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摘要：隨著元宇宙等概念的提出，視頻流應用對網絡帶寬和時延的要求越來越苛刻。針對傳統CDN容易出現節點內設備負載不均衡造成時延過長的問題，提出了一個面向虛擬CDN的5G和MEC融合平臺設計方案，并依照設計方案完成了平臺的搭建。最后，通過高并發推拉流實驗證明了該融合平臺拓展了虛擬CDN的高并發能力。
關鍵詞：虛擬CDN；5G網絡；移動邊緣計算
doi：10.12045/j.issn.1007-3043.2024.02.009
引言
隨著超高清（ultra high definition，UHD）視頻、虛擬現實（virtual reality，VR）、增強現實（augmented reality，AR）等新興業務的爆發，內容分發網絡（content delivery network，CDN）節點向網絡邊緣遷移成為 CDN 未來架構的演進趨勢。
移動邊緣計算（Mobile Edge Computing，MEC）已經逐漸成為 5G 通信技術發展過程中的關鍵技術之一。MEC技術使應用程序服務器能夠靠近終端設備，從而消除網絡擁塞并減少端到端延遲，有利于許多具有低延遲或/和高帶寬需求的應用（例如：VR、AR 和V2X）。MEC 向用戶提供了許多服務，如計算資源、存儲資源、網絡資源、用戶流量管理和網絡帶寬管理等。MEC 還將虛擬化資源和核心網絡資源進行結合，提供共有與私有相結合的一體化服務。MEC技術的目的是對云計算進行遷移，并接入網絡邊緣，同時增加存儲、計算以及數據管理、通信等諸多功能，從而為移動終端用戶提供更優質的數據服務與功能，帶寬更高，能夠有效減少網絡負荷，滿足業務及數據對網絡帶寬的實際需求。
傳統 CDN 受存儲資源、存儲位置等條件的約束，容易導致節點內設備負載不均衡以及服務時延過長的問題，嚴重影響用戶的業務體驗。且CDN受制于各種物理資源的隔離導致不易滿足多元化業務的加速需求，無法實現業務的快速部署。vCDN 的出現很好地彌補了傳統CDN的缺陷。vCDN是一種使用虛擬化技術的內容交付網絡，能夠根據供應商的需求以動態和可擴展的方式分配虛擬存儲、虛擬機和網絡資源，可作為第三方虛擬應用程序部署在任何數據中心的服務器上，也可部署在任何支持網絡功能虛擬化（Net?work Functions Virtualization，NFV）或軟件定義網絡（Software Defined Network，SDN）功能的設備的虛擬機上。而MEC-vCDN邊緣業務平臺在本地的部署，使其覆蓋范圍內的相關云計算處理均可以在本地直接完成，無需將業務流上傳至匯聚層，再繞經核心網在 Internet集中云端完成，因此可以大幅度降低大視頻業務流對核心網和城域網的沖擊，同時降低業務處理時延，提升用戶的視頻業務體驗。5G 作為新一代無線移動通信網絡，主要用于滿足2020年以后的移動通信需求，具有低時延和高帶寬的特點。在 5G 標準中，3GPP SA2 下一代網絡構架研究（3GPP TS 23.799）以及 5G 系統架構（3GPP TS 23.501）對MEC 給予了支持，能夠進一步助力MEC優化CDN平臺服務。
綜上，為了實現高同步、高帶寬、低時延的視頻流業務，改善傳統 CDN 服務的不足，本文提出了面向虛擬CDN的5G和MEC融合平臺設計方案。
