面向大规模网络的实时高可靠消息分发技术

刘飞扬， 叶 麟， 余翔湛， 赵俊达

(哈尔滨工业大学 计算机科学与技术学院， 哈尔滨 150001)

0 引 言

如今，高速发展的互联网已经成为生活中不可或缺的一部分，如何实现大规模、实时和高可靠的数据传输一直是互联网研究的热门方向。在互联网出现伊始，由于数据量都比较小，大规模的数据分发不会产生太大的时间与资源消耗。但是随着流媒体的不断发展和网络用户的不断增加，蓝光视频、软件更新和在线视频流等的分发越来越需要更多的网络资源，基于内容的服务和应用呈现指数增长。据估计，视频流量将占所有消费者互联网流量的82%(2021年)[1]。而网络内容分发需要提供较低的延迟、快速的传输速度和服务的可靠性。学术界提出了内容分发网络[2](Content Delivery Network, CDN)和点对点通信[3](Peer-to-Peer, P2P)的相关概念。

内容分发网络是一个通过策略部署在不同网络与区域的内容分发整体系统，可通过增加缓存服务器来提高服务质量。缓存服务器通常位于网络的边缘，离用户仅有几跳路由的距离。即内容分发网络架设有源服务器与区域缓存服务器，在用户请求资源时，将请求重定向至距离用户最近的区域缓存服务器，使用户可以就近取得所需的内容，提高用户访问网站的响应速度。同时，区域缓存服务器是内容提供商(Internet Content Provider, ICP) 源服务器的一个缓存镜像。这样，内容持有者通过内容分发网络服务提供商传播内容，向用户提供优质的服务。

点对点通信网络是一个节点分布在互联网各个角落的内容共享网络，并通过成员之间的内容共享来提供服务。……