Giải pháp CDN – Dịch vụ cho thuê hạ tầng phân phối nội dung CDN

Dịch vụ Media Hosting – Cho thuê hạ tầng phân phối nội dung CDN, Kênh truyền hình, Video clip, Film

Hiện nay, hầu hết các dịch vụ trên Internet đều được cung cấp theo mô hình máy chủ – khách (Server – Client). Mô hình này có ưu điểm là dễ dàng triển khai, chi phí rẻ. Tuy nhiên, khi số lượng khách hàng truy cập tăng lên thì mô hình này bộc lộ nhiều hạn chế như: tốc độ xử lý của máy chủ chậm, tốc độ kết nối và truyền tải nội dung giảm, gầy tắc nghẽn đường truyền. Do đó không phù hợp để xây dựng các ứng dụng cần đáp ứng nhanh như: truyền hình trực tuyến, chia sẻ video…Để khắc phục điều này, mạng phân phối nội dung (CDN) ra đời với mô hình nhiều máy chủ được đặt tại nhiều khu vực khác nhau với công nghệ sao lưu dữ liệu đồng bộ cho phép đáp ứng truy cập của khách hàng trong thời gian ngắn, giảm tắc nghẽn đường truyền.

I. Công nghệ mạng phân phối nội dung CDN

A. Mô hình mạng truyền thống

Một mô hình cung cấp nội dung truyền thống có thể được mô tả như trong hình 1.

 Mo-hinh-phan-phoi-noi-dung-truyen-thong-server-client

Hình 1: Mô hình cung cấp nội dung truyền thống

 Mô hình này có một máy chủ (server) trung tâm chứa toàn bộ ứng dụng, nội dung của nhà cung cấp. Các khách hàng (Client) gửi yêu cầu và lấy nội dung từ máy chủ thông qua kết nối Internet trực tiếp đến máy chủ. Mô hình này dễ triển khai, phù hợp với việc cung cấp và phân phối nội dung cho một lượng nhỏ khách hàng như trong các mô hình cung cấp dữ liệu của các công ty, doanh nghiệp, các website và ứng dụng  nhỏ. Tuy nhiên, khi lượng khách hàng truy cập lớn, mô hình này không đảm bảo băng thông kết nối và thời gian đáp ứng của máy chủ cho mỗi khách hàng, đặc biệt khi mong muốn triển khai các ứng dụng truyền hình, video – những ứng dụng đòi hỏi thời gian đáp ứng nhanh, đảm bảo video không bị giật, audio không bị méo.

BMô hình mạng phân phối nội dung CDN

Để khắc phục những điểm yếu của mô hình truyền thống cũ, các nhà phát triển đã đưa ra mô hình phân phối nội dung CDN được mô sả trong hình 2.

 Mo-hinh-phan-phoi-noi-dung-truyen-thong-server-client-1

Hình 2: Mô hình mạng phấn phối nội dung CDN

Trong mô hình trên, thay vì sử dụng 01 máy chủ trung tâm để lưu trữ nội dung như trong mô hình truyền thống, mô hình mạng phân phối nội dung (CDN) sử dụng một mạng các máy chủ được đặt ở nhiều vị trí khác nhau. Nội dung của nhà cung cấp được lưu trữ trong máy chủ gốc (Original server), các máy chủ khác trong mạng CDN sẽ thực hiện sao lưu, đồng bộ dữ liệu với máy chủ gốc. Khi khách hàng gửi yêu cầu truy cập nội dung, mạng CDN sẽ tự động tìm kiếm máy chủ tốt nhất để cung cấp nội dung cho khách hàng. Do đó sẽ tránh được việc quá nhiều khách hàng cùng yêu cầu truy cập đồng thời vào một máy chủ gây tắc nghẽn đường truyền. Số lượng máy chủ trong mạng CDN càng lớn, mạng càng thể hiện được những ưu điểm của nó so với mô hình truyền thống.

II. Hướng ứng dụng giải pháp kinh doanh dịch vụ CDN

Mạng CDN là một giải pháp tốt cho tất cả các ứng dụng, dịch vụ cung cấp nội dung trên mạng Internet. Trong lĩnh vực truyền hình, ứng dụng nổi bật của mạng CDN có thể kể tới các giải pháp sau:

A. Giải pháp truyền hình theo yêu cầu ứng dụng công nghệ CDN

Mô hình giải pháp truyền hình theo yêu cầu được mô tả trong hình 3:

 Mo-hinh-phan-phoi-noi-dung-truyen-thong-server-client-2

Hình 3: Giải pháp dịch vụ truyền hình theo yêu cầu

Trong mô hình này, hệ thống các máy chủ được xây dựng theo 03 lớp:

-          Các máy chủ gốc (Original server): lưu trữ dữ liệu ban đầu được cung cấp bởi nhà cung cấp.

-          Các máy chủ trung gian (Mid-Tier): sao lưu dữ liệu từ máy chủ gốc.

-          Hệ thống mạng máy chủ tới khách hàng: trực tiếp kết nối và cung cấp nội dung tới khách hàng.

Hoạt động của mô hình giải pháp truyền hình theo yêu cầu được mô tả thông qua các bước sau:

1. Khách hàng gửi yêu cầu nội dung video từ máy chủ gần nhất được lựa chọn bởi ITM

2. Máy chủ media gần nhất kiểm tra bộ nhớ trong và lấy nội dung từ hệ thống máy chủ Mid-Tier (Parent Cache)

3. Mid-Tier (parent cache) kiểm tra bộ nhớ trong và sau đó lấy nội dung từ hệ thống lưu trữ gốc

B. Giải pháp truyền hình trực tiếp ứng dụng công nghệ CDN

Mô hình giải pháp truyền hình trực tiếp có thể được mô tả trong hình 4:

 Mo-hinh-phan-phoi-noi-dung-CDN-ung-dung-giai-phap-truyen-hinh-1

Hình 4: Giải pháp truyền hình trực tiếp

Hoạt động của mô hình giải pháp truyền hình trực tiếp được mô tả qua các bước sau:

1. Chương trình truyền hình trực tiếp được truyền dẫn về trung tâm Mã hóa (CDN Provider Encoders)

2. Trung tâm mã hóa CDN đặt trong BroadcastEncodingCenter nhận dữ liệu truyền hình trực tiếp từ mạng Vyvx.

3. Encoding Publishing Point (EPP) đảm nhận việc nhận tín hiệu truyền hình trực tiếp từ các bộ mã hóa.

4. EPP gửi tín hiệu truyền hình trực tiếp tới Global Ingest Primary (GIP) & Global Ingest Secondary (GIS) Publishing points.

A. Khán giả yêu cầu chương trình truyền hình trực tiếp

B. Máy chủ phục vụ khán giả đó được lựa chọn bởi ITM

C. Máy chủ xác định vị trí nguồn dữ liệu truyền hình trực tiếp và sau đó từ Cluster Ingest Primary (CIP)

D. CIP xác định vị trí nguồn dữ liệu truyền hình trực tiếp từ Global Ingest Primary (GIP)

Ưu điểm của công nghệ CDN

Công nghệ CDN có những ưu điểm rất mạnh trong việc phát triển các  ứng dụng cung cấp nội dung truyền hình số, hứa hẹn mở ra nhiều hướng kinh doanh tiềm năng cho các đài truyền hình, các Công ty viễn thông kinh doanh dịch vụ truyền hình, video.

Tài liệu tham khảo

 [1] Level 3 Communication, “Content Delivery Network”, 2011, Broomfield, Colorado, USA

[2] George Pallis, Athena Vakali, “Insight and Perspectives for Content Delivery Network”, Communication of the  ACM, January 2006/Vol 49 No 1.

[3] Silvano Gai, “Content Delivery Network”, Terena 2000, Cisco System, US

CLOSE
CLOSE