iCache9200互联网缓存解决方案

目录1简介...................................................................................................................................1-12解决方案...........................................................................................................................2-12.1iCache系统部署场景.......................................................................................................................2-12.1.1与DPI集成部署....................................................................................................................2-12.1.2核心网PS网络部署..............................................................................................................2-22.1.3系统扩展部署........................................................................................................................2-22.2iCache系统原理...............................................................................................................................2-52.2.1Web缓存.................................................................................................................................2-52.2.2Video缓存.............................................................................................................................2-102.2.3P2P缓存...............................................................................................................................2-142.3iCache系统可靠性.........................................................................................................................2-172.3.1Web缓存可靠性...................................................................................................................2-172.3.2Video缓存及P2P缓存.........................................................................................................2-172.4iCache系统主要指标说明.............................................................................................................2-172.4.1吞吐量（Throughput）........................................................................................................2-172.4.2命中率（HitRatio）............................................................................................................2-172.4.3连接数（ConnectionNumber）..........................................................................................2-182.4.4用户网络对系统指标的影响...............................................................................................2-183结论...................................................................................................................................3-14缩略语表...........................................................................................................................4-11简介近年来随着互联网的发展，互联网用户数、互联网应用种类、网络带宽等都呈现出爆炸式的增长，对社会和人们的生活产生了巨大的影响。在互联网应用中P2P技术、在线视频技术的发展给互联网带来的影响尤为广泛，据预测，到2013年，91%的个人消费者互联网流量为视频，在移动流量中，66%为视频。P2P应用的快速发展很大程度上促进了互联网的发展和宽带接入的普及化，但是其所带来的负面效应也随之显现，最突出的矛盾就是对网络资源的滥用。无论运营商如何增加网络带宽，P2P应用总是会尽力抢占所有可用的资源。这种“黑洞效应”直接影响了运营商网络建设的积极性，同时也导致其用户满意度下降，进而间接导致运营商的商业利益受损。对P2P流量进行控制和管理已经变得非常必要和紧迫，目前主要采用的手段是部署流量分析及控制设备，即对P2P应用进行分析和识别，然后再进行阻断或限速。这种方案的优点是通过控制、管理可识别的P2P应用，来保证网络带宽和其他业务的QoS，但其局限性也十分明显，因为通过阻止用户使用来缓解网络拥挤，会直接导致用户流失，甚至面临法律上的风险。显而易见，这种简单的“封堵”思路治标不治本。在线视频的迅速发展源于用户上网习惯的转变，在P2P盛行的时代，受限于网络带宽等因素，在线视频的质量较差，难以满足用户对于高品质视频内容的需求，用户习惯于“先下载，后体验”的上网模式，而随着用户接入带宽的不断提升，在线视频正在迅速朝着高清化的趋势发展，在这种情况下，宽带用户更倾向于选择“即时体验”来获取视频等多媒体资源。面对互联网流量的高速增长，运营商主要通过两种方法来应对：扩容带宽流量控制，包括技术上对用户流量进行整形、限速等，以及从资费套餐上进行流量限制等。扩容带宽的解决方案简单易实施，但是费用昂贵，并且新扩容的带宽很快就会被P2P等流量再次占满，投资收益极少。流量控制是立竿见影的解决方案，投资较小并可以迅速降低互联网出口的流量压力，但同时也极大的影响了用户体验，在较为成熟的竞争性市场容易造成用户流失。因此，上述两种解决方案在投资收益和用户体验上并不能兼顾，往往顾此失彼，运营商需要能在投资收益和用户体验上都能兼顾的解决方案，华为iCache互联网缓存解决方案可以很好的满足运营商的需求。2解决方案2.1iCache系统部署场景2.1.1与DPI集成部署当现网已经部署了DPI设备或者计划部署DPI设备时，iCache可以与DPI设备集成部署，需要DPI具备流量镜像功能并有足够的GE接口将镜像流量转发到重定向设备。图2-1iCache与DPI设备集成部署拓扑图2.1.2核心网PS网络部署图2-2iCache与在核心网PS网络部署拓扑图iCache系统可以在核心网PS网络中部署。建议部署在GGSN与防火墙之间，通过对10G/2.5G骨干链路的上行链路进行分光，然后将分光链路接到分流平台，由分流平台将10G/2.5G的流量平均分成N*GE流量输出到重定向设备；同时在交换机上进行策略路由，将http流量转发到CSS-WEB子系统。2.1.3系统扩展部署iCache采用模块化设计，模块之间可以灵活、自由的组合，所以具有非常好的弹性和扩展性。灵活的配置保证最佳的缓存效率−由于用户上网习惯的变化，互联网流量趋势会经常性的发生变化，比如前几年BT和eMule等P2P流量占据了互联网50％以上的流量，那时候的用户上网习惯是“先下载，后体验”，但是目前用户的上网习惯已经逐渐变成“实时体验”，所以P2P流量占比逐渐下降，而在线视频流量发展迅速。为了充分保护运营商的既有投资，iCache系统提供了良好的弹性，如下图所示：图2-3iCache弹性部署图1、在线视频和P2P缓存设备采用同一硬件平台，可通过更改软件License互换。2、如果HTTPCache设备超过正常负载，则可以通过手工配置将部分大文件下载类流量切换到在线视频缓存设备上。3、如果在线视频缓存设备超过正常负载，则可以通过手工配置将部分在线视频流量切换到HTTPCache设备。良好的扩展性保护原有投资−当运营商的网络规模和宽带用户数量增长后，为了继续保持较低的互联网出口带宽需求以及良好的用户体验，就需要相应的扩容缓存系统。iCache支持平滑的、线性的扩容升级，只需要增加相应的缓存设备即可。图2-4iCache扩容前拓扑图图2-5iCache扩容后拓扑图分布式部署上述部署方案都基于集中式部署。此外，iCache支持集中式和分布式两种部署模式，当网络规模较小的时候，可以采用集中部署的方式，不仅节省投资成本，也可以提高缓存效率。当运营商网络规模不断扩大时，仍然可以采用集中部署的模式，只需要增加缓存设备，但是这样有可能引起各个POP节点和骨干网之间的链路拥塞。这个时候，我们可以从集中部署模式向分布式部署模式迁移，在流量比较大的POP节点部署新增的缓存系统，新增的系统只为POP节点内的宽带用户提供服务，如下图所示：图2-6iCache分布式部署图2.2iCache系统原理2.2.1Web缓存1.HTTP基本原理超文本传输协议（HTTP，HyperTextTransferProtocol）是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。所有的文件都必须遵守这个标准。设计HTTP最初的目的是为了提供一种发布和接收HTML页面的方法。HTTP的发展是万维网协会（WorldWideWebConsortium）和Internet工作小组（InternetEngineeringTaskForce）合作的结果，（他们）最终发布了一系列的RFC，其中最著名的就是RFC2616。RFC2616定义了HTTP协议中一个现今被广泛使