论文导读：此时，请求路由技术表现为解决选择边服务器的算法的可扩展性和鲁棒性，就有了众多的自适应请求路由算法。
关键词：请求路由算法，请求重定向，缓存辅助CDN，光纤辅助CDN，对等网辅助CDN
1 引言在CDN网络中，请求路由技术选择离终端用户“最近”的节点来服务终端用户请求，决定着内容分发服务的质量好坏。因此，请求路由技术的好坏，决定着CDN网络进行内容分发性能的好坏，具有重要的地位。
本文总结近10年来 CDN网络在发展过程中面临的困境，需要解决的问题，以及在解决这些问题时采用的请求路由技术，清晰勾勒各种请求路由技术之间的关系以及请求路由技术今后的发展趋势。
2 请求路由技术概况图1是CDN网络的请求路由系统结构图。从图中可知，CDN进行内容服务的过程为：终端用户向CDN网络发送对内容的请求；CDN请求路由系统的资源定位算法先根据该内容请求和网络条件，采用一定算法对所需资源进行定位（如图中的边服务器1）；之后，请求路由系统将该请求引导到定位结果上（如引导到边服务器1上）；最后由该服务器进行内容服务。
根据图1的请求路由实现过程，可以将路由技术分为资源定位算法和请求重定向两大类[1]。其中，资源定位算法包括自适应定位算法和非自适应定位算法；请求重定向技术分为全局服务器负载均衡（GSLB），DNS-based请求路由，HTTP重定向，URL重写，Anycasting和CDN peering [2] [3] [4]。
图1 CDN请求路由模型
3 CDN请求路由技术发展3.1 第一代CDN请求路由技术从上世纪90年代中期开始，随着网络在世界范围内的普及，网站负载增大，可能造成网站架构中诸如前端Web服务器、网络设备或者使用带宽不堪重负。为了解决这些问题，学者们提出各种技术，最后产生了第一代CDN网络，即缓存辅助CDN。1998年，MIT的一群教授和学生组建了第一个CDN网络，并以该网络为基础组建了Akamai CDN网络[4]。该网络利用其在全球范围内Internet边缘网络中架设的代理服务器以最快的速度响应用户请求，主要分发内容是Web文本和图片等静态内容。这一时期的内容路由技术主要是解决如何实现内容分发由中央式转变为分布式、如何实现内容请求的快速响应和如何实现由服务器分布而造成的负载不均等问题。
在CDN网络发展之初，网络规模不大，其目的主要是实现请求的快速响应和服务，较少考虑到其他因素，路由算法主要有轮询、基于Clusters和Cisco的非自适应资源定位算法[1]。由于CDN技术还不成熟，请求重定向技术大多在已有重定向基础上进行改进，主要有基于DNS的请求路由和URL重写两类[4]。论文大全。
3.2 第二代CDN请求路由技术随着Internet网络的快速发展，CDN网络需要分发流媒体、大文件等内容，出现了以Limelight CDN为代表的第二代CDN网络-----光纤辅助对等网络。这一时期CDN网络需要解决的问题是如何将分散的边服务器资源有效组织起来，以便更有效的完成内容分发任务；如何将客户需要分发的资源更好的存储起来，以便进行分发服务；相应的，请求路由技术需要解决如何在网络环境多变的情况下顺利实现内容分发任务，即鲁棒性；如何实现随着网络扩展环境下内容分发服务，即可扩展性等方面的问题。
这一时期的请求路由技术基本上是在已有算法基础上进行改进，如Andrews等人在基于C/S延迟的基础上对cluster资源定位算法进行了改进，提出了clusters的自适应算法[6]。Globule以networkproximity为准则提出一种自适应算法来选择最佳服务器[3]。请求重定向技术主要以提高引导效率和保证整个CDN网络负载平衡为核心思想，表现为改进DNS路由技术和基于全局的负载均衡路由机制[3] 5]。论文大全。
3.3 第三代CDN请求路由技术随着用户对以视频为主的流媒体内容的快速增长和要求的提高，导致流媒体直播、大文件下载服务成为CDN分发内容的最大来源。这些内容的分发会消耗大量的网络资源，特别是带宽，甚至影响到CDN的服务质量和扩展性，使CDN边缘服务器资源再一次成为瓶颈。为了解决上述问题，CDN引入P2P技术来补充边缘服务能力的不足，2005年出现以CacheLogic为代表的第三代CDN网络，即对等网辅助CDN [7]。
CDN网络为典型的分级控制模式，每个边服务器的分发采用中央控制模式。当边服务器服务终端用户增多时，特别是服务内容为流媒体等极占带宽的资源时，边服务器的带宽成为内容分发的瓶颈。此时，将P2P技术引入到CDN网络中，取各自所长而避其所短，很好的解决CDN边服务器资源不足的瓶颈。根据CDN与P2P在网络中结合的位置不同来划分，可以分为终端用户型CDN-P2P和边服务器型CDN-P2P[3]。但由于CDN与P2P采用不同请求路由技术，如何将二者很好融合，并能实现各种优点，则是当前研究的一个热点。
3.4 三代CDN请求路由技术总结由上文可以看出CDN请求技术发展具有以下特点：
·1、从网络发展来看，无论那一代CDN网络的出现，都是由现实需求决定的。由于网络流量的快速增加，导致中央服务器成为中央服务模式的瓶颈。这时候，在网络边缘部署服务器，用来服务请求，从而产生了CDN网络。而随着CDN网络快速扩展，服务流量、服务内容的增加，小型的、区域CDN网络不能满足内容分发任务的要求，将这些小的网络连接起来，形成一个大型的CDN网络就成了必然，第二代CDN应运而生。但当CDN网络分发的内容中视频、流媒体等极其消耗带宽的内容占据主要份额时，边服务器到终端用户以及边服务器到中心服务器之间就出现带宽不足的问题。论文大全。此时，将CDN技术与P2P技术相结合，从而产生了现在的第三代CDN网络。
·2、从技术上看，CDN请求路由技术实际上是解决当时面临的问题的必然结果。当传统单服务器C/S模式不能满足要求时，第一代CDN出现。此时，请求路由技术需要解决如何在地理位置分布的网络中选择“最佳”边服务器来服务请求；而CDN网络进入第二代，需要将众多小的CDN网络组成更大的CDN网络时，不再像小CDN网络那样网络环境单一，而且分发的内容也变得更为复杂。此时，请求路由技术表现为解决选择边服务器的算法的可扩展性和鲁棒性，就有了众多的自适应请求路由算法；第三代CDN网络主要是解决高清、流媒体等极耗资源和带宽的内容，采用CDN与P2P相结合的方式，希望借助两者优点来很好解决这一瓶颈。此时，请求路由技术重点解决的是如何将二者不同的路由技术很好的融合起来。
4 小结本文对不同时期CDN网络及其对应的请求路由技术进行了整理，使读者能够更好的了解各种请求路由技术的本质及其相互之间的关系。随着计算机技术的发展，分发的内容与以前相比也发生了显著的变化，CDN也开始与P2P进行结合。但从上述CDN-P2P结构来看，当前CDN与P2P的结合还处在很松散的阶段，如何更好结合二者，使之能够取长补短，成为今后CDN发展的一种趋势。
参考文献:
[1] 彭湘凯. CDN网络及其应用.http://www.cdnunion. com/htmldata/1/2006_02/CDNWangLuoJiQiYingYong31_1.html.2008-11-25
[2] 刘雪宁. CDN-P2P混合结构流媒体系统关键技术研究. 北京：清华大学计算机科学与技术系. 2008.10（清华大学工学博士学位论文）
[3] G. Peng. CDN: Content Distribution Network.http://www. ecsl.cs. sunysb.edu/tr/rpe13.ps.gz. 2008.11.25
[4] A. Vakali and G. Pallis, Content DeliveryNetworks: Status and Trends, IEEE Internet Computing. IEEE Computer Society, Vol.: 7, pp. 68-74,2003.
[5] G. Pierre and M. van.Steen. Globule: a collaborativecontent delivery network. IEEE Communications Magazine, Vol.:44, pp. 127-133 ,2006.
[6] M. Andrews, et cl. Clustering and server selectionusing passive monitoring. In Proceedings of IEEE INFOCOM’02, 2002.
[7] L. Xuening, et cl, A Novel and High-QualityMeasurement Study of Commercial CDN-P2P Live Streaming. In Proceedings of InternationalConference on Communications and Mobile Computing. Vol.: 3,pages: 325-329,2009
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