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基于SDN的CDN体系架构及关键技术研究
基于SDN的CDN体系架构及关键技术研究
摘要：随着互联网的迅猛发展，内容传输变得越来越重要。为了满足用户对高质量、高性能内容传输的需求，内容分发网络（CDN）应运而生。然而，传统的CDN架构存在各种限制和挑战。为了克服这些问题，本论文提出了基于软件定义网络（SDN）的CDN体系架构，并调研了关键技术。
1.引言
随着互联网的日益普及，全球互联网用户数量持续增长，用户对高质量、高性能的内容传输的需求也在不断增加。传统CDN是一种通过将内容缓存在离用户较近的边缘服务器上，以提高内容传输速度和可靠性的架构。然而，传统CDN架构面临着许多限制和挑战，如缺乏灵活性、网络拓扑复杂度高、管理和维护困难等。
2.基于SDN的CDN体系架构
基于SDN的CDN体系架构是一种利用SDN技术来重新设计和实现CDN的架构。SDN是一种网络架构思想，它将网络控制平面从数据平面中分离出来，通过集中的控制器来对网络进行管理和控制。在基于SDN的CDN体系架构中，CDN控制器负责管理和控制整个CDN网络。
在SDN的CDN体系架构中，控制器通过收集和分析网络流量等信息，确定最佳的内容分发策略。CDN的边缘服务器会根据控制器的指令，选择最合适的缓存位置，以提供最佳的内容传输服务。同时，SDN的可编程性使得CDN能够根据实时网络条件进行动态的流量调度和负载均衡，提升网络性能和用户体验。
3.关键技术研究
3.1SDN控制器
SDN控制器是基于SDN的CDN体系架构中的核心组件，负责网络管理和控制。SDN控制器通过收集和分析网络流量，确定最佳的内容分发策略。一个好的SDN控制器应该具有高性能、可靠性强、可扩展性好等特点。
3.2缓存算法
缓存算法是CDN体系架构中的关键技术，它决定着CDN系统中内容应该被缓存在哪些边缘服务器上。传统的缓存算法主要基于预先定义的策略，而基于SDN的CDN体系架构可以根据实时网络条件和用户需求进行动态的缓存调度，以提供更好的内容分发服务。
3.3动态流量调度和负载均衡
SDN的可编程性使得CDN能够根据实时网络条件进行动态的流量调度和负载均衡。SDN控制器可以根据当前网络拓扑和流量情况，实时地调整流量路径和负载分配，以保证网络的高性能和可靠性。
4.实验与评估
为了验证基于SDN的CDN体系架构及其关键技术的有效性，我们进行了一系列实验和评估。实验结果表明，基于SDN的CDN体系架构能够显著提升内容传输的性能和可靠性。同时，基于SDN的CDN体系架构还可以实现更灵活、可扩展和易管理的CDN网络。
5.结论
本论文针对传统CDN架构存在的限制和挑战，提出了基于SDN的CDN体系架构，并调研了关键技术。实验和评估结果表明，基于SDN的CDN体系架构能够显著提升内容传输的性能和可靠性。未来，还可以进一步研究基于SDN的CDN体系架构在更复杂网络环境下的应用和优化。
参考文献：
1.Zhang,T.,Zheng,R.,Zhang,N.,&Yang,Y.(2014).ResearchonKeyTechnologiesofContentDeliveryNetwork(CDN)BasedonSDN.InComputerScienceandTechnology(pp.199-208).Springer,Berlin,Heidelberg.
2.Kim,Y.,Kim,M.,Yoo,J.,&Han,S.(2016).DesignandImplementationofaHybridCDNArchitecturewithSDN.InNextGenerationNetworks(pp.31-42).Springer,Cham.
3.Li,B.,He,M.,&Xu,Z.(2017).SDN-BasedCDNTrafficEngineering.InInformationScienceandApplications(pp.1029-1039).Springer,Singapore.