CDN产业发展与市场策略深度报告2010简版.doc

1、CDN产业发展与市场策略深度报告2010北京诺达咨询有限公司2010年01月正 文 目 录管理者摘要5主要观点5研究方法6诺达咨询建议7第1章CDN概述81.1CDN的定义81.2CDN技术发展分析91.2.1工作原理91.2.2系统组成121.2.3关键技术151.3CDN服务201.3.1服务内容201.3.2服务对象22第2章CDN发展影响因素分析232.1驱动因素232.1.1互联网用户增长迅速232.1.2互联网网站数量增加252.1.3热门业务使访问流量增长26第3章全球CDN市场发展现状及趋势分析273.1全球CDN市场发展概况273.2美国283.2.1发展现状283.2.2A

2、T&T CDN293.2.3Akamai CDN31附件36完全版正文目录36完全版图表目录39关于我们41价值与特色422010最新报告清单43法律声明47图表目录 图表 1传统方式下用户访问过程9图表 2 传统的Internet网络基本结构及数据传输方式10图表 3 CDN网络工作原理11图表 4 CDN方式下用户访问流程11图表 5 CDN工作原理12图表 6 CDN系统组成框图13图表 7 CDN网络结构及组成14图表 8 CDN运营网络结构15图表 9 HTTP重定向16图表 10 基于DNS的GSLB工作流程17图表 11 PULL、PUSH两种内容分发方式比较18图表 12 CD

3、N系统内容存储19图表 13 本地内容管理的实现20图表 14 CDN服务内容22图表 15 CDN服务对象分类22图表 16 2004-2009年中国宽带网民增长情况23图表 17 网民每周上网时长24图表 18 2009年不同接入方式的网民规模24图表 19 2004-2009年我国网站数量增长情况25图表 20 各类网络应用统计表26图表 21 2003-2008年Akamai收入变化情况32图表 22 2003-2008年Akamai签约用户变化情况33图表 23 2004-2008年Akamai零售及海外运营收入占总收入的比例33管理者摘要主要观点n CDN网络搭建需要大量设备投资和

4、带宽租用费用。如果没有网络规模优势，单个节点成本会很高。没有成本优势的情况下，参与市场竞争的胜算几乎没有。因此，CDN服务商需要以较大的资金投入进行网络建设。n 目前国内用户对CDN服务认知度普遍较低，部分客户认为CDN服务仅仅是用来解决电信南北互通的问题，更多的用户认为CDN技术仅用于网络加速。n 在标准化进展方面，CDN的标准还不到成型的时候。由于长期缺乏统一的技术标准，这给CDN的大规模应用造成很大的障碍。虽然国际和国内的一些大的运营商已经在开始形成自己的标准，不过，目前的这些标准还相当初级。n P2P对CDN业务的影响主要体现在流媒体领域。而P2P与CDN的结合则能发挥两者的优势，搭建

5、更为理想的流媒体解决方案。n 业内企业普遍认为，CDN的商业模式并不成熟。同时，CDN市场缺乏必要的监管机制。在目前市场规模较小、竞争并不激烈的环境下，市场监管问题并不突出。随着市场的告诉成长，监管问题会很快出现。目前在局部市场已经出现价格战的趋势。n 目前所有的CDN服务运营商所提供的服务主要为单一的CDN节点加速服务、CDN网络存储服务，平台收益单一，没有连带业务；业务都针对网上运营的视音频网站、电子商务网站、门户网站，没有针对小应用量的企事业单位。n 综观整个国外的CDN市场，美国CDN市场的发展在世界范围内是最快的，也是最具有代表性的CDN市场。市场数据表明，目前美国CDN普及率已经超

6、过90。n 而互联网技术处于世界领先地位的韩国由于像网络游戏、流媒体服务以及宽带接入等的优势，在CDN领域也发展的非常好。目前，韩国的CDN虽然只有8个节点，但却能支撑100G的流量，这在世界上都是屈指可数的。n 中国移动、中国电信、中国联通和中国网通四家电信运营商在我国市场上个自划分自己的势力范围，造成运营商之间和南北之间的互联互通问题长期得不到解决，国内互联互通问题造成了成本的明显增加，阻碍了CDN在我国的推广。n 通过调研发现，目前服务商无论是在从品牌及业务认知度、营销模式、价格、服务灵活性等方面进行改进，另外在客户细分和发展策略上也需要进一步调整。研究方法 焦点小组研究方法 业务体验

7、深度访谈 二手资料研究 定量调查 诺达知识库及数据渠道数据诺达咨询建议美国在CDN普及之后，主要任务是增加服务种类和细分服务。我国目前还处于普及率阶段，规模和技术层面的问题都在阻碍专业化公司的出现。由于没有把主要精力集中在自己核心业务上，向专业而深入的方向发展，所以很多企业不能发展壮大。如何向专业化发展是国内CDN服务商应该尽早确立的发展方向。韩国CDN的主要利润来源（80%）是来自流媒体服务，来自Http的可能只有20%.这与中国或者美国的AKAMAI的利润来源正好相反。可见CDN业务并没有可以复制的盈利模式，应该结合本国互联网业务发展的特点和公司的优势找到适合公司自己的市场地位和业务发展重

8、点。CDN在可管理、可运营性和服务的可靠性等方面存在诸多困难。CDN和P2P相融合目前已经得到越来越广泛的认可，成为CDN发展的重要趋势。对于CDN系统厂商来说采用怎样的方式使两者有效的结合起来，既能很好的满足用户需求又能降低系统成本是CDN产品开发的一个关键因素。第1章 CDN概述1.1 CDN的定义CDN的全称是ContentDeliveryNetwork，即内容分发网络。其目的是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构，将网站的内容发布到最接近用户的网络“边缘”，使用户可以就近取得所需的内容，解决Internet网络拥挤的状况，提高用户访问网站的响应速度。从技术上全面解决由于网

9、络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等原因所造成的用户访问网站响应速度慢的问题。CDN的实现分为三类：镜像、高速缓存和专线。镜像站点（Mirror Site），是比较常见的，它让内容直接发布，适用于静态和准动态的数据同步。但是购买和维护新服务器的费用较高，还必须在各个地区设置镜像服务器，配备专业技术人员进行管理与维护。对于大型网站来说，更新所用的带宽成本也大大提高了。高速缓存，成本较低，适用于静态内容。Internet的统计表明，超过80%的用户经常访问的是20%的网站的内容（互联网访问内容的二八法则），在这个规律下，缓存服务器可以处理大部分客户的静态请求，而原始的服务器只需处理约20%左右的

10、非缓存请求和动态请求，于是大大加快了客户请求的响应时间，并降低了原始服务器的负载。专线，让用户直接访问数据源，可以实现数据的动态同步。总结CDN技术具有的优势，可以概括为以下几点：1、 可减少消耗的网络带宽，减少网络访问的延迟和用户响应时间，提高网络性能和网站内容的可用性；2、 提高网站资源的管理控制能力，智能分配路由和进行流量管理；3、 发送的内容受到保护，未授权的用户不能修改；4、 内容提供商可在本地自己决定服务的内容，内容是动态的；5、 内容提供商在降低成本的同时，提高了服务质量，提供的内容更多、速度更快；6、 可线性、平滑地增加新的设备，保护原有的投资。1.2 CDN技术发展分析1.2

11、.1 工作原理n 传统方式下用户访问过程图表 1传统方式下用户访问过程n 传统网络结构下，用户的访问流程基本如下：1、 用户在自己的浏览器中输入要访问的网站的域名；2、 浏览器向本地DNS请求对该域名的解析；3、 本地DNS将请求发到网站授权的DNS服务器；4、 授权DNS将服务器的IP地址作为解析结果送给本地DNS；5、 本地DNS将解析结果返还给用户，同时将该解析结果保存在自己的缓存中，直到相应的TTL（生存周期）过期，才再向网站的授权DNS请求解析；6、 用户在得到IP地址后，向该地址所指向的网站的服务器进行访问。n 传统网络结构下的访问瓶颈Internet是一个开放的网络，在这个开放的

12、网络上，访问和寻址都是通过分布在网络上的众多的路由器来将包从一个网段传递到另一个网段，由于地域分布的广泛，用户对网站的访问必须经过许多路由器的转接，才能最终到达网站的WEB服务器，中间可能要跨过多个ISP和网络。即使在理想情况下，路由器的每一次转接（HOP），都会造成一个延迟，虽然单个这样的延迟时间较少，但当网络规模很大时， HOP数会大量增加，造成的延迟也会更加明显。而且，任何一个路由器的故障或者拥塞都可能造成访问的中断或者延迟，严重影响访问的质量。而且，不同网络之间的互联是通过对等点（peering points）连接在一起，有些互联点的带宽比较狭窄，也是导致Internet访问速度慢的一

13、个重要瓶颈。其次，现有的互联网以数据包传输为基础，任何一个数据包的丢失或出错都必须重新发送，而平均一个重传过程需要3秒钟，从而导致延迟。并且现有的HTTP协议也有诱发延迟的因素，据调查，完整下载一个网页，需要在用户和服务器之间往返20100次。最后，现有的路由技术以路由器工作状态的历史数据为依据来确定当前数据包的传输路径，无法真实反应当前的路由和网络连接状况。这往往会导致数据传输所经过的路径并不是当前的最佳路径。而且，众多的路由器和交换机不但使数据传输的时间延迟增大，还会增加出错的几率，因为任何一个路由器出现问题都会影响到整个传输过程。图表 2 传统的Internet网络基本结构及数据传输方式

14、n CDN方式下用户访问过程CDN的基本工作原理就是广泛采用各种Cache服务器，将这些Cache服务器分布到用户访问相对集中的地区或网络中，并利用全局负载均衡技术（GSLB）将用户的访问指向离用户最近的工作正常的Cache服务器上，由它直接响应用户的请求。如果Cache服务器中没有用户要访问的内容，它会根据配置自动到原服务器去抓取相应的页面并提供给用户。可以说，一旦CDN网络正常运行后，内容的分布和用户的访问定位全部是自动的。图表 3 CDN网络工作原理图表 4 CDN方式下用户访问流程n CDN网络结构下，用户的访问流程基本如下：1) 用户在自己的浏览器中输入要访问的网站的域名；2) 浏览

15、器向本地DNS请求对该域名的解析；3) 本地DNS将请求发到网站的主DNS；4) 主DNS根据一系列的策略确定当时最适当的CDN节点；5) 主DNS解析的结果（IP地址）发给用户；6) 用户向给定的CDN节点请求相应网站的内容。图表 5 CDN工作原理1.2.2 系统组成一个CDN网络通常由以下3个层面、5个基本部分组成。 图表 6 CDN系统组成框图n 数据层： 原始服务器即ICP原服务器，用来存放内容提供商网站的WEB内容，一般情况下安装在IDC，由内容提供商自己负责维护和管理。 节点网络CDN的业务提供点，是面向最终用户的内容提供设备。CDN节点上通常按需放置Cache服务器和本地负载均

16、衡服务器（SLB）。在每个节点上，一般会有多于一个Cache服务器用来提供不同的服务或提高每个Cache服务器的处理能力，比如有的Cache服务器专门用来提供流媒体服务，有的专门支持FTP服务。Cache服务器保存着原始服务器上相应内容的副本，能保证最快的响应用户的请求。此外，在Cache服务器数量增多时，就需要本地负载均衡服务器实现节点内部多个Cache服务器间流量的分配。n 控制层 全局负载均衡控制服务器（GSLB）即智能流量分配系统。用来实现全局的负载均衡，将流量指向到正常工作的Cache服务器上，并在他们工作异常时及时将流量转走。该控制器能够直接或间接地取得分布在各地的CDN节点中Ca

17、che服务器的工作状态和性能，并能够判断用户的来源，以保证用户能被有效的分配到离其“逻辑上”最近最健康、可用的节点上。 n 管理层 内容管理系统主要负责整个CDN系统的管理，特别是内容管理，如内容的注入和发布、内容的分发、内容的审核、内容的服务等。对于Internet CDN网络，一个完善和稳定的内容管理系统是网络成功的关键。 网络监控管理系统负责整个CDN网络的集中监控和管理。能实现分布检测，集中告警，在对各节点的Cache服务器的工作状态进行监控时及时发现故障，以保证整个CDN网络的正常运行。图表 7 CDN网络结构及组成基本的CDN网络由五个部分（原始服务器、节点网络、全局负载均衡控制服

18、务器（GSLB）、内容管理系统、网络监控管理系统）及其的三个层面（数据层、控制层、管理层）组成，而用于商业运营的CDN网络还应考虑SP接口和管理、用户认证、鉴权授权与计费（AAA）、数字版本管理（DRM）等相关功能，如图7所示。图表 8 CDN运营网络结构SP接口和管理：为CDN的业务提供商提供开放标准的接口，方便其进行各种业务的开发。同时，CDN运营商对于SP进行可控的管理，防止其欺诈收费等行为，这方面中国的运营商较为重视。用户认证：在实现用户安全防护的基础上，对用户的身份进行识别和区分，能保护接入用户不受网络攻击，且能阻止接入用户攻击其他用户和网络。通过认证的用户可以享受网络服务，而未通过

19、认证的用户则被拒绝。鉴权、授权和计费：鉴权（Authentication）指用户在使用网络系统中的资源时对用户身份的确认。授权（Authorization）指网络系统授权用户以特定的方式使用其资源，这一过程指定了被认证的用户在接入网络后能够使用的业务和拥有的权限，如授予的IP地址等。计费（Accounting）指网络系统收集、记录用户对网络资源的使用，以便向用户收取资源使用费用，或者用于审计等目的。数字版本管理（DRM）：DRM是对有形和无形资产版权和版权所有者关系的定义、辨别、交易、保护、监控和跟踪的手段。DRM是一个系统概念，它包含数字版权信息使用，受版权保护的数字媒体内容的管理和分发。1

20、.2.3 关键技术n 内容路由技术CDN的内容路由通常通过负载均衡来实现。通过负载均衡技术，实现将用户的请求重定向到整个CDN网络中的最佳节点。最佳节点的选定可以根据多种策略，例如节点服务可用、节点负载最轻或就近分配等原则。负载均衡的准确性和效率能提高整个CDN网络的性能和服务质量。其实现方式主要包括HTTP重定向、DNS解析等。 HTTP重定向在HTTP协议中定义了一种方式允许WEB服务器在响应用户请求时包括一个重定向的错误码(302)同时包括重定向的URL。这些信息通知浏览器必须要到新的URL上才能取得所需的信息。这样，用户的访问就能被有效地引导到一个合适的节点上。图9显示了其过程。图表

21、9 HTTP重定向具体实现流程如下：1、用户在自己的浏览器中输入要访问的网站的域名；2、浏览器向本地DNS请求对该域名的解析；3、本地DNS向ICP授权域名服务器请求解析；4、授权域名服务器返回解析结果（IP地址）；5、浏览器向节点B Cache发出HTTP请求； 6、B服务器发现自己不是最佳的服务器，返回的响应是重定向到A服务器；7、 浏览器向节点A Cache发出域名解析请求；9、A服务器返回IP地址给用户，并最终响应用户的请求，显示ICP网站内容。 DNS解析用户要访问网站，必须通过DNS服务器将域名解析成IP地址，再通过发出HTTP请求获得所需内容。因此，要实现用户的重定向，可以通过在

22、DNS中修改配置来实现，其方式有两种：直接利用BIND DNS自有的RTT测试时间来实现。在负责实现GSLB功能的DNS中设置所有节点的VIP，然后根据用户的位置和当时网络的情况将域名解析到一个或多个VIP上。下图显示了工作流程。图表 10 基于DNS的GSLB工作流程具体实现流程如下：1、用户在自己的浏览器中输入要访问的网站的域名；2、浏览器向本地DNS请求对该域名的解析；3、本地DNS将解析请求发到ICP的授权域名服务器，该服务器通知本地DNS，授权域名解析服务器已是GSLB控制器；4、本地DNS向GSLB控制器发出域名解析请求；5、GSLB控制器根据预设的一系列策略确定当时最适当的节点，

23、并将解析结果（IP地址）返回本地DNS；6、本地DNS将对应IP地址发给用户；7、用户向给定的节点发送请求；8、节点中的Cache服务器响应用户的请求，提供相关内容。n 内容分发技术内容分发包含从内容源到CDN边缘节点的Cache过程。从实现上，有两种主流的内容分发技术：PULL和PUSH。PULL是一种被动的分发技术，通常由用户的请求驱动。当用户请求的内容不在本地的边缘Cache上时，Cache采用PULL方式从内容源或者其他CDN节点实时获取内容，同时保存一份副本在本地。在PULL方式下，内容的分发是按需的。这种分发方式的优点是能适应大量的多样化内容，灵活性强，缺点是对第一个用户的响应速度

24、较慢。相对PULL这种被动的分发技术，PUSH就显得要主动多了。在这种方式下，内容主要通过预分发（Preload）的形式提前发布到CDN网络中所有的或指定的边缘Cache。特别适合有针对性的内容提供，如流媒体内容。和PULL分发方式相比，这种方式对内容的管理控制能力更强，而且即使第一位用户也能得到较好的服务体验。在实际的CDN系统中，具体的内容分发方式需要根据内容的类型和用户的访问情况适当的选择。PULL、PUSH两种内容分发技术比较PULLPUSH内容分发方式被动，由用户请求驱动主动，预分发方式提前发布优点适应大量的多样化内容，灵活性、应用扩展性强对内容的管理控制能力更强；对于用户响应速度非

25、常快，能带来高质量的体验缺点对第一个用户的响应速度较慢传输业务量较大，对网络拥塞控制能力要求较高适用范围适合内容访问比较分散的情况适合内容访问比较集中的情况，如热点流媒体内容资料来源：诺达咨询 2009.12 图表 11 PULL、PUSH两种内容分发方式比较n 内容存储技术CDN系统的内容存储包括两方面：内容源的存储和内容在Cache节点中的存储。 图表 12 CDN系统内容存储内容源的存储由于网站内容的规模（通常可以达到几个甚至几十个TB）以及内容的吞吐量比较大的关系，通常采用海量存储架构。如NAS和SAN。而内容在Cache节点中的存储要考虑的因素通常包括功能和性能两方面：功能上包括对各

26、种内容格式的支持，即根据不同文件格式的读写特点进行优化，以提高读写效率。另外还包括对部分缓存的支持，即指内容可以以不完整的方式存储和读取，这主要是针对流媒体内容。由于用户访问行为的随机性，许多用户并不会完整的收看整个流媒体节目，部分缓存的采用就大大提高了存储空间的利用率并有效的提高用户请求的响应时间。不过，部分缓存可能导致内容的碎片问题，还需要良好的设计和控制。在性能方面，支持的容量、多文件吞吐率、可靠性、稳定性是要考虑的。目前，多数存储系统都采用了RAID技术进行可靠存储。但不同设备使用的RAID方式各有不同。n 内容管理技术内容管理在广义上涵盖了内容的注入和发布、内容的分发、调整等一系列过

27、程。这里所强调的内容管理主要指本地内容管理，即内容进入Cache点后的内容管理。本地内容管理：范围：一个CDN节点（由多个CDN Cache设备和一个SLB设备构成）作用：（1）可以在CDN节点实现基于内容感知的调度，避免将用户重定向到没有该内容的Cache设备上，从而提高负载均衡的效率。（2）实现在CDN节点内容的存储共享，提高存储空间的利用率。实现形式：图表 13 本地内容管理的实现1.3 CDN服务1.3.1 服务内容为了清楚明白的介绍CDN的服务内容，将CDN不同类别、各类别的特点以及设用的客户群体整理成表格形式，如下表所示： CDN服务内容类别特点适用客户内容加速静态内容加速把网页内

28、容分发到各个CDN 节点上含图片内容较多的门户网站、新闻发布类网站、访问量较大的行业网站、政府机构网站、企业门户网站等等动态内容加速在每个加速节点通过动态路由优化技术，使用户的动态内容请求得到响应存在南北互通瓶颈、网页类型以动态为主的用户下载加速利用分布式CDN 网的带宽优势，提供高速率的下载；软件厂商的补丁发布，杀毒软件厂商病毒库更新，其他提供文件下载服务的网站流媒体加速流媒体直播加速在ALM系统中，淡化了传统的C/S直播模式，任何一个收看直播频道的用户都是对等网络中的一个成员（Peer），在从其他的邻居Peer获取所需数据的同时，也在为其他邻居Peer提供其所需的数据。提供网上新闻直播的媒

29、体网站；提供网上电视或电台服务的网站；提供重要体育赛事直播的网站；提供重大事件网上路演的金融类网站。 流媒体点播加速采用高速流媒体缓存技术提供在线音、视频流媒体点播服务的网站；提供远程教育的网站；提供在线培训服务的网站；提供媒体类内容点播的网站等。应用加速采用专用的SSL 加速设备可以在各个分布式的访问节点上来提供SSL 应用加速服务电子商务，金融证券，重要信息查询，对安全私密性要求较高的网站资料来源：诺达咨询 2009.12 图表 14 CDN服务内容1.3.2 服务对象CDN根据服务的目标客户群的不同，可以分为三类，如下表所示：CDN服务对象分类CDN分类目标客户CACHE安装的位置Internet类型覆盖型（Internet-Overlay）内容的拥有者或提供商多个数据中心(IDC)，ISP的接入端，网络对等点对等型（Internet-Peering）内容的拥有者或提供商网络对等点上托管型（Internet-Hosting）内容的拥有者或提供商数据托管服务商的多个数据中心用户型（Subscriber）最终Internet用户ISP自己的接入端企业型（Enterprise）公司公司总部和分支机构所在地资料来源：诺达咨询 2009.12 图表 15 CDN服务对象分类