《電子技術應用》
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基于MEC的邊緣CDN業務調度方案及測試分析
2020年電子技術應用第6期
劉云毅1,張 蕾1,張建敏1,彭 寧2,楊峰義1
1.中國電信股份有限公司研究院 5G研發中心,北京102209;2.世紀龍信息網絡有限責任公司,廣東 廣州510630
摘要: 多接入邊緣計算(Multi-access Edge Computing,MEC)通過將計算存儲能力與業務服務能力向網絡邊緣遷移,使應用、服務和內容可以實現本地化部署,可以解決傳統內容分發網絡(Content Delivery Network,CDN)中邊緣節點無法下沉到移動網絡中的痛點問題。但是,CDN節點下沉到網絡邊緣后,CDN需要網絡和終端輔助業務識別用戶位置,實現邊緣業務分流。提出了一種基于MEC的邊緣CDN業務調度方案,測試結果表明,所提方案可以極大地降低首包時延并提高下載速率,明顯改善用戶的業務體驗。
中圖分類號: TN929.5
文獻標識碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.200380
中文引用格式: 劉云毅,張蕾,張建敏,等. 基于MEC的邊緣CDN業務調度方案及測試分析[J].電子技術應用,2020,46(6):12-15.
英文引用格式: Liu Yunyi,Zhang Lei,Zhang Jianmin,et al. MEC-based edge CDN service scheduling scheme and test analysis[J]. Application of Electronic Technique,2020,46(6):12-15.
MEC-based edge CDN service scheduling scheme and test analysis
Liu Yunyi1,Zhang Lei1,Zhang Jianmin1,Peng Ning2,Yang Fengyi1
1.5G R&D Center,China Telecom Corporation Limited Research Institute,Beijing 102209,China; 2.21CN Corporation Limited,Guangzhou 510630,China
Abstract: Multi-access edge computing(MEC) enables applications, services and content to be deployed locally by migrating computing storage and business service capabilities to the edge of network. MEC can solve the problem that traditional content delivery network(CDN) nodes cannot sink into mobile network. However, after the CDN node sinks to the edge of the network, the CDN needs the network and terminal to assist the service to identify the user′s location and realize the traffic offload. This paper proposes an edge CDN service scheduling scheme based on MEC. Test results show that the proposed scheme can greatly reduce the first packet delay and increase the download rate, and significantly improve the user′s business experience.
Key words : multi-access edge computing;content delivery network;service scheduling;test analysis

0 引言

    多接入邊緣計算(Multi-access Edge Computing,MEC)是一種新型的網絡架構理念,能夠在蜂窩網絡邊緣提供云計算能力和IT服務環境,其基本思想是把云計算平臺從移動網絡內部遷移到移動接入網邊緣,實現計算及存儲資源的彈性利用,成為5G網絡的關鍵技術之一[1]。MEC技術使得傳統無線接入網具備了業務本地化、近距離部署的條件,無線接入網由此而具備了低時延、高帶寬的傳輸能力,有效緩解了未來移動網絡對于傳輸帶寬以及時延的要求,從而可以有效提升用戶的業務體驗,促進網絡和業務的深度融合。這一概念將傳統電信蜂窩網絡與互聯網業務進行了深度融合,給電信運營商的運作模式帶來全新變革,并建立新型的產業鏈及網絡生態圈[2]。

    內容分發網絡(Content Delivery Network,CDN)依靠部署在各地的邊緣服務器,通過中心平臺的負載均衡、內容分發、調度等功能模塊,使用戶就近獲取所需內容,降低網絡擁塞和內容提供商服務器壓力,提高用戶訪問響應速度和命中率。CDN的核心價值是將數字內容智能分發到離用戶更近的節點,從而提高整體分發效率,減少網絡延遲,節省帶寬資源。CDN固有的邊緣節點屬性,使其在邊緣計算市場中具有先發優勢[3]。

    CDN的調度中心GSLB(Global Sever Load Balance,全局負載均衡)一般根據終端IP地址識別用戶所在區域,然后分配本地CDN節點給用戶。但在5G網絡中,負責IP地址分配的網元會話管理功能(Session Management Function,SMF)網絡位置高于邊緣UPF(User Plane Function,用戶面功能單元),給用戶分配的IP地址不具備地域特征,GSLB無法通過IP段定位到用戶的邊緣位置信息。而且,因為本地域名解析(Domain Name System,LDNS)的存在,GSLB無法感知終端用戶的IP,只能感知LDNS地址,所以CDN業務調度只能精確到省。

    由上述描述可知,由于CDN GSLB無法根據用戶攜帶的IP地址判斷用戶當前所處的地址位置,從而無法將業務調度到離用戶距離較近的邊緣CDN節點,從而無法使用戶享受到更優質的業務應用體驗。由此可見,CDN節點下沉到網絡邊緣后,如何識別用戶位置以及將業務調度到本地邊緣CDN節點是個關鍵問題。因此,實現邊緣CDN業務調度是非常重要的。




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作者信息:

劉云毅1,張  蕾1,張建敏1,彭  寧2,楊峰義1

(1.中國電信股份有限公司研究院 5G研發中心,北京102209;2.世紀龍信息網絡有限責任公司,廣東 廣州510630)

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