Radware内容发布网（CDN）系统网络优化与安全方案

　　内容发布网（CDN）是一种新型的网络构建方式，它提供了一个网络系统支撑平台，可以为多种应用提供优质的网络服务。它在传统的IP网络之上建立了为多种应用发布而特别优化的网络覆盖层，CDN代表了一种基于质量与秩序的网络服务模式。

　　CDN是内容发布网络（ContentDeliveryNetwork）的英文缩写。它是一个支撑系统，通常是为满足高性能地发布内容而特殊构建的传统Internet的覆盖网络，CDN存在的理由和目的是使得Internet 成为一种针对关键任务（mission-critical）和丰富媒体内容服务的可信任网络。

　　下文举例说明计划进行内容发布网（CDN）的建设。例如项目需求如下：

　　1. CDN网络的规模： 在全国范围内建立若干个节点,例如3个节点。

　　2. 系统应当具有良好的管理和运营特性，并且有良好的自我管理和自我愈合特性。

　　3. 本期项目建设应当充分考虑各协议的良好的支持特性而不针对于某种协议进行。同时考虑到讲来可能增加的协议类型。

　　4. 分布服务节点：初期选择一个核心点,2个分布节点，随用户访问量的增加再进行扩充。系统应当能正确的对用户进行引导，并在某个分布节点出现故障的时候能将用户引导到能提供最佳服务的节点上。

　　5. 方案需保证系统的平滑扩容，应支持无缝的向系统中添加分发节点和扩充节点，而不需要对整个网络结构做出大调整；

　　6. 要求考虑内容的保护，在认证、用户授权方面与现有的认证平台接口；

　　7. 要求对于网络安全给予充分考虑。

　　目标

　　本期工程的建设目标是在现有的运营商IP宽带网上建立一个具有易接入性、兼容性、可扩展性、可靠性、灵活性等特点的开放式宽带应用网络支撑平台，运营商IP宽带网上的多种媒体资源共享提供高效、对用户透明的传输网络，实现多种媒体资源的共享、发布、管理。

　　平台以提供高效的流量平衡和管理机制，最大程度保证用户的访问质量为考虑出发点，平衡考虑项目的经济性、在本项目工程基础上开展技术验证与运营的可能性和充分性、今后系统扩展的可复制性与伸缩能力。

　　通过项目建设完成的宽带应用平台提供良好的开放性，能够方便地支持丰富的第三方应用，如大容量文件下载、网页访问加速等。支持以不同速度流媒体服务系统（300k～512k）为基础的宽带增值应用服务，如VOD视音频点播、网上直播、宽带远程教育等一系列服务。

　　Radwarer提供了满足以上需求所需的系统方案，通过多级别安全解决方案和性能增强工具，Radware可保护网络运营和资源、加速应用实施、提高服务性能和系统的生产率。以先进的安全智能，进行实时隔离、拦截和防止攻击，消除应用程序漏洞以确保业务的持续性。Radware的解决方案可确保重大任务应用程序的可用性、性能和安全。

　　CDN系统设计原则

　　系统设计必须既适应当前应用考虑，又要面向未来的发展需求。本建议方案设计时，遵循以下原则：

　　1. 实用性和先进性

　　采用先进成熟的技术满足当前的宽带业务需求，兼顾其它相关的业务需求，尽可能采用先进的网络技术以适应更高的数据、多媒体信息的传输需要，使整个系统在一段时期内保持技术的先进性，并具有良好的发展潜力，以适应未来业务的发展和技术升级的需要。

　　2. 安全可靠性

　　为保证将来的业务应用，网络必须具有高可靠性。要对网络结构、网络设备、服务设备等各个方面进行高可靠性的设计和建设。在采用硬件备份、冗余等可靠性技术的基础上，采用相关的软件技术，提供较强的管理机制、控制手段、事故监控和网络安全保密等技术措施，提高网络系统的安全可靠性。

　　3. 灵活性与可扩展性

　　网络系统是一个不断发展的系统，所以它必须具有良好的扩展性。能够根据未来宽带业务的不断深入发展的需要，方便地扩展网络覆盖范围、降低新兴城区的覆盖难度，扩大网络容量和提高网络各层次节点的功能。

　　4. 开放性/互连性

　　具备与多种协议计算机通信网络互连互通的特性，确保网络系统基础设施的作用可以充分发挥。在结构上真正实现开放，基于国际开放式标准，包括各种广域网、局域网、计算机及数据库协议。

　　5. 经济性/投资保护

　　应以较高的性能价格比构建网络系统，使资金的产出投入比达到最大值。能以较低的成本、较少的人员投入来维持系统运转，提供高效能与高效益。尽可能保留并延长已有系统的投资，充分利用以往在资金与技术方面的投入。

　　6. 可管理性、可运营

　　在CDN环境中所有相关设备是分布不同的地域，所以对系统设备的远程集中管理便非常重要。由于系统本身具有一定复杂性，随着业务的不断发展，网络管理的任务必定会日益繁重。所以在网络的设计中，必须建立一个全面的网络管理解决方案。网络设备必须采用智能化、可管理的设备，同时采用先进的CDN运营支撑系统，实现先进的分布式管理。最终能够实现监控、监测整个网络的运行状况，合理分配网络资源、动态配置网络负载，可以迅速确定网络故障等。

　　RadwareCDN系统架构设计

　　按照运营商目前的宽带用户和网络规模，以及CDN的组网方式，建议采用两级分发的方式组建CDN内容传输平台，其中一个主站点，两个分布节点。下面对该方案架构进行详细的分析和阐述。

　　1. 方案描述

　　在该二级分发系统架构下，项目工程建设一个全网的核心节点和两个分布节点。

　　核心节点和分布节点利用RadwareWSD智能交换机的全局负载均衡DNS重定向或者三角重定向将用户请求根据预先设置的策略分发至相应的分布节点.

　　系统网络拓扑图如下：

2. CDN节点构成与设备选型

　　方案建议：在运营商的某个IDC内建设CDN的核心节点，建议采用两台RadwareWSD-NP ASIII智能交换机,以保证CDN 入口的稳定性并实现全局的就近性计算中心点，同时在核心节点部署相应规模的CDN内容服务器，例如：流媒体服务器，远程教育服务器，游戏服务器……

　　对于分布节点，建议在每个节点部署两台RadwareWSD-ProASII智能交换机。同时根据在CDN平台上发布的内容的不同，在分布节点部署相应的服务器或缓存服务器.

　　3. CDN全局负载均衡与内容路由

　　在全局负载均衡策略方面，建议采用Radware基于“网络就近性判断+广域三角传输”为主、辅以“DNS重定向”的全局均衡策略，以适应最多的实际应用状况，并进行运营试验。

　　在局域负载均衡策略方面，对于各个节点的局域系统，可采用RadwareWSD智能交换机对本地服务器或缓存服务器进行本地负载均衡。

　　4. CDN系统安全及QoS实现

　　建议在三个节点的RadwareWSD智能交换机上分别配置SynApps功能模块，以实现CDN系统带宽管理、QoS 保证和整体安全性防范等功能需求。

　　5. CDN后台管理与运营支撑系统

　　方案建议：采用Radware的ConfigwareInsight和相应的Cache厂商提供的内容分发和计费平台来建设CDN的后台管理暨运营支撑系统。实现CDN的网络管理、内容管理、应用部署以及监控统计等多项工作。

　　6. 其它

　　方案建议：在系统建设的初期，可采用Cache的中端产品，满足系统的基本需求，在系统将来进行扩展的时候，可以根据各分布点的不同需求对Cache服务器进行扩展。

　　CDN方案技术研究

　　本方案建议采用RadwareWSD应用交换机，可选择ASII和ASIII平台，ASII交换机的背板容量为19.2G,ASIII交换机的背板容量为44G，可以在千兆级的网络上可以实现无阻塞传输。如果以视频流作为计算单位，假定视频流为300K则在每个节点上可提供3300个并发的视频流传输，而在整个CDN网的智能导向的方式下总共可提供10,000个并发视频流的传输性能，可以满足运营商的需求。

　　在实际运营过程中，可能出现流量不均衡的状态，在某些节点可能需要对吞吐能力进行扩展。则需要对节点构成和配置进行调整，主要包括以下几个方面。

　　1. 在Radware WSD智能交换机方面采用以下方案：

　　在Radware交换机上使用两条独立的 Gigabit UpLink 以扩充接入带宽。具体设计上可以采用Multi-Link-Trunk 二层协议或三层动态路由协议，如OSPF以便Radware交换机上两个处于不同子网的接口分别从上联的三层交换机或路由器学习到相应的路由，这样可以实现两条链路的Equal Cost Balance。

　　这样依照上述的计算方法，当视频流为300K时，整个CDN网总共可提供20,000个并发视频流的传输。

　　2. 缓存服务器组的部署配置

　　可以通过增加Cache Server的数量来实现提高Cache系统的吞吐能力，采用Radware负载均衡后，可以采用配置中端Cache Server并增大磁盘存储能力的方式来实现Cache系统的扩展，使系统具有良好的扩展弹性，可以根据系统的实际需要进行扩展，保护已有的投资，并且节省了一次性为Cache服务器的巨大资金投入。为了保证服务质量，每台Cache Server 提供的吞吐量应该低于于其极限能力，这时可以在Radware交换机上设置每台服务器的最大连接数量，对于超出的流量可引导到其他的能提供良好服务的节点上，也保证了用户访问的持续性。

　　3. 增加新的节点

　　将新的RadwareWSD与CacheServer和服务器组合加入到繁忙的节点中，并融入全局均衡的计算范围，即可为该节点提供一倍以上的服务能力。

　　考虑到讲来的分布式应用增加，在Radware交换机上，可以根据不同的服务类型对应用进行分类而采用统一的入口VIP地址；并且可以将不同的应用定义到不同的CacheServer或者内容服务器上，提高系统的整体运行性能。

　　四层交换能力和广域分发方式，这两点将最终决定用户的服务质量。根据以上要求，RadwareWSDAS系列的智能交换机能够很好的满足以上两点要求，同时在各个应用服务的带宽管理、安全引擎方面都有明显的优势和成功案例。

　　Radware WSD AS 支持OSPF 动态路由协议，并能很好的与Cisco等主流三层设备互联。

　　如果需要下连多台Cache Server 组成缓存服务器组，那么对于Layer 4Switch 的GE Port 密度则相应有所提高；此外，整个CDN 网络的设计要充分考虑各个节点之间的冗余配合，所以每个节点要预留一定的服务能力，以便在某个分布 出现故障时做到用户流量的平稳切换。如果按照现有的流量计算，每个分布 的服务能力基本达到了设备极限，当其他节点出现故障时，无法做到互相备份冗余。