中国铁通NDC内容服务平台系统.doc

中国移动科技进步 奖励申报书 项目名称中国铁通ndc内容服务平台系统 申报单位中国铁通集团有限公司 中国移动通信集团公司 2011年10月20日 一、项目基本情况 项目 名称 中文 中国铁通ndc内容服务平台系统 英文 ndc services platform system of chinatietong 主要完成人 主要完成单位 中国铁通集团有限公司 主 题 词 ndc 内容服务 云平台 虚拟机 任务来源 c申报单位自立项目 项目起止时间 起始 2009年 9月1日 完成 2011年1月31日 二、项目简介不超过800个汉字 ndc内容服务平台是基于云计算模式的分布式内容存储、托管和分发平台通过聚合分布于全网的大规模高性能服务器资源以虚拟化技术和智能化内容访问调度为核心面向内容提供商提供按需的计算和存储基础设施资源服务面向互联网用户提供高吞吐率和低延迟的本网化内容服务。 ndc的建设目标是兼具互联网数据中心idc、内容分发网络cdn和缓存cache、弹性计算云elastic computing cloud多种应用角色通过规模化、集约化的资源整合和共享以支持互联网主要大型内容服务商在铁通网内的快速部署和高效内容分发有效节省互联网网间出口带宽和成本提升互联网用户的上网体验。 ndc的设计基于两个原则一是通过免费的公共云平台服务向内容提供商开放通过高效的虚拟化和分布式存储帮助内容商快速部署其内容资源到网内二是利用好互联网的长尾效应即20的热门内容资源占据流量的80将热点内容引入网内一方面提高用户的体验感知度为增加续费率打好基础另一方面可以大幅度减少网络及带宽成本支出。 截至2010年底中国铁通ndc平台已经给铁通全网近800万用户提供等效带宽104g。 三、项目详细内容 1、 立项背景不超过800个汉字 随着互联网技术和应用的蓬勃发展中国铁通的宽带用户已接近1000万。由于中国铁通发展互联网业务时间比中国电信、中国联通晚并且受制于前期资金投入和场地规模限制等原因idc内容建设一直逊色于中国电信、中国联通。 按照国家互联网互联互通政策中国铁通与中国电信、中国联通之间是单方向付费结算即中国铁通单方向支付到中国电信、中国联通的互联网费用。由于互联网内容提供商大部分内容托管于中国电信和中国联通网内中国铁通发展的互联网用户越多需要通过网间互联出口访问中国电信、中国联通的流量就越大也就意味着中国铁通需要支付的互联出口刚性成本越大。仅2009年中国铁通的互联出口成本费用就达13亿元部分省分公司的出口成本占到宽带业务总收入的40。随着互联网应用种类的不断增加以http在线视频和p2p为主的流量越来越大给中国铁通的宽带业务发展带来了巨大挑战。如何缓解因出网流量给中国铁通带来的巨大成本压力成为中国铁通互联网业务发展面临的重要课题。 中国铁通现有机房、硬件条件有限采用原有的逐步建立和发展idc的模式无法与现在占主导地位的中国电信、中国联通相抗衡。由于网内内容和用户规模相对较小内容提供商难以入驻网内提供丰富内容资源。各省自建idc或缓存系统存在重复投资现象严重效率不高难以形成规模效益。因此中国铁通需要结合自身情况以创新的业务模式和技术来发展数据业务。在此背景下基于云计算模式和聚合共享资源理念的ndcnetwork data center项目经过论证规划和大规模实施通过内容服务的本网化来大幅度节省网间互联出口成本突破铁通发展宽带业务的瓶颈。 2、详细业务服务内容不超过1000个汉字 1研究论证阶段 2009年初中国铁通开始对铁通互联网当前网络内容匮乏问题进行讨论并对造成用户满意度差、内容匮乏、出口成本压力大等问题进行整体性分析对造成这些问题的元素逐一细化。 经过分析初步确定了铁通ndc系统架构和基本功能ndc采用了虚拟化、cdn、p4p优化、流量调度和分光缓存等技术手段通过将内容热点访问引导至中国铁通ndc平台方式将用户对热点内容的p2p流量和web流量留在铁通网内从而节约了大量的网间支出成本并在一定程度上提高了用户的体验感知质量。 2建设阶段 2009年9月中国铁通ndc项目开始进行建设。ndc项目中服务器由合作方提供中国铁通建设统一的网管系统进行相应的数据采集、数据分析等相关工作并组织力量完成ndc平台系统软件的研发。该系统2010年初开始进入运营在运营中中国铁通组织相关技术、业务专家进行不断的优化、分析目前运营状态良好。 3使用阶段 中国铁通ndc项目目前已依托全国29个省的idc机房和服务器资源搭建统一的自主可控的ndc业务平台。同时铁通公司基于ndc进行的内容提供商引入工作已取得阶段性成果在ndc平台上引入了包括酷6、土豆、酷我、360、pplive、ppstream等大型内容提供商资源。具体相关内容提供商如下表所示 类别 已入驻ndc内容商 正在入驻ndc内容商 准备入驻内容商 视频类 土豆、56、酷六、迅雷看看、酷我、激动网、优酷、搜等 乐视网letv p2p类 迅雷下载、qq旋风、比特彗星bitcomet、ppstream、 pplive等 快车flashget 酷狗等 杀毒类 360、瑞星、金山等 卡巴斯基等 门户类 cctv、金鹰、凤凰网 腾讯、淘宝 其他 酷我、verycd、uusee、爆米花等 表1 中国铁通ndc内容服务情况 目前中国铁通ndc采取全网分布方式服务器放置于各省省会核心机房作为省服务节点。在部署架构上ndc内容更新和同步链路与电信、联通网络相联ndc内部采用总部和大区两级内容中心制一级内容中心为全网共享二级内容中心为本地化内容热点一、二 级内容中心通过分布式哈希表进行内容资源的消重和有效整合整个ndc平台面向铁通全网宽带用户开放服务。现有ndc服务器设备主要由总部、分公司的合作方提供约486台服务器均按照适合于虚拟化的标准配置 16核 intel xeon48g内存12块2t sataii硬盘。各省资源分布情况如下表。 省分 服务器数量 省分 服务器数量 北京 14 河南 34 天津 6 湖北 24 河北 22 湖南 20 山西 14 广东 41 内蒙古 8 广西 18 辽宁 17 海南 4 吉林 17 重庆 8 黑龙江 7 四川 14 上海 6 贵州 10 江苏 11 云南 7 浙江 19 陕西 14 安徽 21 甘肃 12 福建 30 青海 2 江西 11 宁夏 4 山东 23 总部 48 合计 486 表2 中国铁通ndc服务器设备配置现状 图1 ndc管理分区 ndc采用四大分区、九大节点方式进行管理运维具体为九大节点的沈阳、北京、天津组成东北片区西安、武汉组成西北片区成 都、广州组成南方片区上海、南京组成东部片区然后其它省分按照中国铁通网络部署结构连接到相应片区节点中。其中片区内容按照热点情况分别部署。遵循“网内内容优先最短路由路径”针对铁通用户分布和流量情况由铁通公司将用户ip地址群调度至不同的内容服务节点以满足铁通流量调度需求。以上内容都基于现有网络结构网络路由组织原则不变。 截至2010年底中国铁通ndc平台已经给铁通全网近800万用户提供等效带宽103g。 3、主要业务服务创新点不超过800个汉字 ndc平台集成了许多开源社区的软件和解决方案在实施过程中先后测试了数种商业化解决方案但效果不甚理想最后确立了基于开源社区软件进行再优化开发的技术路线结合应用目标进行了大量的探索和试验将云计算、虚拟化作为高吞吐率电信级内容服务平台的支撑理念进行了实践。该平台的技术创新之处包括 对虚拟化技术用于互联网内容服务和分发进行了深度优化包括针对处理器、芯片组和网卡虚拟化的硬件优化组合基于内核级的虚拟化代码优化大幅度降低了虚拟机在i/o方面带吹男阅芸沟没谙呤悠嫡庋孕阅芸燎蟮母咄掏侣视靡嗄茉诵杏谛槟饣显谟行谑dc资源的同时提高了内容商的部署效率。 在对用户访问内容和流量精细化分析的基础上针对http小文件、http大文件、p2p下载和流媒体这三种类别的内容访问分别采取智能化dns干预、链路分光重定向、内容商合作p4p优化技术手段实现全局的自主可控的流量调度和内容分发使得ndc平台提供的弹性计算和存储发挥出了最大化效用。 4、应用情况不超过800个汉字 中国铁通ndc内容服务平台系统在对互联网运营商现状研究的基础上结合互联网新技术设计实现了较为完善的应用体系。通过ndc内容的建设可以极大的降低运营商的结算成本并且提高用户的体验感知度。 1.中国铁通ndc平台采用了许多互联网新兴技术立足于用户体验感知度提高、运营商成本压力降低角度填补了运营商在如何小投入大回报方面填补了一项技术业务空白。 2.建立了一套综合性的内容引导平台包括web cache方式、内容节点引入方式、p2p/p4p缓存方式。通过这些方式的应用将用户的热点访问流量留在铁通网内并提高用户的体验感知度。 3.该系统是一个开放的平台可以非常容易的引入sp并且热点内容也是动态更新在扩展性方面非常对sp非常友好。该系统是一个在线使用系统通过用户的反馈表明该系统发挥了非常好的内容引导功能用户感知得到了很大的提高。 4.该系统符合铁通互联网现状解决了中国铁通急需解决的用户感知差、成本压力大的问题真正解决了中国铁通面临的困难并且得到了中国铁通总部相关部门、各省分的认可。 通过中国铁通ndc内容服务平台的应用为规模较小的运营商提供了一个解决网络结算压力提升用户使用体验的一揽子解决方案从而能够更好的促进中国互联网的蓬勃发展。 5、经济效益单位人民币万元 项目总投资额 900 回收期年 栏目 年份 新增利润 新增税收 创收外汇美元 节支总额 2010 0 0 41600 各栏目的计算依据 由于目前国内的源站服务器大都部署在中国电信、中国联通的idc数据中心机房内中国铁通用户访问数据跨运营商造成了中国铁通每年都要支付高额的结算费用。本项目工程的实施一定程度上减少了用户的出网访问量减少了一部分结算费用。铁通ndc内容服务平台系统自2010年1月运行以来截止2011年4月底全国铁通每月节省等效带宽104g按照2010年度铁通平均出口成本25万元/g来计累计实现节约资金约4.16亿元。 生产、应用单位财务专用章和财务负责人签字 2010年 10月26日 6、社会效益 1提高铁通的核心竞争力 目前通信领域内的竞争日益严峻通信运营商在网络、价格、服务等各个方面都展开了竞争随着新业务的层出不穷用户的需求也在不断提高在新的市场竞争形势下中国铁通迫切需要提升核心竞争力而ndc的建设有助于提升铁通互联网业务的提供能力提高铁通的核心竞争力为其在激烈的市场竞争中保持以往的优势创造有利条件。 2引导了运营商发展新方向 中国铁通因为单向对主导运营商支付互联网结算费用导致每月宽带业务增加大量的互联互通成本与铁通公司类似情况的还有歌华、广电等规模较小的isp。这些isp如果为了减少网间结算成本如果都将互联网网内资源逐一克隆不仅造成电源、场地的大量浪费而且由于克隆同步性问题可能导致各运营商的用户看到的内容都是不同的这也严重形象了用户的体验感知。通过中国铁通ndc项目的实施为非主导运营商研究此类问题提供了一个非常好的解决方案。 四、本项目曾获奖励情况 获奖时间 奖 项 名 称 奖励等级 授奖部门单位 无 本表所填奖励是指 1.国家设立的科技奖励 2.各省、自治区、直辖市公司设立的奖励 3.各省、自治区、直辖市政府设立的奖励 4. 经科技部批准的社会力量设立的奖励。 五、申请、获得专利情况表 国 别 申 请 号 专 利 号 项 目 名 称 无 无 无 无 六、主要完成人情况表 七、主要完成单位情况 单位名称 中国铁通集团有限公司 第 1 完成单位 中国铁通集团有限公司 联系人 传真 联系电话 电子信箱 主要贡献 中国铁通集团有限公司负责系统的可行性研究、需求调研、设计、部分开发和测试创造性地提出了综合性的内容引导平台的设计和建设思路并创新性地进行了基于云计算云存储的多项试验在项目设计、实施过程中不断积极探索并协调组织系统的部署实施确保了系统的高效高质完成。 单位公章 2011年10月20日 八、申报单位意见 申报单位 中国铁通集团有限公司 通信地址 邮编 100040 联系人 基本信息 姓名 电话 部门 手机 职务 传真 电邮 同意向上级申报。 申报单位公章 2011 年10月20日 九、用户使用证明 见扫描件 十、证明材料 一、 专利证明材料 1、已获授权的专利应当提交专利证书刚刚获得授权且尚未取得专利证书的应提交授权通知书。核心发明专利必须提交专利文献授权文本包括说明书摘要、摘要附图、权利要求书、说明书、说明书附图。上述材料不全的视为未