(jìn)我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)CDN服務(wù)市場(chǎng)規(guī)范健康發(fā)展,中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(CCSA)于2010年4月19日組建了互聯(lián)網(wǎng)CDN技術(shù)與服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目組。鑒于當(dāng)前提高產(chǎn)業(yè)認(rèn)知度、改善服務(wù)質(zhì)量是我國(guó)CDN產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的緊迫任務(wù),項(xiàng)目組將定義服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)體系作為首要工作。2010年底，我國(guó)首部專門針對(duì)互聯(lián)網(wǎng)CDN服務(wù)設(shè)立的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)定義與基本指標(biāo)》正式推出。草案規(guī)定了互聯(lián)網(wǎng)CDN的基本概念、分類和服務(wù)的基本指標(biāo)體系。

CDN的服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)主要是從CDN的使用者角度提出,用于對(duì)CDN的外部特點(diǎn)進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，主要包括:1.容量和冗余度指標(biāo)；2.分發(fā)性能指標(biāo)；3.服務(wù)質(zhì)量保障指標(biāo)；4.服務(wù)易用性指標(biāo)。項(xiàng)目組將按照該指標(biāo)體系聯(lián)合開展相關(guān)的評(píng)測(cè),公開發(fā)布評(píng)測(cè)結(jié)果,并廣泛征求CDN用戶和提供商的意見,推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)完善,并借此促進(jìn)我國(guó)CDN產(chǎn)業(yè)服務(wù)水平的整體提升。

2015年12月25日，工信部發(fā)布了《電信業(yè)務(wù)分類目錄(2015年版)》，目錄明確將CDN業(yè)務(wù)列為第一類電信增值業(yè)務(wù)BI2,位于四類電信增值業(yè)務(wù)（IDC、CDN、IP-VPN、ISP）中第二位。自此，CDN被提升到了一個(gè)新的高度。然而，受于多方原因，CDN的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一直未被確立。

2017年6月28-30日期間，由中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)主辦的TC1 WG2&WG3第十二次聯(lián)合會(huì)于廈門召開。中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)協(xié)會(huì)成員單位，30余人齊聚廈門，一起對(duì)CDN的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了詳細(xì)討論。信息產(chǎn)業(yè)部電信研究院科技委主任蔣林濤受邀出席了此次會(huì)議。在2017年4月份舉辦的亞太CDN峰會(huì)上，蔣林濤曾表示，CDN將成為通信的基礎(chǔ)設(shè)施。到目前為止，CDN的定位一直是通信網(wǎng)的輔助網(wǎng)絡(luò)；通信量的提升、重要性的提升，CDN將成為信息通信的基礎(chǔ)設(shè)施。技術(shù)的趨同使CDN已經(jīng)具備標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)，通信基礎(chǔ)設(shè)施必須要標(biāo)準(zhǔn)化！會(huì)上，蔣林濤呼吁成員單位共同努力將CDN標(biāo)準(zhǔn)做大做實(shí)，他表示，“標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用性和可落地性是標(biāo)準(zhǔn)制定要遵循的根本。”
 

會(huì)議期間，阿里與網(wǎng)宿分別提交了基于HTTPS的CDN標(biāo)準(zhǔn)文稿，經(jīng)過(guò)與會(huì)討論決定，以網(wǎng)宿主導(dǎo)、阿里參與的形式，連同其它公司一起共同完成此標(biāo)準(zhǔn)制定。這一標(biāo)準(zhǔn)一旦落地，將意味著HTTPS加密技術(shù)在CDN網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用有了切實(shí)可行的解決方案。HTTPS（全稱：Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket Layer），是以安全為目標(biāo)的HTTP通道，簡(jiǎn)單講是HTTP的安全版。

長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,我國(guó)在新型CDN體系架構(gòu)創(chuàng)新方面存在重大機(jī)遇。為此,項(xiàng)目組將聯(lián)合產(chǎn)學(xué)研各方,共同攜手開展下一代CDN的技術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)化的調(diào)研,為新一代CDN的標(biāo)準(zhǔn)化做好技術(shù)儲(chǔ)備,在條件成熟時(shí)啟動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化工作。同時(shí),項(xiàng)目組將以國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化研究成果為基礎(chǔ),積極參與到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化競(jìng)爭(zhēng)中去,提升我國(guó)CDN產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
 

CDN標(biāo)準(zhǔn)化工作的問(wèn)題與解決方案

我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)CDN產(chǎn)業(yè)近幾年來(lái)發(fā)展迅速,但仍然存在諸多問(wèn)題:一是市場(chǎng)對(duì)CDN的認(rèn)知程度低,服務(wù)質(zhì)量參差不齊；二是CDN行業(yè)技術(shù)水平有待提高，低水平同質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重；三是對(duì)CDN的監(jiān)管方式有待完善。為了破解CDN產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的這些問(wèn)題,結(jié)合我國(guó)CDN產(chǎn)業(yè)實(shí)際情況開展標(biāo)準(zhǔn)化工作是必然選擇。CDN的標(biāo)準(zhǔn)化需求具體體現(xiàn)在基本概念、服務(wù)質(zhì)量、安全、互操作和新型CDN技術(shù)架構(gòu)五個(gè)方面。IETF、ETSI和W3C等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織先后在CDN領(lǐng)域開展了不同層面的標(biāo)準(zhǔn)化工作,但由于早期市場(chǎng)和技術(shù)等因素的制約,成效不一。

工信部信通院科技委主任蔣林濤在2017亞太CDN峰會(huì)上詳解CDN標(biāo)準(zhǔn)化工作
 

近年來(lái)CDN領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化隨著多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展再次成為熱點(diǎn)。我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)CDN標(biāo)準(zhǔn)化工作雖然起步較晚,但具備良好的基礎(chǔ),需要產(chǎn)業(yè)各方共同參與。結(jié)合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的經(jīng)驗(yàn)與我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況，國(guó)內(nèi)開展CDN標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)堅(jiān)持幾個(gè)原則。

首先，將滿足市場(chǎng)需求作為優(yōu)先目標(biāo)。近期應(yīng)注重服務(wù)質(zhì)量和安全等外特性的規(guī)范化。其次，從IETF等組織的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,標(biāo)準(zhǔn)化需要與技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的節(jié)奏相適應(yīng)，遵從適度標(biāo)準(zhǔn)化原則。再次，在下一代CDN的標(biāo)準(zhǔn)研究方面,我國(guó)已經(jīng)具備基礎(chǔ)，應(yīng)該采取國(guó)內(nèi)國(guó)際結(jié)合的策略形成合力，爭(zhēng)取在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定方面形成突破,引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)。