中兴Access CDN解决方案的应用优势及实践案例

AR/VR等大视频将成为固网千兆宽带和5G基础应用，预测截止2022年VR/AR市场规模可超过1000亿美金，UHD的视频点播IP流量将占全球IP视频流量的22%，UHD占视频点播IP流量的百分比将高达35%；随着视频业务向超高清及沉浸式发展，需要承载网络提供更大的带宽和更低的时延，以满足用户视频体验要求。

大视频业务推动MEC部署

MEC （Multi-access Edge Computing）是靠近物或数据源头的网络边缘侧，融合网络、计算、存储、应用核心能力的开放平台，可以就近提供智能互联服务，能满足行业在数字化变革过程中对业务实时、业务智能、数据聚合与互操作、安全与隐私保护等方面的关键需求。MEC是“多种接入+转发+应用”集成，MEC已经有很多的行业应用实践，目前主要部署在汇聚机房，也有部署到接入机房。

中兴通讯结合大视频业务需求，基于MEC解决方案，推出了Access CDN解决方案，将CDN下沉部署到接入机房OLT（optical line terminal）设备资源板卡上，资源板卡提供MEC基础实施，Access CDN作为一个应用部署到MEC平台上，降低了视频服务时延，提升了用户视频体验，同时节省了上行带宽，减少大视频业务部署对承载网络的冲击。

OLT资源板卡为Access CDN提供硬件设施

国内接入机房的空间有限，为了支持边缘计算在接入机房的部署，中兴通讯在新一代光接入旗舰平台TITAN上推出了资源板卡方案，具备如下优点：

空间省，采用300mm深的资源板卡，充分利用现有接入机房资源，无需额外的空间占用，简化网络建设；

功耗低，采用低功耗处理器，单块资源板卡服务器功耗小于200W，相比独立服务器低50%，节省后续运营成本；

性能强，资源板卡采用最新16核CPU，支持超线程 ，支持最大256Gbps的内存，具备15T SSD存储和30Gbps内容处理能力；

环境适应性强，采用SATA接口的SSD可以满足机房55摄氏度环境温度部署，部署边缘CDN应用不需要对机房进行改造，方便快速部署。

资源板卡由X86主机和对接OLT的ETH模块组成，它们之间采用以太网接口连接，因此，逻辑功能上X86主机和OLT是完全独立的，可以分开管理和配置。ETH模块相当于OLT的一块简化以太网板。资源板卡的X86主机拥有CPU、内存、硬盘和网卡，有独立的BMC系统，是软硬件功能完整的一台服务器，方便边缘计算软件平台部署和管理。

图1， OLT和资源板卡之间的关系

OLT内置虚拟网关提供分流能力

Access CDN部署到OLT资源板卡后，需要支持就近卸载OLT接入用户访问CDN的流量，OLT提供了虚拟网关（vGW）功能。vGW基于当前OLT二层组网架构，支持用户面三层转发实现用户视频流量本地卸载，对PON终端和BRAS完全透明。vGW采用自学习方式建立三层转发表，实现BRAS转发面下沉到接入机房OLT设备上，为用户和资源板卡上的Access CDN建立准三层连接，达到用户就近访问CDN的目的。

图2，OLT内置虚拟网关提供分流能力

OLT启用vGW功能后，对于Access CDN应用场景，机顶盒的流量转发路径如下：

上行数据流转发路径：机顶盒→CPE→OLT PON接口→vGW模块→Access CDN，数据流不经过BRAS绕行，缩短了时延和节省了带宽。

下行数据流转发路径：Access CDN→vGW模块→OLT PON接口→CPE→机顶盒，数据流不经过BRAS绕行，缩短了时延和节省了带宽。

Access CDN除了和用户交互，还需要和上一级CDN以及网管系统进行交互，通过复用OLT到BRAS的物理链路，为Access CDN提供专线接入到因特网，方便Access CDN部署和运维。

CDN智能调度支持精确调度到Access CDN节点

CDN主要部署在地市，运营商或OTT厂商的CDN分发系统根据业务需要，将CDN边缘节点进一步下沉到接入机房，采用如下方案：

1、将Access CDN系统做为整个内容分发网络的边缘节点；

2、GSLB把来自OLT覆盖范围内的用户请求访问调度到Access CDN边缘节点；

3、通过OLT的vGW将用户流量就近引入到Access CDN节点，提高业务访问速度。

由于存储资源有限，Access CDN需要选择存储热点内容，比如存储热门频道2天回看，存储所有频道2小时时移内容，存储6000个热门的VOD节目，所要的存储空间一般小于16T，OLT配置2块资源板卡，每块资源板卡配置2块4T的SSD硬盘即可满足存储要求。

Access CDN可以采用地址池划分实现GSLB精确调度。机顶盒发起HTTP请求，GSLB通过IP POOL判断是否为下沉节点归属用户，通过302消息将用户重定向到Access CDN，当Access CDN上没有请求的内容，则向上一级CDN回源后再提供服务。

Access CDN方案实践

CDN下沉OLT率先在中国移动浙江和安徽进行商用。浙江舟山针对海岛等海底光缆资源限制场景，通过部署Access CDN方案，可以节省OLT上行50%视频流量带宽，有效缓解上行带宽资源紧缺，同时用户首包响应时延缩短6ms，视频卡顿率降低两个数量级，播放成功率达到100%，显著提升用户视频体验。

Access CDN除了为固网用户提供服务，也可以为移网用户服务，通过部署无线本地分流功能将移网用户的视频流量请求导入到Access CDN上，同时为固网和移网用户提供服务。

OLT内置资源板卡作为MEC基础实施，也可以部署无线本地分流功能，实现本地分流和Access CDN共硬件平台部署，无线部署额外的服务器运行无线本地分流功能，方便MEC大视频业务部署。

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