• Bring Home. A second design philo

• Bring Home. A second design philosophy, taken by Limelight and many other
CDN companies, is to bring the ISPs home by building large clusters at a smaller
number (for example, tens) of key locations and connecting these clusters using
a private high-speed network. Instead of getting inside the access ISPs, these
CDNs typically place each cluster at a location that is simultaneously near the
PoPs (see Section 1.3) of many tier-1 ISPs, for example, within a few miles of
both AT&T and Verizon PoPs in a major city. Compared with the enter-deep
design philosophy, the bring-home design typically results in lower maintenance
and management overhead, possibly at the expense of higher delay and lower
throughput to end users.
Once its clusters are in place, the CDN replicates content across its clusters. The
CDN may not want to place a copy of every video in each cluster, since some videos
are rarely viewed or are only popular in some countries. In fact, many CDNs do not
push videos to their clusters but instead use a simple pull strategy: If a client
requests a video from a cluster that is not storing the video, then the cluster retrieves
the video (from a central repository or from another cluster) and stores a copy
locally while streaming the video to the client at the same time. Similar to Internet
caches (see Chapter 2), when a cluster’s storage becomes full, it removes videos that
are not frequently requested.
CDN Operation
Having identified the two major approaches toward deploying a CDN, let’s now
dive down into the nuts and bolts of how a CDN operates. When a browser in
a user’s host is instructed to retrieve a specific video (identified by a URL), the
CDN must intercept the request so that it can (1) determine a suitable CDN
server cluster for that client at that time, and (2) redirect the client’s request to
a server in that cluster. We’ll shortly discuss how a CDN can determine a suitable
cluster. But first let’s examine the mechanics behind intercepting and redirecting
a request.
Most CDNs take advantage of DNS to intercept and redirect requests; an interesting discussion of such a use of the DNS is [Vixie 2009]. Let’s consider a simple
example to illustrate how DNS is typically involved. Suppose a content provider,
NetCinema, employs the third-party CDN company, KingCDN, to distribute its
videos to its customers. On the NetCinema Web pages, each of its videos is assigned
a URL that includes the string “video” and a unique identifier for the video itself; for
example, Transformers 7 might be assigned http://video.netcinema.com/6Y7B23V.
Six steps then occur, as shown in Figure 7.4:
1. The user visits the Web page at NetCinema.
2. When the user clicks on the link http://video.netcinema.com/6Y7B23V, the
user’s host sends a DNS query for video.netcinema.com.
604 CHAPTER 7 • MULTIMEDIA NETWORKING
Figure 7.4  DNS redirects a user’s request to a CDN server
3. The user’s Local DNS Server (LDNS) relays the DNS query to an authoritative DNS server for NetCinema, which observes the string “video” in the
hostname video.netcinema.com. To “hand over” the DNS query to KingCDN,
instead of returning an IP address, the NetCinema authoritative DNS server
returns to the LDNS a hostname in the KingCDN’s domain, for example,
a1105.kingcdn.com.
4. From this point on, the DNS query enters into KingCDN’s private DNS
infrastructure. The user’s LDNS then sends a second query, now for
a1105.kingcdn.com, and KingCDN’s DNS system eventually returns the
IP addresses of a KingCDN content server to the LDNS. It is thus here,
within the KingCDN’s DNS system, that the CDN server from which the
client will receive its content is specified.
5. The LDNS forwards the IP address of the content-serving CDN node to the
user’s host.
6. Once the client receives the IP address for a KingCDN content server, it
establishes a direct TCP connection with the server at that IP address and
issues an HTTP GET request for the video. If DASH is used, the server will
first send to the client a manifest file with a list of URLs, one for each
version of the video, and the client will dynamically select chunks from the
different versions.
Local
DNS server
NetCinema authoritative
DNS server
www.NetCinema.com
KingCDN authoritative
server
KingCDN content
distribution server
2
5
6
3
1
4
7.2 • STREAMING STORED VIDEO 60

Kết quả (Việt) 1:

• Mang về nhà. Triết lý thiết kế thứ hai, thực hiện bởi ánh đèn sân khấu và nhiều người khácCDN của công ty, là để mang lại các ISP nhà bằng cách xây dựng cụm lớn tại một nhỏ hơnsố (ví dụ: hàng chục) các vị trí quan trọng và kết nối các cụm bằng cách sử dụngtốc độ cao mạng riêng. Thay vì nhận được bên trong các truy cập các ISP, cácCDNs thường đặt mỗi cụm ở vị trí đồng thời gần cácHiện ra (xem phần 1.3) của nhiều ISP tier-1, ví dụ, trong vòng một vài dặmcả AT & T và Verizon hiện ra trong một thành phố lớn. So sánh với enter-sâutriết lý thiết kế, thiết kế nhà mang thường kết quả trong bảo trì thấpvà quản lý chi phí, có thể chi phí của sự chậm trễ cao và thấpbăng thông cho người dùng cuối.Một khi các cụm đưa ra, các CDN của sao chép nội dung trên cụm của nó. CácCDN có thể không muốn đặt một bản sao của mỗi video trong mỗi nhóm, kể từ khi một số videohiếm khi xem hoặc chỉ được phổ biến ở một số quốc gia. Trong thực tế, nhiều CDNs khôngPush video cho cụm của họ, nhưng thay vì sử dụng một chiến lược đơn giản kéo: nếu một khách hàngyêu cầu một đoạn video từ một cụm là không lưu trữ video, sau đó lấy cụmvideo (từ một kho lưu trữ Trung ương hoặc từ một cụm) và cửa hàng một bản saotại địa phương trong khi streaming video để khách hàng cùng một lúc. Tương tự như Internetlưu trữ (xem chương 2), khi một cụm lưu trữ trở nên đầy đủ, nó loại bỏ các video màkhông thường xuyên được yêu cầu.Hoạt động của CDNCó hai cách tiếp cận chính về triển khai CDN, hãy xác định.bổ nhào thành các hạt và bu lông của một đô la Canada hoạt động như thế nào. Khi một trình duyệtmáy chủ lưu trữ của người dùng được hướng dẫn để tải về một video cụ thể (được xác định bởi URL), cácCDN phải đánh chặn các yêu cầu, do đó nó có thể (1) xác định một CDN phù hợpcụm máy chủ cho khách hàng đó tại thời điểm đó, và (2) chuyển yêu cầu của khách hàngmột máy chủ trong cụm sao đó. Một thời gian ngắn chúng tôi sẽ thảo luận về làm thế nào một đô la Canada có thể xác định một phù hợpcụm sao. Nhưng trước tiên hãy kiểm tra các cơ chế đằng sau ngăn chặn và chuyển hướngmột yêu cầu.Hầu hết CDNs tận dụng lợi thế của DNS để đánh chặn và chuyển hướng yêu cầu; một cuộc thảo luận thú vị của một sử dụng của DNS là [Vixie 2009]. Chúng ta hãy xem xét một đơn giảnVí dụ để minh họa cách DNS là thường có liên quan. Giả sử một nhà cung cấp nội dung,NetCinema, sử dụng các bên thứ ba CDN của công ty, KingCDN, phân phối của nóvideo để khách hàng của mình. Trên các trang NetCinema Web, mỗi người trong video của nó được phân côngmột URL mà bao gồm các chuỗi "video" và một định danh duy nhất cho video riêng của mình; choVí dụ, biến 7 có thể được chỉ định http://video.netcinema.com/6Y7B23V.Sáu bước thực hiện sau đó xảy ra, như minh hoạ trong hình 7.4:1. người sử dụng truy cập vào trang Web tại NetCinema.2. khi người dùng nhấp vào liên kết http://video.netcinema.com/6Y7B23V, cácmáy chủ lưu trữ của người dùng gửi một truy vấn DNS cho video.netcinema.com.604 CHƯƠNG 7 • MẠNG ĐA PHƯƠNG TIỆNHình 7.4 DNS chuyển hướng người dùng yêu cầu đến một máy chủ CDN3. người sử dụng địa phương DNS Server (LDNS) chuyển tiếp các truy vấn DNS đến một máy chủ DNS uỷ quyền cho NetCinema, quan sát các chuỗi "video trong cáctên máy chủ video.netcinema.com. "Bàn giao" truy vấn DNS đến KingCDN,thay vì trở về một địa chỉ IP, máy chủ DNS uỷ quyền NetCinemaQuay lại LDNS tên máy chủ của tên miền của KingCDN, ví dụ,a1105.kingcdn.com.4. từ điểm này trên, các truy vấn DNS nhập vào DNS riêng của KingCDNcơ sở hạ tầng. Người dùng của LDNS sau đó sẽ gửi một truy vấn thứ hai, bây giờa1105.kingcdn.com, và KingCDN của DNS hệ thống cuối cùng trả về làĐịa chỉ IP của một máy chủ nội dung KingCDN để các LDNS. Nó là như vậy, ở đây,trong các hệ thống DNS của KingCDN, mà các máy chủ CDN mà từ đó cáckhách hàng sẽ nhận được nội dung của nó được chỉ định.5. LDNS chuyển địa chỉ IP của các nội dung phục vụ CDN nút để cácmáy chủ lưu trữ của người dùng.6. khi khách hàng nhận được địa chỉ IP cho một máy chủ nội dung KingCDN, nóthiết lập một kết nối TCP trực tiếp với máy chủ tại địa chỉ IP đó vàCác vấn đề một yêu cầu HTTP được cho video. Nếu dấu gạch ngang được sử dụng, máy chủ sẽlần đầu tiên gửi đến khách hàng một tệp kê khai danh sách các URL, một cho mỗiCác phiên bản của video, và các khách hàng sẽ tự động chọn khối từ cácPhiên bản khác nhau.Địa phươngHệ phục vụ DNSNetCinema độc quyềnHệ phục vụ DNSwww.NetCinema.comKingCDN độc quyềnmáy chủNội dung KingCDNphân phối máy chủ2563147.2 • STREAMING LƯU TRỮ VIDEO 60

Kết quả (Việt) 2:

• Mang về nhà. Một triết lý thiết kế thứ hai, thực hiện bởi Limelight và nhiều người khác
công ty CDN, là để mang về nhà các ISP bằng cách xây dựng các cụm lớn tại một nhỏ hơn
số lượng (ví dụ, hàng chục) các địa điểm quan trọng, kết nối các cụm sử dụng
mạng tốc độ cao riêng. Thay vì nhận được bên trong các ISP truy cập, các
CDN thường đặt mỗi cụm ở một vị trí đó là cùng một lúc gần
PoP (xem Phần 1.3) của nhiều ISP Tier-1, ví dụ, trong vòng vài dặm của
cả AT & T và Verizon PoP trong một thành phố lớn. So với nhập sâu
triết lý thiết kế, thiết kế nhà mang lại thường dẫn đến bảo trì thấp
và chi phí quản lý, có thể là tại các chi phí của sự chậm trễ cao hơn và thấp hơn
thông cho người dùng cuối.
Một khi các cụm của nó là ở chỗ, các CDN sao chép nội dung trên nó cụm. Các
CDN có thể không muốn đặt một bản sao của tất cả các video trong mỗi cụm, kể từ khi một số video
hiếm khi xem hoặc là chỉ phổ biến ở một số nước. Trong thực tế, nhiều CDN không
đẩy video lên các cụm của họ, nhưng thay vì sử dụng một chiến lược kéo đơn giản: Nếu một khách hàng
yêu cầu một video từ một cụm mà không được lưu trữ video, sau đó các cụm lấy
video (từ một kho lưu trữ trung ương hoặc từ khác cluster) và các cửa hàng một bản sao
cục bộ trong khi streaming video cho khách hàng cùng một lúc. Tương tự như Internet
cache (xem Chương 2), khi lưu trữ của một cụm trở nên đầy đủ, nó loại bỏ các video mà
không thường xuyên yêu cầu.
CDN Operation
Sau khi xác định hai phương pháp tiếp cận quan trọng tiến tới việc triển khai một CDN, để bây giờ
lặn xuống vào trong hạt và bu lông như thế nào một CDN hoạt động. Khi một trình duyệt trong
máy chủ của người dùng sẽ được hướng dẫn để lấy một video cụ thể (được xác định bởi một URL), các
CDN phải chặn yêu cầu để nó có thể (1) xác định một CDN thích hợp
cụm máy chủ cho rằng khách hàng tại thời điểm đó, và (2 ) chuyển hướng theo yêu cầu của khách hàng để
một máy chủ trong cluster đó. Chúng tôi sẽ ngay thảo luận làm thế nào một CDN có thể xác định một phù hợp
cluster. Nhưng trước tiên chúng ta hãy xem xét các cơ chế đằng sau vụ chặn và chuyển hướng
một yêu cầu.
Hầu hết các CDN tận dụng DNS để đánh chặn và chuyển các yêu cầu; một cuộc thảo luận thú vị của một sử dụng đó của DNS là [Vixie 2009]. Hãy xem xét một đơn giản
ví dụ để minh họa cách DNS thường có liên quan. Giả sử một nhà cung cấp nội dung,
NetCinema, sử dụng các công ty CDN của bên thứ ba, KingCDN, để phân phối của
video cho khách hàng. Trên trang Web NetCinema, mỗi video của nó được gán
một URL bao gồm chuỗi "video" và một định danh duy nhất cho các video của chính nó; cho
ví dụ, Transformers 7 có thể được giao http://video.netcinema.com/6Y7B23V.
Sáu bước sau đó xảy ra, như thể hiện trong hình 7.4:
1. Người dùng truy cập trang Web tại NetCinema.
2. Khi người dùng nhấp vào liên kết http://video.netcinema.com/6Y7B23V, các
máy chủ của người dùng gửi một truy vấn DNS cho video.netcinema.com.
604 Chương 7 • MULTIMEDIA MẠNG
hình 7.4? DNS chuyển hướng theo yêu cầu của người dùng đến một máy chủ CDN
3. Của người sử dụng Local DNS Server (LDNS) chuyển tiếp truy vấn DNS đến máy chủ DNS có thẩm quyền cho NetCinema, mà quan sát chuỗi "video" trong
video.netcinema.com hostname. "Trao" truy vấn DNS để KingCDN,
thay vì trả về một địa chỉ IP, các NetCinema thẩm quyền máy chủ DNS
trả về cho LDNS một tên máy trong phạm vi của KingCDN, ví dụ,
a1105.kingcdn.com.
4. Từ quan điểm về vấn đề này, các truy vấn DNS có hiệu DNS riêng KingCDN của
cơ sở hạ tầng. LDNS của người dùng sau đó sẽ gửi một truy vấn thứ hai, bây giờ cho
a1105.kingcdn.com, và hệ thống DNS KingCDN của cuối cùng trả về
địa chỉ IP của một máy chủ nội dung KingCDN đến LDNS. Nó là như vậy, ở đây,
trong hệ thống DNS của KingCDN, mà máy chủ CDN mà từ đó
khách hàng sẽ nhận được nội dung của nó được xác định.
5. Các LDNS chuyển tiếp địa chỉ IP của các nội dung phục vụ CDN nút đến
máy chủ của người dùng.
6. Một khi khách hàng nhận được địa chỉ IP cho một máy chủ nội dung KingCDN, nó
thiết lập một kết nối TCP trực tiếp với máy chủ tại địa chỉ IP và
các vấn đề một yêu cầu HTTP GET và video. Nếu DASH được sử dụng, các máy chủ sẽ
lần đầu tiên gửi đến khách hàng một file manifest với một danh sách các URL, một cho mỗi
phiên bản của video, và các khách hàng năng động sẽ chọn khối từ các
phiên bản khác nhau.
Local
DNS server
NetCinema thẩm quyền
DNS máy chủ
www .NetCinema.com
KingCDN thẩm quyền
máy chủ
nội dung KingCDN
máy chủ phân phối
2
5
6
3
1
4
7.2 • truyền LƯU Video 60