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2019/12/25 17:42

中興通訊Access CDN方案,助力MEC大視頻業務部署

C114通信網  陳必多

AR/VR等大視頻將成為固網千兆寬帶5G基礎應用,預測截止2022年VR/AR市場規?沙^1000億美金,UHD的視頻點播IP流量將占全球IP視頻流量的22%,UHD占視頻點播IP流量的百分比將高達35%;隨著視頻業務向超高清及沉浸式發展,需要承載網絡提供更大的帶寬和更低的時延,以滿足用戶視頻體驗要求。

大視頻業務推動MEC部署 

MEC (Multi-access Edge Computing)是靠近物或數據源頭的網絡邊緣側,融合網絡、計算、存儲、應用核心能力的開放平臺,可以就近提供智能互聯服務,能滿足行業在數字化變革過程中對業務實時、業務智能、數據聚合與互操作、安全與隱私保護等方面的關鍵需求。MEC是“多種接入+轉發+應用”集成,MEC已經有很多的行業應用實踐,目前主要部署在匯聚機房,也有部署到接入機房。

中興通訊結合大視頻業務需求,基于MEC解決方案,推出了Access CDN解決方案,將CDN下沉部署到接入機房OLT(optical line terminal)設備資源板卡上,資源板卡提供MEC基礎實施,Access CDN作為一個應用部署到MEC平臺上,降低了視頻服務時延,提升了用戶視頻體驗,同時節省了上行帶寬,減少大視頻業務部署對承載網絡的沖擊。

OLT資源板卡為Access CDN提供硬件設施

國內接入機房的空間有限,為了支持邊緣計算在接入機房的部署,中興通訊在新一代光接入旗艦平臺TITAN上推出了資源板卡方案,具備如下優點:

空間省,采用300mm深的資源板卡,充分利用現有接入機房資源,無需額外的空間占用,簡化網絡建設;

功耗低,采用低功耗處理器,單塊資源板卡服務器功耗小于200W,相比獨立服務器低50%,節省后續運營成本;

性能強,資源板卡采用最新16核CPU,支持超線程 ,支持最大256Gbps的內存,具備15T SSD存儲和30Gbps內容處理能力;

環境適應性強,采用SATA接口的SSD可以滿足機房55攝氏度環境溫度部署,部署邊緣CDN應用不需要對機房進行改造,方便快速部署。

資源板卡由X86主機和對接OLT的ETH模塊組成,它們之間采用以太網接口連接,因此,邏輯功能上X86主機和OLT是完全獨立的,可以分開管理和配置。ETH模塊相當于OLT的一塊簡化以太網板。資源板卡的X86主機擁有CPU、內存、硬盤和網卡,有獨立的BMC系統,是軟硬件功能完整的一臺服務器,方便邊緣計算軟件平臺部署和管理。

圖1, OLT和資源板卡之間的關系

OLT內置虛擬網關提供分流能力

Access CDN部署到OLT資源板卡后,需要支持就近卸載OLT接入用戶訪問CDN的流量,OLT提供了虛擬網關(vGW)功能。vGW基于當前OLT二層組網架構,支持用戶面三層轉發實現用戶視頻流量本地卸載,對PON終端和BRAS完全透明。vGW采用自學習方式建立三層轉發表,實現BRAS轉發面下沉到接入機房OLT設備上,為用戶和資源板卡上的Access CDN建立準三層連接,達到用戶就近訪問CDN的目的。

圖2,OLT內置虛擬網關提供分流能力

OLT啟用vGW功能后,對于Access CDN應用場景,機頂盒的流量轉發路徑如下:

上行數據流轉發路徑:機頂盒→CPE→OLT PON接口→vGW模塊→Access CDN,數據流不經過BRAS繞行,縮短了時延和節省了帶寬。

下行數據流轉發路徑:Access CDN→vGW模塊→OLT PON接口→CPE→機頂盒,數據流不經過BRAS繞行,縮短了時延和節省了帶寬。

Access CDN除了和用戶交互,還需要和上一級CDN以及網管系統進行交互,通過復用OLT到BRAS的物理鏈路,為Access CDN提供專線接入到因特網,方便Access CDN部署和運維。

CDN智能調度支持精確調度到Access CDN節點

CDN主要部署在地市,運營商OTT廠商的CDN分發系統根據業務需要,將CDN邊緣節點進一步下沉到接入機房,采用如下方案:

1、將Access CDN系統做為整個內容分發網絡的邊緣節點;

2、GSLB把來自OLT覆蓋范圍內的用戶請求訪問調度到Access CDN邊緣節點;

3、通過OLT的vGW將用戶流量就近引入到Access CDN節點,提高業務訪問速度。

由于存儲資源有限,Access CDN需要選擇存儲熱點內容,比如存儲熱門頻道2天回看,存儲所有頻道2小時時移內容,存儲6000個熱門的VOD節目,所要的存儲空間一般小于16T,OLT配置2塊資源板卡,每塊資源板卡配置2塊4T的SSD硬盤即可滿足存儲要求。

Access CDN可以采用地址池劃分實現GSLB精確調度。機頂盒發起HTTP請求,GSLB通過IP POOL判斷是否為下沉節點歸屬用戶,通過302消息將用戶重定向到Access CDN,當Access CDN上沒有請求的內容,則向上一級CDN回源后再提供服務。

Access CDN方案實踐

CDN下沉OLT率先在中國移動浙江和安徽進行商用。浙江舟山針對海島等海底光纜資源限制場景,通過部署Access CDN方案,可以節省OLT上行50%視頻流量帶寬,有效緩解上行帶寬資源緊缺,同時用戶首包響應時延縮短6ms,視頻卡頓率降低兩個數量級,播放成功率達到100%,顯著提升用戶視頻體驗。

Access CDN除了為固網用戶提供服務,也可以為移網用戶服務,通過部署無線本地分流功能將移網用戶的視頻流量請求導入到Access CDN上,同時為固網和移網用戶提供服務。

OLT內置資源板卡作為MEC基礎實施,也可以部署無線本地分流功能,實現本地分流和Access CDN共硬件平臺部署,無線部署額外的服務器運行無線本地分流功能,方便MEC大視頻業務部署。

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