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摘要：随着元宇宙等概念的提出，视频流应用对网络带宽和时延的要求越来越苛刻。针对传统CDN容易出现节点内设备负载不均衡造成时延过长的问题，提出了一个面向虚拟CDN的5G和MEC融合平台设计方案，并依照设计方案完成了平台的搭建。最后，通过高并发推拉流实验证明了该融合平台拓展了虚拟CDN的高并发能力。
关键词：虚拟CDN；5G网络；移动边缘计算
doi：10.12045/j.issn.1007-3043.2024.02.009
引言
随着超高清（ultra high definition，UHD）视频、虚拟现实（virtual reality，VR）、增强现实（augmented reality，AR）等新兴业务的爆发，内容分发网络（content delivery network，CDN）节点向网络边缘迁移成为 CDN 未来架构的演进趋势。
移动边缘计算（Mobile Edge Computing，MEC）已经逐渐成为 5G 通信技术发展过程中的关键技术之一。MEC技术使应用程序服务器能够靠近终端设备，从而消除网络拥塞并减少端到端延迟，有利于许多具有低延迟或/和高带宽需求的应用（例如：VR、AR 和V2X）。MEC 向用户提供了许多服务，如计算资源、存储资源、网络资源、用户流量管理和网络带宽管理等。MEC 还将虚拟化资源和核心网络资源进行结合，提供共有与私有相结合的一体化服务。MEC技术的目的是对云计算进行迁移，并接入网络边缘，同时增加存储、计算以及数据管理、通信等诸多功能，从而为移动终端用户提供更优质的数据服务与功能，带宽更高，能够有效减少网络负荷，满足业务及数据对网络带宽的实际需求。
传统 CDN 受存储资源、存储位置等条件的约束，容易导致节点内设备负载不均衡以及服务时延过长的问题，严重影响用户的业务体验。且CDN受制于各种物理资源的隔离导致不易满足多元化业务的加速需求，无法实现业务的快速部署。vCDN 的出现很好地弥补了传统CDN的缺陷。vCDN是一种使用虚拟化技术的内容交付网络，能够根据供应商的需求以动态和可扩展的方式分配虚拟存储、虚拟机和网络资源，可作为第三方虚拟应用程序部署在任何数据中心的服务器上，也可部署在任何支持网络功能虚拟化（Net?work Functions Virtualization，NFV）或软件定义网络（Software Defined Network，SDN）功能的设备的虚拟机上。而MEC-vCDN边缘业务平台在本地的部署，使其覆盖范围内的相关云计算处理均可以在本地直接完成，无需将业务流上传至汇聚层，再绕经核心网在 Internet集中云端完成，因此可以大幅度降低大视频业务流对核心网和城域网的冲击，同时降低业务处理时延，提升用户的视频业务体验。5G 作为新一代无线移动通信网络，主要用于满足2020年以后的移动通信需求，具有低时延和高带宽的特点。在 5G 标准中，3GPP SA2 下一代网络构架研究（3GPP TS 23.799）以及 5G 系统架构（3GPP TS 23.501）对MEC 给予了支持，能够进一步助力MEC优化CDN平台服务。
综上，为了实现高同步、高带宽、低时延的视频流业务，改善传统 CDN 服务的不足，本文提出了面向虚拟CDN的5G和MEC融合平台设计方案。
