Tìm hiểu về mạng phân phối nội dung

B GIO DC V O TO TRNG I HC BCH KHOA H NI - Nguyn ng Th Tìm hiểu V MNG PHN PHI NI DUNG (Content Delivery Networks) LUN VN THC S KHOA HC H Ni Nm 2010 Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO Trờng đại học bách khoa hà nội đ ếếếếếếếếế Tác giả: Nguyn ng Th Tìm hiểu V MNG PHN PHI NI DUNG (Content Delivery Networks) Chuyên ngành: Công nghệ thông tin LUậN VĂN THạC Sĩ KHOA HọC CÔNG NGHệ THÔNG TIN Ngời hớng dẫn khoa học: PGS.TS Đặng Văn Chuyết Hà nội Năm 2010 NGUYN NG TH CNTT 2008-2010 TèM HIU V CDN MC LC MC LC Li cam oan Danh mc cỏc ký hiu, ch vit tt Danh mc cỏc hỡnh v, th M U .8 CHNG 1: TNG QUAN V MNG PHN PHI NI DUNG (CONTENT DELIVERY NETWORKS-CDN) 10 1.1 Tng quan .10 1.2 Cỏc thnh phn CDN 13 1.3 Mụi trng ng dng mng CDN 14 1.3.1 Mng cụng ty .15 1.3.2 Mng ISP 15 1.3.3 Mng nh cung cp CDN 16 1.4 Cỏc ng dng dch v ni dung cho mng CDN hin 16 1.4.1 Dch v truyn hỡnh theo yờu cu 16 1.4.2 Dch v E-learning 18 1.4.3 Dch v truyn hỡnh qua Internet 18 1.4.4 Dch v thng mi in t (TMT) 18 CHNG 2: CC THNH PHN TRONG CDN 20 2.1 H thng phõn phi ni dung (Content Delivery) .20 2.1.1 Kin trỳc nỳt cú kh nng m rng 20 2.1.1.1 Thit b cõn bng ti 21 2.1.1.2 Qung bỏ v phõn lc 22 2.1.1.3 Mỏy ch a ch thụng minh .23 2.1.1.4 Thit b khỏch hng thụng minh .24 2.1.1.5 Giao thc chuyn hng yờu cu .24 2.1 Kin trỳc Web cú kh nng m rng 25 2.1.2.1 Thit b chia ti (cõn bng ti) 25 2.1.2.1.1 B cõn bng ti lm mt server thay th 25 2.1.2.1.2 Bo mt v kh nng chu s c vic cõn bng ti: 26 2.1.2.2 Qung bỏ v phõn lc 28 2.1.2.3 Mỏy ch a ch thụng minh 30 2.1.2.4 Phng phỏp sa i ni dung .33 2.1.2.5 Cỏc phng phỏp khỏc 33 2.2 nh tuyn yờu cu mng phõn phi ni dung 34 2.2.1 Cỏc k thut nh tuyn yờu cu .35 2.2.2 H thng nh tuyn yờu cu da vo DNS 35 2.2.3 nh hng bng cỏch s dng bn ghi NS 37 2.2.3.1 Phng phỏp qung bỏ tu ý 38 2.2.3.2 Mó hoỏ i tng 39 2.2.3.3 Hn ch ca nh tuyn yờu cu theo DNS 39 2.2.4 nh tuyn yờu cu lp truyn ti 40 2.2.5 nh tuyn yờu cu lp ng dng 40 2.2.6 nh tuyn yờu cu da trờn URL 41 2.2.7 Kt hp nhiu k thut nh tuyn yờu cu 43 NGUYN NG TH CNTT 2008-2010 TèM HIU V CDN 2.3 H thng phõn phỏt ni dung (Content Distribution) 43 2.3.1 Tng quan 43 2.3.2 Mng riờng o 46 2.3.3 Mng Internet cụng cng 49 2.3.3.1 Ti u húa giao thc TCP/IP 50 2.3.3.2 a hng (Multicast) 51 2.3.4 Kt ni gia cỏc h thng phõn phi ca cỏc mng CDN .52 2.3.4.1 Tng quan 52 2.3.4.2 Kin trỳc mng kt ni gia cỏc h thng phõn phi 53 2.4 H thng tớnh cc 55 CHNG 3: QUN Lí NI DUNG TRONG CDN 59 3.1 Qun lý cu hỡnh cho cỏc thit b CDN 59 3.2 Qun lý d liu cho cỏc mng CDN .61 3.3 Cỏc mi quan h gia Client Server lu - Server gc .63 3.3.1 Mt s khỏi nim .63 3.3.1 Cỏc mi quan h h thng CDN 64 3.3.1.1 Mi quan h gia Client v Server lu .64 3.3.1.1.2 iu hng siờu liờn kt .64 3.3.1.1.3 i hng lu HTTP (Replica HTTP) .65 3.3.1.1.4 i tng DNS 65 3.3.1.2 Mi quan h gia cỏc server lu 65 3.3.1.2.1 Sao lu iu khin theo (Batch Driven Replication) .65 3.3.1.2.1 Sao lu theo yờu cu 66 3.3.1.2.1 Sao lu ng b 66 CHNG 4: BO MT TRONG CDN 67 CHNG 5: KT NI CC NT CDN 70 5.1 Kt ni gia cỏc h thng nh tuyn yờu cu 70 5.1.1 Tng quan 70 5.1.2 Trao i thụng tin nh tuyn yờu cu 71 5.1.3 Quyt nh tuyn yờu cu: .72 5.1.4 Giao thc nh tuyn yờu cu: .72 5.2 D liu ni dung CDN 73 5.2.1 Trong cựng mt mng CDN 73 5.2.2 Gia cỏc mng CDN ngang cp: 74 5.3 Phi hp hot ng gia cỏc mng CDN ngang cp 75 5.3.1 Mt s trng hp c th ca mng ni dung 75 5.3.1.1 Mng ni dung Publish (Publishing Content Network) 76 5.3.1.2 Mng ni dung BCN 76 5.3.1.3 Mng ni dung LCN 77 5.3.2 Kt ni gia cỏc mng CDN .77 5.3.2.1 Tng quan v kt ni gia cỏc mng ni dung 78 5.3.2.2 Cỏc phn t kin trỳc kt ni cỏc mng CDN 80 5.3.2.3 Mng BCN cú h thng tng tỏc tớnh cc vo h thng tng tỏc nh tuyn yờu cu 81 5.3.2.5 PCN liờn kt vi nhiu CDN 83 5.3.2.5 Mng LCN vi nhiu CDN .84 NGUYN NG TH CNTT 2008-2010 TèM HIU V CDN CHNG 6: TRIN KHAI GIAO THC WEB-CACHE TRấN THIT B ROUTER CISCO V CACHE ENGINES .86 6.1 Gii thiu v Web-cache 86 6.2 Giao thc Web Cache Control Protocol (WCCP) 87 6.3 Trim khai giao thc Web-cache trờn Router 89 KT LUN .92 TI LIU THAM KHO .93 NGUYN NG TH CNTT 2008-2010 TèM HIU V CDN Li cam oan Tụi xin cam oan Lun tt nghip Thc s ny l cụng trỡnh nghiờn cu, tham kho t ting nc ngoi ca bn thõn tụi di s hng dn ca PGS.TS ng Vn Chuyt Cỏc kt qu lun tt nghip l trung thc, khụng phi chộp ton ca bt k cụng trỡnh no khỏc Ngi vit Nguyn ng Th NGUYN NG TH CNTT 2008-2010 TèM HIU V CDN Danh mc cỏc ký hiu, ch vit tt ARP Address Resolution Protocol Giao thc phõn gii a ch BCN Brokering Content Netwwork Mng ni dung BCN CDN Content Delivery Networks Mng phõn phi ni dung CDR Content Detail Record B ghi/lu chi tit ni dung CDSP Content Delivery Service Provider Nh cung cp dch v ni dung CIG Content Internetworking Gateway Cng tng tỏc ni dung CPG Content Peering Gateway Cng ni dung kt ni ngang hng CSDS Content Satelite Distribution System - H thng phõn phi ni dung qua v tinh CTD Content Topology Database - C s d liu cu hỡnh ni dung CTE Content Topology Exchange Trao i cu hỡnh ni dung DNS Domain Name System H thng tờn EDI Electronic Data Interchange Trao i d kiu in t EFT Electronic File Transfer Truyn in t HTTP HyperText Transport Protocol Giao thc truyn siờu bn IGMP Internet Group Management Protocol Giao thc qun lý thnh viờn Internet ISP Internet Service Provider Nh cung cp dch v Internet LCN Local request-routing Network Mng nh tuyn yờu cu cc b MAC Media Access Control iu khin truy nhp thit b PCN Publishing Content Network Mng ni dung cụng cng POP Point Of Presence im hin din RRS Request Routing System H thng nh tuyn yờu cu RSTP Real Time Streaming Protocol Giao thc lung thi gian thc SLA Service Level Agreement Tha thun mc dch v SSL Secure Sockets Layer Lp truyn thụng bo mt TTL Time To Live Thi gian sng ca gúi tin VPN Virtual Private Network Mng riờng o NGUYN NG TH CNTT 2008-2010 TèM HIU V CDN VoD Video on Demand - Truyn hỡnh theo yờu cu WCCP Web Cache Control Protocol Gia thc iu khin b m web NGUYN NG TH CNTT 2008-2010 TèM HIU V CDN Danh mc cỏc hỡnh v, th Hỡnh 1.1 Hot ng c bn ca mng CDN Hỡnh 1.2 Hot ng ca mt CDN trung Hỡnh 1.4 Cỏc thnh phn kin trỳc ca mng CDN Hỡnh 2.1 Cu hỡnh mng s dng b cõn bng ti Hỡnh 2.2 Cu hỡnh mng vớ d Hỡnh 2.3 Mng cú kh nng d phũng Hỡnh 2.4 Phng phỏp qung bỏ v phõn lc Hỡnh 2.5 Cu trỳc h thng nh tuyn yờu cu Hỡnh 2.6 nh tuyn da trờn DNS Hỡnh 2.7 Quỏ trỡnh phõn phi ni dung Hỡnh 2.8 Quỏ trỡnh phõn phỏt ni dung Hỡnh 2.9 Phõn phi ni dung mt CDN v gia cỏc CDN ngang cp Hỡnh 2.10 Phõn phi d liu v tinh Hỡnh 2.11 Quan h gia cỏc mng CDN Hỡnh 2.12 Cu trỳc mng kt ni cỏc h thng phõn phi Hỡnh 2.13 Cu trỳc mng kt ni cỏc h thng tớnh cc Hỡnh 2.14 Hot ng trao i gia cỏc thc th vi mt mng CDN Hỡnh 3.1 Mi quan h gia client v Server lu Hỡnh 3.2 Mi quan h gia cỏc Server lu Hỡnh 3.3 Mi quan h gia client vi server lu v server gc Hỡnh 5.1 Kin trỳc h thng kt ni cỏc h thng nh tuyn Hỡnh 5.2 Thit lp trao i ni dung Hỡnh 5.3 Tng quan v tng tỏc gia cỏc mng ni dung Hỡnh 5.4 Cỏc phn t ca h thng kt ni mng ni dung Hỡnh 5.5 BCN vi chc nng tng tỏc tớnh cc v tng tỏc nh tuyn yờu cu Hỡnh 5.6 BCN vi chc nng tớnh cc Hỡnh 5.7 PCN vi cỏc CDN Hỡnh 5.8 Mng cỏc CDN v LCN NGUYN NG TH CNTT 2008-2010 TèM HIU V CDN M U Mng Internet ó phỏt trin bựng n c v quy mụ v ni dung Ngy mng trờn Internet cú hng triu mỏy ch vi hng nghỡn loi ni dung t cỏc dch v c bn nh cỏc trang Web tnh, Web ng, dch v Email, dch v lu tr ti cỏc dch v gia tng nh m thoi trờn Internet (VoIP), xem phim theo yờu cu, cỏc dch v ngõn hng S bựng n cỏc ni dung trờn mng ng thi vi s lng truy cp tng lờn nhanh chúng lm cho nng lc ỏp ng ca mng, cht lng dch v ngy cng khú ỏp ng V phớa cỏc nh cung cp dch v vic phi ỏp ng s gia tng nhu cu thụng tin v cht lng dch v trờn mt c s h tng phỏt trin khụng tng xng ũi hi h phi cú cỏc gii phỏp k thut nhm phõn phi hiu qu ti nguyờn nh nh c mng, iu phi lu lng, cõn bng ti v qun lý cht lng dch v Tuy nhiờn õy l cỏc k thut ch yu can thip mc h thng Ngy nhm hiu qu hn vic phõn phi ni dung truyn ti trờn mng, ngi ta dựng k thut Mng phõn phi ni dung (CDN: Content Delivery Networks) S i ca cỏc Mng phõn phi ni dung ó dn n s i ca ca rt nhiu cỏc dch v mng mi y tin dng nh vic hp nht video, õm thanh, hot hỡnh, VoD, IPTV, E-Learning, E-Commerce v cỏc loi a phng tin khỏc vi truyn thụng thoi, d liu CDN l mt mng thụng minh, nú cung cp mt lp thụng minh trờn c s h tng mng IP, chuyn i mụ hỡnh Web trung truyn thng thnh mng hng ni dung v phõn b ni dung mt cỏch cú hiu qu Cỏc kh nng hay u im m CDN mang li l kh nng phn ng nhanh, chng tc nghn, ton ni dung v ỏp ng theo yờu cu n vi ngi s dng Gii phỏp mng CDN cho phộp cỏc doanh nghip, cỏc nh cung cp dch v ni dung phõn phi v qun lý ni dung ca h mt cỏch hiu qu Ni dung c lu tr phớa biờn mng cỏc server lu gn nht vi u cui ngi s dng gim thi gian ỏp ng v trỏnh tng lu lng trờn h thng mng, vy m bng thụng c s dng mt cỏch ti u Cỏc server lu c nh v cựng vi cỏc server gc B phõn phi NGUYN NG TH CNTT 2008-2010 TèM HIU V CDN Ni dung m c ỏp ng cho bt k CDN to no cú th c phõn phi vo bt k CDN no mng liờn kt Cỏc lnh phõn phi ni dung cú th CDN gc to ra, hoc cú th CDN khỏc mng to Nu CDN khỏc mng to thỡ cỏc quyt nh ni b v phõn phi c to CDN ú, nhng cỏc lnh ny s khụng iu khin phõn phi CDN gc Thụng tin tớnh cc liờn quan n cỏc hot ng phõn phi v/ hoc truy nhp ca client s c chuyn ti CDN gc bi cỏc CDN mng CDN gc s cung cp thụng tin tớnh cc ti nh cung cp da trờn cỏc tho thun mc dch v SLA (service Level Agreememts) Hỡnh 5.3 Tng quan v tng tỏc gia cỏc mng ni dung Cỏc yờu cu ca client c nh hng ti cỏc server lu ca bt k CDN no mng Hỡnh 5.3 ch rừ s kt ni ca ba mng CDN, CDN A, CDN B, v CDN C Cỏc CDN ny tng tỏc c vi chỳng c kt ni ti cỏc CIG Chỳ ý rng, khụng phi tt c cỏc mng ni dung u cú y bn thnh phn c bn 79 NGUYN NG TH CNTT 2008-2010 TèM HIU V CDN Do ú, i vi mt s mng ni dung, hot ng ng cp s ch c thc hin vi cỏc phn t c bn cú mng CDN ú 5.3.2.2 Cỏc phn t kin trỳc kt ni cỏc mng CDN Di õy a mụ hỡnh kin trỳc cỏc h thng mng cỏc mng CDN Cu trỳc h thng bao gm phn t chớnh, ba s phn t ú to thnh h thng liờn mng v ni dung, ú l h thng tng tỏc nh tuyn yờu cu, h thng tng tỏc phõn phi, v h thng tng tỏc tớnh cc Hot ng ca h thng nh sau: (Hỡnh 5.4) (1) Nỳt gc chuyn khụng gian tờn URI v cỏc i tng m s c phõn phi bi cỏc CDN ng cp ca nú cho h thng tng tỏc nh tuyn yờu cu (2) Nỳt gc chốn ni dung c CDN phõn phi ng cp vo h thng tng tỏc phõn phi (3) H thng tng tỏc phõn phi chuyn ni dung gia cỏc h thng phõn phi ca cỏc mng CDN Ngoi ra, h thng ny cũn tng tỏc vi h thng tng tỏc nh tuyn yờu cu pha cỏc thụng bỏo phn hi h tr vic la chn CDN c th phc v yờu cu ca client (4) Client yờu cu ni dung a ti h thng tng tỏc nh tuyn yờu cu (5) H thng tng tỏc nh tuyn yờu cu nh tuyn yờu cu ny ti server lu ca mt mng CDN phự hp Cỏc h thng tng tỏc nh tuyn yờu cu tng tỏc vi cỏc h thng khỏc qua cỏc thụng bỏo phn hi trỡ bng tớnh tuyn yờu cu ca nú (6) Server lu c la chn phõn phi ni dung yờu cu ti client Ngoi server lu gi thụng tin tớnh cc v ni dung phõn phi ti h thng tng tỏc tớnh cc (7) H thng tng tỏc tớnh cc hp v tinh lc cỏc thụng tin ú v cỏc bn ghi thng kờ chi tit, v gi ti nỳt gc v b phn tớnh cc s dng V cỏc bn tin thng kờ ny cng c phn hi li h thng tng tỏc nh tuyn yờu cu 80 NGUYN NG TH CNTT 2008-2010 TèM HIU V CDN (8) B phn tớnh cc s dng cỏc bn ghi chi tit ú toỏn vi mi thnh viờn tham gia vo phõn phi ni dung Hỡnh 5.4 Cỏc phn t ca h thng kt ni mng ni dung 5.3.2.3 Mng BCN cú h thng tng tỏc tớnh cc vo h thng tng tỏc nh tuyn yờu cu Trong phn ny a mt trng hp ú BCN A thc hin cỏc chc nng tng tỏc nh tuyn yờu cu v chc nng tớnh cc, nhng khụng cú kh nng phõn phi hay phõn phỏt (hỡnh 5.5) 81 NGUYN NG TH CNTT 2008-2010 TèM HIU V CDN Hỡnh 5.5 BCN vi chc nng tng tỏc tớnh cc v tng tỏc nh tuyn yờu cu Nh ch hỡnh 5.5 BCN A chu trỏch nhim thu thp thụng tin tớnh cc t rt nhiu CDN (CDN A v CDN B) cung cp chc nng toỏn (clearinghouse/ settlement) v cung cp dch v nh tuyn yờu cu cho CDN A v CDN B Ni dung c a vo CDN A hoc CDN B v vic phõn phi gia cỏc CDN ny c iu khin bi cỏc h thng tng tỏc phõn phi cỏc CIG H thng nh tuyn yờu cu ca BCN a c thụng bỏo v kh nng phc v ni dung t tng CDN bi cỏc h thng nh tuyn yờu cu cỏc CIG, BCN A thu thp thụng tin s dng v thụng tin thng kờ nh h thng tng tỏc tớnh cc v ph bin thụng tin ú ti CDN A v CDN B thớch hp Nh ch hỡnh 5.5 cú cỏc h thng nh tuyn yờu cu tỏch bit c s dng CDN A v CDN B Nu h thng nh tuyn yờu cu CDN A l h thng nh tuyn cú thm quyn i vi pn ni dung ó quy nh trc, õy 82 NGUYN NG TH CNTT 2008-2010 TèM HIU V CDN kinh t phi l mt Tuy nhiờn, mi CDN riờng bit cng cú th cung cp mt h thng nh tuyn yờu cu cú thm quyn i vi mt s khỏch hng ca nh cung cp Trong trng hp ny phi m bo rng cú mt v ch mt h thng nh tuyn yờu cu cú thm quyn i vi mi i tng ni dung xỏc nh 5.3.2.4 BCN cung cp chc nng tớnh cc Trong phn ny trỡnh by mt mụ hỡnh ú BCN A thc hin chc nng tng tỏc tớnh cc, ngha l ch cung cp chc nng toỏn Trong trng hp ny, BCN A s thit lp cỏc mi quan h vi nhiu CDN, mi CDN cú chc nng tng tỏc phõn phi v tng tỏc nh tuyn yờu cu (hỡnh 5.6) Hỡnh 5.6 BCN vi chc nng tớnh cc 5.3.2.5 PCN liờn kt vi nhiu CDN Trong cỏc trng hp ó xột trờn, cỏc nh cung cp khụng c xột n Gi s rng cỏc nh cung cp s cho phộp cỏc CDN hot ng thay mt nú Vớ d, mt nh cung cp cú th ch nh tng CDN cú h thng nh tuyn yờu cu cú thm quyn vi ni dung ca nú Tng t, nh cung cp cú th da vo tng 83 NGUYN NG TH CNTT 2008-2010 TèM HIU V CDN CDN hp tt c d liu cc ca nú, thm d liu ú to ti cỏc server thay th cỏc CDN xa Cui cựng, nh cung cp a ni dung vo tng CDN v da vo CDN ú liờn kt vi nh cung cp mong mun trỡ nhiu hot ng iu khin v m nhim cụng vic ca cỏc CDN liờn kt ca nú, vỡ vy nú hot ng nh l mt PCN Hỡnh 5.7 PCN vi cỏc CDN Hỡnh 5.7 Mụ t mng liờn kt gia cỏc CDN, ú PCN s iu khin cỏc CIG ca nú v thit lp cỏc mi quan h tng tỏc tớnh cc, tng tỏc phõn phi, v tng tỏc nh tuyn yờu cu vi hai hoc nhiu CDN 5.3.2.5 Mng LCN vi nhiu CDN 84 NGUYN NG TH CNTT 2008-2010 TèM HIU V CDN Hỡnh 5.8 Mng cỏc CDN v LCN Nh c ch hỡnh 5.8 cỏc CDN tin hnh tng tỏc vi h thng phõn phi LCN m rng phm vi iu khin cỏc i tng ni dung cỏc server thay th ca LCN Cng vy, cỏc CDN cng mun tin hnh tng tỏc gia cỏc h thng tớnh cc vi LCN nhn cỏc d liu tớnh cc i vi vic s dng ni dung cỏc server thay th ni b 85 NGUYN NG TH CNTT 2008-2010 TèM HIU V CDN CHNG 6: TRIN KHAI GIAO THC WEB-CACHE TRấN THIT B ROUTER CISCO V CACHE ENGINES 6.1 Gii thiu v Web-cache K thut caching cho ni dung Web hay cũn gi l Web-cach l vic lu tr bn ca nhng ti liu web cho gn vi ngi dựng, c v mt chc nng web client hoc nhng web-cache servers riờng bit Web-cache l ng dng cp routing, v phn ln bng thụng dựng cho web ton b ng truyn cú th nh hng n bng thụng ca h thng mng (theo tớnh toỏn ca UNINETT thỡ 50% bng thụng dựng h thng mng l dựng cho web) ISPs Nhng nh cung cp dch v - thng thit lp sn h thng kt ni ngang hng vi cỏc ISPs khỏc cựng quc gia (cp quc ni) hoc cỏc nc khỏc (cp quc t) Web-cache nh hng mnh n bng thụng trờn mng Cỏc ISPs cú th tit kim chi phớ t vic a nhng tha thun vi cỏc ISP khỏc trờn web-cache, t ú cú th theo s tha thun c thit lp trờn h thng ngang hng v thay i ng truyn Nhng chớnh sỏch quỏ trỡnh h tr iu khin web-cache phi c ph bin u im ca web-cache Cú ba li ớch quan trng ca web-cache l: - Gim ti bng thụng: bi vỡ mt s yờu cu v ỏp ng cn phi thụng qua mng mỏy tớnh Mi i tng ch nhn c t server cú yờu cu, web-cache lm gim mt lng bng thụng chim dng bi client Vic ny giỳp tit kim tin nu client phi tr tin cho bng thụng, v gi cho cỏc nh cu v bng thụng h xung v d dng qun lý - Gim gỏnh nng cho server: mt s yờu cu server x lý - Gim s tim n: bi vỡ web-cache ỏp ng trc tip cho cỏc yờu cu ó c lu tr, v gn vi client c phc v hn Yờu cu c tha ti cache (gn vi client hn) thay vỡ t server chớnh, nú gim c thi gian cho client ly v hin 86 NGUYN NG TH CNTT 2008-2010 TèM HIU V CDN th i tng Nú lm cho cỏc web sites dng nh ỏp ng nhanh hn ng thi, web-cache lm cho web r tin hn v ti u hn 6.2 Giao thc Web Cache Control Protocol (WCCP) WCCP ch rừ s tng tỏc gia mt hoc nhiu b nh tuyn (router) v mt hoc nhiu b m web (web-cache) Giao thc WCCP s xỏc nh c nhng lu lng thng xuyờn c truyn mt h thng mng, sau ú cho phộp tr li nhng yờu cu v sau nhng cựng ca cỏc ni dung ú WCCP ch cú kh nng h tr trờn cỏc Cisco router v cỏc switch cú th trc tip tr nhng yờu cu cú cựng mt ni dung ó c lu tr Vi chc nng ú, cỏc ngi dựng khụng cn thit phi cu hỡnh cỏc trỡnh duyt web ca mỡnh s dng mt Web Proxy Thay vo ú, chỳng cú th s dng mt target URL yờu cu ni dung, v nhng yờu cu ú s t ng c chuyn n mt application engine Khi ngi dựng truy cp n mt web server no ú thỡ ton b nhng ni dung yờu cu n webserver ú u c chuyn n mt application engine m ngi dựng khụng h bit rng mỡnh ang ly ni dung web site ú l t application engine Khi mt application engine nhn c mt yờu cu, thỡ nú s c gng tr li yờu cu ny t chớnh cache nm trờn nú Nu nhng thụng tin yờu cu m khụng c tỡm thy cache, thỡ application engine s gi mt yờu cu riờng l n server cui cựng ly v nhng thụng tin cn thit tr li Sau nhn nhng thụng tin yờu cu, thỡ application engine s chuyn nhng thụng tin ú n client ó yờu cu thụng tin ú v s lu thụng tin ú vo cache tr li cho nhng yờu cu ln sau Hot ng ca Giao thc WCCP: WCCP ch cú kh nng h tr trờn cỏc Cisco router v cỏc switch cú th trc tip tr nhng yờu cu cú cựng mt ni dung ó c lu tr Vi chc nng ú, cỏc ngi dựng khụng cn thit phi cu hỡnh cỏc trỡnh duyt web ca mỡnh s dng mt Web Proxy Thay vo ú, chỳng cú th s dng mt target URL yờu cu ni dung, v nhng yờu cu ú s t ng c chuyn n mt application engine Khi ngi dựng truy cp n mt web server no ú thỡ ton b nhng ni dung yờu cu n webserver ú u c chuyn n mt application engine m 87 NGUYN NG TH CNTT 2008-2010 TèM HIU V CDN ngi dựng khụng h bit rng mỡnh ang ly ni dung web site ú l t application engine Khi mt application engine nhn c mt yờu cu, thỡ nú s c gng tr li yờu cu ny t chớnh cache nm trờn nú Nu nhng thụng tin yờu cu m khụng c tỡm thy cache, thỡ application engine s gi mt yờu cu riờng l n server cui cựng ly v nhng thụng tin cn thit tr li Sau nhn nhng thụng tin yờu cu, thỡ application engine s chuyn nhng thụng tin ú n client ó yờu cu thụng tin ú v s lu thụng tin ú vo cache tr li cho nhng yờu cu ln sau Trao i thụng ip WCCP Nhng chui s kin sau s mụ t quỏ trỡnh trao i cỏc thụng ip ca giao thc WCCP: - Cỏc application engines s gi cỏc a ch IP ca chỳng n switch ó c m tớnh nng WCCP (enable WCCP) bng cỏch s dng giao thc WCCP, nhng tớn hiu ny s c biu din thụng qua mt thụng ip "Here I am" Switch v cỏc application engine s giao tip vi thụng qua mt kờnh iu khin da trờn UDP port 2048 - Cỏc switch c enable WCCP s s dng thụng tin v a ch IP ca application engine to mt cluster view (l mt danh sỏch ca cỏc application engines mt cluster) Cluster View ny s gi mt thụng ip "I see you" n mi application engine cluster, v bn cht l Cluster View s ỏnh du tt c cỏc application engines phõn bit c mi application engine vi Mt Stable View s c thit lp sau cỏc thnh viờn ca cluster cũn li cựng mt khong thi gian no ú - Khi mt Stable View c thit lp, thỡ application engine cluster vi a ch IP thp nht s c bu chn vi vai trũ l: designated application engines Gúi tin chuyn tip v Cỏc nhúm dch v - Ta cú th cu hỡnh WCCP phõn loi lu lng cho cỏc gúi tin chuyn tip, nh: FTP, Proxy-web-cache handling, audio v cỏc ng dng video S phõn loi ny, 88 NGUYN NG TH CNTT 2008-2010 TèM HIU V CDN c bit n nh mt nhúm dch v (service group), da trờn loi giao thc (TCP hoc UDP) v cỏc ch s port ngun v port ớch ca Layer Cỏc nhúm dch v c xỏc nh bi well-known names nh: web-cache, vi TCP port l 80 hoc mt dch v no cú ch s port t n 99 Cỏc nhúm dch v c cu hỡnh ỏnh x mt giao thc v mt ch s port ca Layer v thit lp, trỡ chỳng mt cỏch c lp WCCP cho phộp to cỏc nhúm dch v mt cỏch t ng, ú s phõn loi theo tiờu chun c cung cp mt cỏch t ng bi cỏc application engine 6.3 Trim khai giao thc Web-cache trờn Router CDN l h thng cỏc mỏy ch web (web server) phõn tỏn khp ni cung cp ni dung cho ngi dựng Cú nhiu cụng ty ln s dng h thng CDN ca riờng h, nhng thc hin h thng ny rt tn kộm chi phớ t nhng dch v cung cp v thit k h thng CDN Gii phỏp CDN ca Cisco l mt gii phỏp hon thin, vi tin cy v kh dng cao da trờn s phõn phi mng lp v lp 3, c nh ngha da trờn nm cụng ngh chớnh: Qun lý v phõn phi ni dung, nh tuyn ni dung, chuyn mch ni dung, phõn phi ni dung biờn v cỏc dch v thụng minh Trong chng ny tụi xin mụ t cỏch cu hỡnh cỏc routed interface v enable dch v web cache (WCCP) vi mt a ch nhúm multicast v mt redirect ACL Giao thc WCCPv2 h tr trờn mt s dũng Router Cisco nh cỏc dũng Cisco 1600, Cisco 1700, Cisco 2500, Cisco 3600/3800 v trờn h thng Content Engines 550 tr lờn 89 NGUYN NG TH CNTT 2008-2010 TèM HIU V CDN Tp lnh cu hỡnh giao thc WCCP version2 trờn Router Cisco v Content Engines Trờn Router : Router(config)# ip wccp web-cache Router(config)# interface type number {Bt tớnh nng web-cache} {Giao din chy giao thc web-cache, type number cú th t 0-99 } Router(config-if)# ip wccp {web-cache | service-number} redirect out {Chuyn hng lu lng cho cỏc dch v xỏc nh} Chi tit hn cho lnh ny: Router(config)# ip wccp {web-cache | service-number} [group-address groupaddress] [redirect-list access-list] [group-list access-list] [password [0-7] password] Hoc cu hỡnh cho mt nhúm a ch : Router(config-if)# ip wccp web-cache group-listen õy ta cng cng cú th cu hỡnh cho phộp hoc t chi mt mng no ú s dng dch v ny bng cỏch: Router(config)# ip wccp web-cache group-list access-list Router(config)# access-list access-list permit ip host host-address Router(config)# access-list access-list deny ip host host-address * Cu hỡnh trờn Content Engines: Ly vi s vớ d trờn, cu hỡnh trờn mt cng cũn cỏc cng khỏc tng t Content Engines# configure terminal Content Engines(config)# ip wccp web-cache redirect list 12 90 NGUYN NG TH CNTT 2008-2010 TèM HIU V CDN Content Engines(config)# interface f0/0 Content Engines(config-if)# no switchport Content Engines(config-if)# ip address 172.20.10.30 255.255.255.0 Content Engines(config-if)# no shutdown Content Engines(config-if)# ip wccp web-cache grop-listen Content Engines(config-if)# ip wccp web-cache redirect in Sau ú ta cú th hin th kt qu cu hỡnh bng lnh sau: show ip wccp web-cache ip wccp 99 ip domain-name abc.com ip name-server 10.1.1.3 ! ! ! interface Ethernet0/0 ip address 172.20.10.0 255.255.255.0 no ip directed-broadcast ip wccp web-cache redirect out ip wccp 99 redirect out no ip route-cache no ip mroute-cache ! interface Ethernet0/1 ip address 175.20.30.0 255.255.255.0 no ip directed-broadcast ip wccp 99 redirect out no ip route-cache no ip mroute-cache 91 NGUYN NG TH CNTT 2008-2010 TèM HIU V CDN KT LUN Sau thi gian nghiờn cu, tỡm hiu qua lun tụi ó a c cỏc khỏi nim, c ch hot ng ca mng CDN, cỏc thnh phn quan trng cu trỳc lờn h thng CDN giỳp quỏ trỡnh trin khai, phõn phi ni dung trờn h thng mng c hiu qu Lun ó a c nhng u im ca mng CDN, õy l cụng mng mang li kh nng phn ng nhanh, chng tc nghn, ỏp ng nhu cu ca ngi s dng Tuy nhiờn vi thi gian cú hn, lun cng cha a c cỏc mụ phng ca quỏ trỡnh phõn phi ni dung trờn h thng CDN v mi ch dng li vic tỡm hiu hot ng, kin trỳc v cụng ngh xõy dng lờn h thng CDN Trong thi gian ti tụi s tip tc tỡm hiu, xõy dng mụ phng cú th trin khai ng dng thc t h thng CDN mụi trng c th Qua õy tụi xin gi li cỏm n chõn thnh n PGS.TS ng Vn Chuyt ó tn tỡnh giỳp tụi hon thnh Lun ny 92 NGUYN NG TH CNTT 2008-2010 TèM HIU V CDN TI LIU THAM KHO Ngụ M Hnh, Rajkumar Buyya, Mukaddim Pathan, Athena Vakali (Editor), Content Delivery Networks, Springer Hofmann, M and Beaumont, L R., 2005, Content Networking: Architecture, Protocols, and Practice San Francisco, CA, USA Michel Eboueya, Michel Menard and Pascal Estraillier, Benefits of Content Delivery Networking to E-Learning and E-Communications Kirk L Johnson, John F Carr, Mark S Day and M Frans Kaashoek The Measured Performance of Content Distribution Networks (SightPath, Inc USA) ) Proceedings of the 5th International Web-cache and Content Delivery Workshop , Portugal, Lisbon , Portugal 22-24 May 2000 Matthew List Content Delivery Networks (CDNs) A Reference Guide {Internet Draft} Thrupoint http://www.ciscoworldmagazine.com/webpapers/2001/03_thrupoint.shtml http://www.cisco.com/en/US/products/hw/contnetw/ps546/products_configu ration_example09186a00800a6a72.shtml 93 ...Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO Trờng đại học bách khoa hà nội đ ếếếếếếếếế Tác giả: Nguyn ng Th Tìm hiểu V MNG PHN PHI NI DUNG (Content Delivery Networks) Chuyên ngành: Công nghệ thông tin... Netwwork Mng ni dung BCN CDN Content Delivery Networks Mng phõn phi ni dung CDR Content Detail Record B ghi/lu chi tit ni dung CDSP Content Delivery Service Provider Nh cung cp dch v ni dung CIG... V CDN ni dung phõn phi ni dung ti cỏc server lu ny t cỏc server gc trỏnh tc nghn mng Khi u cui ngi s dng to mt yờu cu ni dung, thỡ nú s c hng ti server lu gn nht Nu server ny cú ni dung c yờu