[其它] CDN技術(shù)的發(fā)展歷程

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在互聯(lián)網(wǎng)上，悄然生長出一張時刻為人們服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，它像一位隱形的快遞員，將各種各樣的內(nèi)容交付給用戶，這就是內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN，Content Distribute Network）。

CDN的基本概念和產(chǎn)生背景

Content Distribute Network，直譯成內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，或者也有人寫成Content Delivery Network，內(nèi)容交付網(wǎng)絡(luò)。

大家常說的互聯(lián)網(wǎng)，是廣義的互聯(lián)網(wǎng)，由兩層組成：一層是以TCP/IP為代表的網(wǎng)絡(luò)層（也是狹義互聯(lián)網(wǎng)概念）；另一層是以萬維網(wǎng)WWW為代表的應(yīng)用層。目前普遍存在一個認識誤區(qū)，就是將互聯(lián)網(wǎng)和萬維網(wǎng)混作一談。認清互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)，辨識清楚互聯(lián)網(wǎng)和萬維網(wǎng)的區(qū)別，是理解整個互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟的關(guān)鍵和基礎(chǔ)，也是認識CDN的基礎(chǔ)。

以TCP/IP為核心的狹義的互聯(lián)網(wǎng)（Internet），實際上是廣義互聯(lián)網(wǎng)的下層，是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，更一般地說就是TCP/IP網(wǎng)絡(luò)。這一層的主要作用是通過計算機之間的互聯(lián)，將各種信息的數(shù)據(jù)報文以極低的成本進行傳輸，俗稱“管道”，所有信息和內(nèi)容在這個管道里進行傳送。互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計理念是：網(wǎng)絡(luò)是中立和無控制的，任何人都沒有決定權(quán)；網(wǎng)絡(luò)是應(yīng)用無關(guān)的，它的任務(wù)就是如何更好地將數(shù)據(jù)包進行端到端傳輸。這個設(shè)計理念從互聯(lián)網(wǎng)誕生之初到現(xiàn)在從未被撼動，任何針對某種（類型的）內(nèi)容對互聯(lián)網(wǎng)進行優(yōu)化的嘗試其最后效果都不甚理想。因此，我們可以認為互聯(lián)網(wǎng)不會試圖對任何內(nèi)容進行傳輸優(yōu)化。

以萬維網(wǎng)WWW為代表的應(yīng)用層，是廣義互聯(lián)網(wǎng)的上層。這一層包括很多種類型的流量和應(yīng)用，郵件、軟件、在線影視、游戲、電子商務(wù)、移動應(yīng)用等，所有SP（Service Provider，服務(wù)提供商）提供的都是這些用戶看得見、摸得著的應(yīng)用，它們豐富和方便了人們的生活，構(gòu)成了我們常說的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和信息經(jīng)濟。

CDN發(fā)展歷史

CDN 是為互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用服務(wù)的，它伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而逐步成長，其發(fā)展過程中的高峰低谷、起起落落與整個互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展軌跡基本保持一致，圖1-4是CDN的歷史發(fā)展曲線，我們借此來回顧一下CDN的發(fā)展歷史。

圖1 CDN發(fā)展歷史

第一階段：CDN緣起

1991年之后的近十年間，公眾主要以撥號方式接入互聯(lián)網(wǎng)，帶寬低而且網(wǎng)民數(shù)量少，此時主要的瓶頸在最后一公里——用戶接入帶寬，而沒有給提供內(nèi)容的服務(wù)器和骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)帶來太大的壓力。隨著互聯(lián)技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)民數(shù)量的增加，給內(nèi)容源服務(wù)器和傳輸骨干網(wǎng)絡(luò)帶來越來越大的壓力，互聯(lián)網(wǎng)瓶頸從接入段逐漸向骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器端轉(zhuǎn)移。

1995年，麻省理工學院教授，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)明者之一Tim Berners-Lee發(fā)起的一項技術(shù)挑戰(zhàn)造就了后來鼎鼎大名的CDN服務(wù)公司 Akamai。Berners-Lee博士預(yù)見到在不久的將來網(wǎng)絡(luò)擁塞將成為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最大障礙，于是他提出一個學術(shù)難題，要發(fā)明一種全新的、從根本上解決問題的方法來實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容的無擁塞分發(fā)，這項學術(shù)難題最終催生出一種革新性的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)——CDN。當時Berners-Lee博士隔壁是 Tom Leighton教授的辦公室，一位麻省理工學院應(yīng)用數(shù)學教授，他被Berners-Lee的挑戰(zhàn)激起了興趣。Leighton博士意識到應(yīng)用數(shù)學和運算學可以解決網(wǎng)絡(luò)擁塞的問題，于是他請研究生Danny C. Lewin和其他幾位頂級研究人員一起破解這個技術(shù)難題。隨后另外幾位計算機科學和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)方面的科學家也加入Leighton博士的隊伍中來，他們開發(fā)了數(shù)學運算法則來處理內(nèi)容的動態(tài)路由計算，并開始實施自己的商業(yè)計劃，最終成立 Akamai公司。這些世界級的科學家開發(fā)出一套突破性的運算法則，用于在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器所組成的大型網(wǎng)絡(luò)中智能組織路由和復制內(nèi)容。

Akamai公司通過智能化的互聯(lián)網(wǎng)分發(fā)，結(jié)束了“World Wide Wait”（世界一起等待）的尷尬局面。公司1999年開始提供商業(yè)服務(wù)，并宣布世界上網(wǎng)絡(luò)流量最大的互聯(lián)網(wǎng)公司雅虎成為自己的合同客戶。

Akamai是全球第一家CDN網(wǎng)絡(luò)運營商，從誕生之日起，就一直是全世界頂級的CDN服務(wù)商和CDN服務(wù)的領(lǐng)跑者。Akamai的成功表明互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容分發(fā)業(yè)務(wù)有著巨大的市場前景。

第二階段：CDN第一次發(fā)展浪潮

1999年到2001年是全球互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的高潮期，HTTP網(wǎng)頁內(nèi)容的加速需求非常大，CDN成為產(chǎn)業(yè)關(guān)注的熱點。2001 年，Limelight Networks公司在美國亞利桑那州成立，是除Akamai之外最主要的CDN公司，自高盛將1.2億美元投入 Limelight后，全球CDN 的發(fā)展呈現(xiàn)出風起云涌之勢。Akamai和Limelight分別代表了“節(jié)點租用”和“節(jié)點自建”兩種發(fā)展模式，引領(lǐng)了全球CDN行業(yè)的技術(shù)潮流。在這一時期，除了如Akamai、Limelight、Level3等這樣獨立、專業(yè)的CDN服務(wù)提供商，大型的IDC企業(yè)看到CDN巨大的市場前景也紛紛轉(zhuǎn)型，加入這一行業(yè)。IDC企業(yè)的加入進一步推動了CDN行業(yè)的發(fā)展，與傳統(tǒng)的獨立CDN公司形成對峙之勢。比如國外著名的IDC——Digital Island通過其遍布全美國的、數(shù)量眾多的數(shù)據(jù)中心，建立了其自己的CDN網(wǎng)絡(luò)，將CDN服務(wù)作為一種增值服務(wù)向它的數(shù)據(jù)中心的客戶提供。

在中國，互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展同樣始于20世紀90年代末。以新浪、搜狐、網(wǎng)易三大門戶為代表，眾多資本、科技人才投入其中，網(wǎng)站和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)如雨后春筍般蓬勃生長，啟動了國內(nèi)第一次互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展高潮�；ヂ�(lián)網(wǎng)內(nèi)容的豐富和功能的拓展吸引了越來越多的用戶，網(wǎng)上沖浪成為當時最時髦的娛樂形式。網(wǎng)民數(shù)量的劇增給網(wǎng)絡(luò)帶來巨大的壓力，導致網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量和用戶體驗下降，同時限制了流媒體等新業(yè)務(wù)的發(fā)展。在這樣的背景下，中國的CDN產(chǎn)業(yè)應(yīng)運而生。1998年，國內(nèi)第一家專業(yè)CDN服務(wù)公司——藍汛（ChinaCache）公司成立，2000年藍汛獲得了信息產(chǎn)業(yè)部頒發(fā)的第一個CDN試運行許可證，正式成為我國第一家專業(yè)CDN服務(wù)提供商。2000年10月初，網(wǎng)宿公司成立。2001年10月，新浪成為我國第一個CDN服務(wù)商業(yè)用戶，中國的CDN商用市場初具規(guī)模。

第三階段：互聯(lián)網(wǎng)泡沫的沖擊和CDN第二次大發(fā)展

2001年，第一次互聯(lián)網(wǎng)泡沫破碎，大量.com公司倒閉，網(wǎng)站關(guān)閉。CDN客戶一夜之間驟減，一息尚存的網(wǎng)站也縮減成本開支，CDN產(chǎn)業(yè)幾乎立刻進入了停滯期。彼時CDN服務(wù)商鼻祖Akamai公司也難逃此劫，加上該公司的創(chuàng)始人之一、早期發(fā)明者之一的Daniel C．Lewin在2001年 “9·11”恐怖襲擊中不幸遇難，更為CDN行業(yè)的發(fā)展雪上加霜。

雖然互聯(lián)網(wǎng)泡沫破裂對整個行業(yè)產(chǎn)生了巨大的沖擊，但互聯(lián)網(wǎng)復興的種子已播下，第一次泡沫期間大量投資建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施，為日后產(chǎn)業(yè)的再次發(fā)展奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。

從2002年開始，DSL等寬帶技術(shù)在全球逐漸普及，用戶接入帶寬提高到Mb級別，為網(wǎng)絡(luò)流媒體服務(wù)提供了基礎(chǔ)條件。從2004年起，伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的回暖和發(fā)展，流媒體服務(wù)的發(fā)展和Web 2.0的興起對CDN提出了新的技術(shù)要求，CDN的需求開始回升并持續(xù)增加，CDN又變得熱門起來。

首先，傳統(tǒng)HTTP和下載使網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量飛速上升，網(wǎng)絡(luò)游戲產(chǎn)業(yè)逐漸成熟，特別是網(wǎng)絡(luò)視頻等需要高帶寬的內(nèi)容，對服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)帶寬的壓力更大，對 CDN服務(wù)需求迫切。其次，網(wǎng)站的內(nèi)容類型不斷增加和豐富，在新的需求下，流媒體、Flash、視頻和下載等網(wǎng)站內(nèi)容及業(yè)務(wù)成了新的主要應(yīng)用對象。為了給軟件下載、視頻流媒體、企業(yè)Web應(yīng)用、B2B交易和Web 2.0互動等各種服務(wù)加速，傳統(tǒng)的CDN 技術(shù)之上又增加了壓縮、流量整形、智能路由和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等技術(shù)。第三，隨著CDN能夠提供加速的內(nèi)容類型不斷豐富，其提供的服務(wù)也已從單純的內(nèi)容加速拓展到應(yīng)用和服務(wù)的加速。Akamai公司營銷主管Kieran Taylor曾感慨地說：“‘內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)’這個詞確實有些過時了，我們的設(shè)想是為所有在線業(yè)務(wù)加速�！�

除了帶來新的技術(shù)要求和業(yè)務(wù)需求外，Web 2.0和流媒體的發(fā)展將互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展推向了新的高峰，互聯(lián)網(wǎng)逐步形成了清晰穩(wěn)定的贏利模式，生存力的增強使得互聯(lián)網(wǎng)公司變得更加健康和穩(wěn)定，為CDN服務(wù)生成了真正的市場和穩(wěn)定的客戶群。

總而言之，市場需求的急速膨脹與CDN 自身的發(fā)展，包括技術(shù)的成熟、設(shè)備價格的下降等因素，共同引發(fā)了CDN 的新一輪發(fā)展熱潮。CDN技術(shù)自誕生時的第一次爆發(fā)式發(fā)展之后，又迎來一段難得的發(fā)展盛世。在我國從2006年開始，隨著網(wǎng)絡(luò)視頻應(yīng)用的普及，CDN 進入快速發(fā)展時期，到2009年底，中國CDN市場營業(yè)收入已達到5.01億元人民幣。

與此同時，CDN市場的風險投資交易金額逐年走高，2008年CDN市場的風險資本交易金額更是達到了創(chuàng)紀錄的3.25億美元。藍汛公司從2004年啟動融資開始，英特爾投資、集富亞洲、InvEStor、啟明創(chuàng)投、Ignition、 Starr International、SIG這7家基金都先后成為藍汛的投資人，前后三輪融資共引進5000萬美元。包括2005年獲得的第一筆來自于集富亞洲、英特爾投資等的850萬美元風險投資；2007年獲集富亞洲、英特爾投資和啟明創(chuàng)投等參與的第二輪3150萬美元的投資；2009年9月，藍汛再獲英特爾投資及其他風險投資公司超過1000萬美元的投資。2007年5月，網(wǎng)宿科技獲得首輪融資，總額為4000萬元人民幣。

2009年10月30 日，上海網(wǎng)宿科技股份有限公司作為首批創(chuàng)業(yè)板28 家上市公司之一，正式登陸深交所創(chuàng)業(yè)板上市。2010年10月1日（美國當?shù)貢r間），藍汛通信（NasdaqGM： CCIH）成功登陸納斯達克交易市場。兩家國內(nèi)CDN服務(wù)領(lǐng)先者的成功上市，是國內(nèi)CDN產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要里程碑，也標志著資本市場和公眾對CDN產(chǎn)業(yè)的認可。

2010年開始的云計算風潮對CDN也產(chǎn)生了不小的影響。一方面，很多云計算平臺在對外提供服務(wù)時不可避免地會用到CDN的分發(fā)能力。另一方面，CDN的技術(shù)特點使得它本身就很像一種云服務(wù)，很多CDN服務(wù)商也正在積極嘗試各種云計算技術(shù)在CDN系統(tǒng)中的應(yīng)用。云計算究竟會對CDN產(chǎn)生什么樣的影響？我們拭目以待。CDN管理系統(tǒng)易于建議架構(gòu)一套CDN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),可以肯定的是，這將是一種良性的促進，也許將推動CDN技術(shù)和業(yè)務(wù)發(fā)展進入一個新的階段。

本文節(jié)選自《CDN技術(shù)詳解》一書，雷葆華、孫穎、王峰、陳曉益、蔡永順、王志軍 ，由電子工業(yè)出版社出版。