基于MEC的边缘CDN业务调度方案及测试分析-AET-电子技术应用

基于MEC的边缘CDN业务调度方案及测试分析

2020年电子技术应用第6期

刘云毅1，张蕾1，张建敏1，彭宁2，杨峰义1

1.中国电信股份有限公司研究院 5G研发中心，北京102209；2.世纪龙信息网络有限责任公司，广东广州510630

摘要：多接入边缘计算(Multi-access Edge Computing，MEC)通过将计算存储能力与业务服务能力向网络边缘迁移，使应用、服务和内容可以实现本地化部署，可以解决传统内容分发网络(Content Delivery Network，CDN)中边缘节点无法下沉到移动网络中的痛点问题。但是，CDN节点下沉到网络边缘后，CDN需要网络和终端辅助业务识别用户位置，实现边缘业务分流。提出了一种基于MEC的边缘CDN业务调度方案，测试结果表明，所提方案可以极大地降低首包时延并提高下载速率，明显改善用户的业务体验。

关键词： 多接入边缘计算内容分发网络业务调度测试分析

中图分类号：TN929.5
文献标识码：A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200380
中文引用格式：刘云毅，张蕾，张建敏,等. 基于MEC的边缘CDN业务调度方案及测试分析[J].电子技术应用，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

多接入边缘计算(Multi-access Edge Computing，MEC)是一种新型的网络架构理念，能够在蜂窝网络边缘提供云计算能力和IT服务环境，其基本思想是把云计算平台从移动网络内部迁移到移动接入网边缘，实现计算及存储资源的弹性利用，成为5G网络的关键技术之一^[1]。MEC技术使得传统无线接入网具备了业务本地化、近距离部署的条件，无线接入网由此而具备了低时延、高带宽的传输能力，有效缓解了未来移动网络对于传输带宽以及时延的要求，从而可以有效提升用户的业务体验，促进网络和业务的深度融合。这一概念将传统电信蜂窝网络与互联网业务进行了深度融合，给电信运营商的运作模式带来全新变革，并建立新型的产业链及网络生态圈^[2]。

内容分发网络（Content Delivery Network，CDN）依靠部署在各地的边缘服务器，通过中心平台的负载均衡、内容分发、调度等功能模块，使用户就近获取所需内容，降低网络拥塞和内容提供商服务器压力，提高用户访问响应速度和命中率。CDN的核心价值是将数字内容智能分发到离用户更近的节点，从而提高整体分发效率，减少网络延迟，节省带宽资源。CDN固有的边缘节点属性，使其在边缘计算市场中具有先发优势^[3]。

CDN的调度中心GSLB(Global Sever Load Balance，全局负载均衡)一般根据终端IP地址识别用户所在区域，然后分配本地CDN节点给用户。但在5G网络中，负责IP地址分配的网元会话管理功能(Session Management Function，SMF)网络位置高于边缘UPF(User Plane Function，用户面功能单元)，给用户分配的IP地址不具备地域特征，GSLB无法通过IP段定位到用户的边缘位置信息。而且，因为本地域名解析(Domain Name System，LDNS)的存在，GSLB无法感知终端用户的IP，只能感知LDNS地址，所以CDN业务调度只能精确到省。

由上述描述可知，由于CDN GSLB无法根据用户携带的IP地址判断用户当前所处的地址位置，从而无法将业务调度到离用户距离较近的边缘CDN节点，从而无法使用户享受到更优质的业务应用体验。由此可见，CDN节点下沉到网络边缘后，如何识别用户位置以及将业务调度到本地边缘CDN节点是个关键问题。因此，实现边缘CDN业务调度是非常重要的。

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作者信息:

刘云毅1，张蕾1，张建敏1，彭宁2，杨峰义1

(1.中国电信股份有限公司研究院 5G研发中心，北京102209；2.世纪龙信息网络有限责任公司，广东广州510630)

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