媒體內容日益豐富多彩、引人入勝，媒體內容的生產(chǎn)制作從本地工作室上移到云端成為必然趨勢。媒體內容的生產(chǎn)消費，顯然離不開連接媒體內容的生產(chǎn)者、消費者以及云端數(shù)字內容制作基礎設施與平臺系統(tǒng)之間的高質量精品媒體網(wǎng)絡。9月24日，在華為全聯(lián)接2021的“數(shù)字內容云上生產(chǎn)，共創(chuàng)影視產(chǎn)業(yè)新高地”的主題論壇，華為云首席架構師顧炯炯為大家?guī)砹私衲耆A為云在云原生媒體及網(wǎng)絡領域的重磅級創(chuàng)新服務：應用傳送網(wǎng)絡(Application Delivery Network)，簡稱ADN服務。

云原生應用傳送網(wǎng)絡ADN: 多級QoS、高可靠、高彈性的媒體服務網(wǎng)絡基石

ADN為云原生媒體服務，乃至更廣義的云上互聯(lián)網(wǎng)應用提供了多級QoS，高可靠，高彈性的網(wǎng)絡基石，相比基于“盡力而為”傳送IP網(wǎng)絡路由機制的Internet互聯(lián)網(wǎng)， ADN 網(wǎng)絡是一張疊加在Internet互聯(lián)網(wǎng)，以及華為云遍及全球的云端及分布式邊緣基礎設施和專線網(wǎng)絡之上的overlay網(wǎng)絡。

該網(wǎng)絡徹底解決了互聯(lián)網(wǎng)缺乏QoS保障，局部路由擁塞收斂慢，以及專線成本高，覆蓋區(qū)域受限的問題，具備軟件定義的可編程能力，無需升級改動存量運營商網(wǎng)絡，即可支持分鐘級新增路由節(jié)點及路由變更，使得媒體網(wǎng)絡具備了云的“彈性敏捷”的核心特征。從而為媒體業(yè)務提供了兼具互聯(lián)網(wǎng)全域覆蓋、低成本及專線的確定性QoS保障優(yōu)勢的基礎網(wǎng)絡傳送服務，并且可支持應用驅動的SLA與QoS。

云原生應用傳送網(wǎng)絡（ADN）架構：應用驅動、軟件定義、敏捷智能

整體來看，云原生應用傳送網(wǎng)絡ADN與內容傳送網(wǎng)絡CDN的命名相對應，CDN的定位是通過檢測Web與視頻內容的熱點部分，以及進一步通過熱點內容的緩存及存儲實現(xiàn)帶寬成本的降低，以及用戶接入時延體驗的提升;ADN的適用范圍則相比CDN更為廣泛，幾乎可覆蓋所有分布式互聯(lián)網(wǎng)應用，突破CDN無法加速動態(tài)生產(chǎn)Web內容的Web網(wǎng)頁的局限，這也正是ADN名稱的來由。

ADN網(wǎng)絡的3層架構：物理層、邏輯層、應用層

ADN的整體技術架構劃分為3層，物理層、邏輯層，以及應用層，物理層對應華為云存量的全球云骨干網(wǎng)及各電信運營商的Internet互聯(lián)網(wǎng)，而ADN網(wǎng)絡的核心正是疊加在這2張物理承載網(wǎng)絡之上的一張統(tǒng)一的邏輯Overlay網(wǎng)絡，也即邏輯層ADN網(wǎng)絡內任意2個節(jié)點之間的路由，對應物理層節(jié)點之間的直達Internet或專線物理路由，或者通過若干跳ADN節(jié)點中繼轉發(fā)的多段Internet路由及物理專線路由的拼接組合。

ADN網(wǎng)絡內特定任意2節(jié)點之間最優(yōu)路由之所以可能對應非直達的、多段迂回轉發(fā)的物理路由，原因在于傳統(tǒng)物理路由機制，如OSPF、BGP等，采用的是鄰居發(fā)現(xiàn)算法，因此在遇到部分物理節(jié)點擁塞的情況下，無法實現(xiàn)物理層路由的及時快速調整，此時基于ADN Overlay轉發(fā)節(jié)點的物理路由組合，則可能規(guī)避該局部擁塞點，給出更優(yōu)的路徑選擇。ADN的應用層即包括上文提到的云原生媒體服務，也即媒體生產(chǎn)、媒體分發(fā)，以及媒體應用，也包括運行在云上的泛互聯(lián)網(wǎng)App，比如游戲、文娛，辦公，甚至通過REST API遠程交互協(xié)同的各類分布式應用，邏輯層的ADN應用傳送網(wǎng)絡服務通過契約化定義的AND、API，與應用層的云原生媒體服務及互聯(lián)網(wǎng)App進行交互，輸入?yún)?shù)包括由應用層指定的ADN路由的起始、終結節(jié)點，以及希望起始到終結節(jié)點之間路由必須滿足的應用層、傳輸層、網(wǎng)絡層的QoS/SLA指標，而API的返回輸出參數(shù)，則包括含了從ADN起點到終點之間的路由節(jié)點的最終序列。

ADN網(wǎng)絡的三大核心技術特征

廣覆蓋、高敏捷、全互聯(lián)的網(wǎng)絡拓撲。通過無所不在、彼此互聯(lián)互通，超過2500個ADN節(jié)點的全球廣泛覆蓋，ADN網(wǎng)絡實現(xiàn)了最終用戶的一跳入網(wǎng);同時，通過支持ADN節(jié)點的分布式容器化部署，實現(xiàn)了分鐘級節(jié)點增刪與網(wǎng)絡拓撲更新的高彈性、高敏捷;通過邏輯、物理分層解耦，通過任意ADN節(jié)點之間基于Full Mesh的點到點測量，為任意2個ADN節(jié)點之間動態(tài)最優(yōu)路徑的選擇提供了依據(jù)和保障。

多目標驅動智能路由，多樣化接入協(xié)議傳輸。支持分鐘級端到端路由圖優(yōu)化算法，實現(xiàn)智能路由計算;支持單流分多流、多流合并單流，具備多優(yōu)先級路徑的實時選擇能力;具備抗弱網(wǎng)協(xié)議增強、具備高可靠的傳輸能力，實現(xiàn)智能擁塞控制;通過華為自研設計的nStack協(xié)議棧，DPDK/用戶態(tài)驅動轉發(fā)的技術，實現(xiàn)近線速的Overlay轉發(fā)能力;提供了TCP/UDP/域名解析，以及SDK模式等靈活多樣化的ADN網(wǎng)絡接入?yún)f(xié)議選項。

應用驅動、軟件定義的SLA，租戶和業(yè)務感知的流量調度。在ADN的API定義中，通過應用驅動、軟件定義的網(wǎng)絡層/傳輸層/應用層QoS/SLA指標，比如網(wǎng)絡層的時延、丟包，以及媒體應用層的抖動、音視頻MOS等，描述上層應用App希望ADN網(wǎng)絡達成的質量保障水平及目標;在應用感知方面，基于云服務類型感知的網(wǎng)絡流量預測，及基于AI、大數(shù)據(jù)統(tǒng)計的租戶應用流量畫像 ADN網(wǎng)絡進一步支持業(yè)務流量的分時錯峰調度，以及跨端邊云的應用與數(shù)據(jù)遷移同步能力。

ADN服務的核心價值：應用和媒體加速、極致敏捷可靠的云接入與云互聯(lián)

總體而言，ADN服務的最終客戶價值體現(xiàn)在2方面：面向互聯(lián)網(wǎng)應用及媒體內容體驗提升與保障的全路徑網(wǎng)絡加速的能力;面向云租戶提供極致敏捷可靠的云接入、云互聯(lián)服務，支撐企業(yè)租戶以最優(yōu)的性價比及敏捷可靠性，從本地IDC數(shù)據(jù)中心或辦公地點接入最近的云數(shù)據(jù)中心Region或邊緣站點，以及解決不同云服務區(qū)域之間，云服務區(qū)域與邊緣站點之間，不同終端用戶/邊緣站點之間的互聯(lián)網(wǎng)加速能力問題。

應用及媒體傳輸全路徑加速方面，ADN實現(xiàn)了同等于專線的QoS質量，但比專線便宜50%

基于ADN網(wǎng)絡的測試統(tǒng)計結果來看，對于大于1000公里的長距離連接，ADN網(wǎng)絡相比原生Internet物理網(wǎng)絡的平均優(yōu)化幅度達到20%到40%以上，比如“約翰內斯堡 — 新加坡”，以及“墨西哥城 —上海”的遠程連接場景，優(yōu)化路徑分別調整為“約翰內斯堡—香港—新加坡”，以及“墨西哥城—硅谷—上海”，優(yōu)化幅度分別達到了42.5%和36.7%，而丟包率方面，ADN即便在基于Internet物理承載的前提下，依然可消除長途Internet網(wǎng)絡連接，特別是TCP/HTTP連接協(xié)議下，由于丟包所帶來的吞吐率的影響，基本可達到與物理專線所持平的零丟包率水平(帶寬非瓶頸前提下)。而“墨西哥—昆明”的缺省Internet路由路徑，在ADN網(wǎng)絡的優(yōu)化作用下，將其路由調整為“墨西哥—上海—昆明”，從而有效繞過了“墨西哥—昆明”之間缺省Internet物理路由的局部擁塞點，將丟包率從15%降到0，而“東京—北京”的缺省 Internet路徑，也動態(tài)調整為“東京—鄭州—北京”，從而將42%丟包率降低到0。

?而通過ADN內部的多路徑實時冗余能力、網(wǎng)絡與華為云自建的物理HBN(華為骨干網(wǎng)絡)之間多平面實時冗余的能力，以及ADN故障后切換到Internet的韌性保護的能力，更是進一步將華為云的廣域連接可靠性、魯棒性提升了1個數(shù)量級。

網(wǎng)絡彈性與敏捷能力方面，ADN通過云原生技術突破了傳統(tǒng)廣域網(wǎng)在物理設備及地理區(qū)域方面制約，使得網(wǎng)絡拓撲變化及路由收斂從天級縮短到分鐘級

ADN網(wǎng)絡的接入及轉發(fā)節(jié)點，可靈活部署在電信運營商城域網(wǎng)，被多租戶共享接入;或者部署在企業(yè)內部網(wǎng)絡，為單個租戶提供獨占服務;ADN通過基于CCE集群容器及IEF邊緣容器部署模式，實現(xiàn)了分鐘級的網(wǎng)絡拓撲變更，以及轉發(fā)節(jié)點容量的自動按需彈性伸縮;ADN的多目標線性規(guī)劃的高性能路由算法，則支持分鐘級的路由收斂及最優(yōu)/次優(yōu)路徑選擇。

公有云結構化降成本方面，ADN通過將中心Region的EIP卸載到邊緣站點及CDN，將公有云網(wǎng)絡接入成本降低40%以上

通過將面向云服務、云主機、云容器的彈性IP從中心Region下沉到邊緣節(jié)點，ADN使得云租戶可從各運營商的城域網(wǎng)經(jīng)由靜態(tài)BGP就近接入到分布式邊緣站點，再通過分布式邊緣站點經(jīng)由物理專線連接到主Region服務區(qū)的云服務、云主機、云容器實例，由于動態(tài)BGP與靜態(tài)BGP在國內定價差價達近10倍，加之ADN接入節(jié)點與CDN共享上下行帶寬，使得CDN非忙時階段的閑置帶寬資源得以更為充分的利用，從而進一步大幅降低了租戶的總體彈性IP接入成本，使得公有云的網(wǎng)絡接入總成本降低達40%以上。

展望云原生ADN網(wǎng)絡的未來，其對于華為云的意義將遠不止于一張敏捷、彈性、智能的全球精品媒體網(wǎng)絡，是公有云Internet接入降成本的手段，以及對自建光纖骨干網(wǎng)的補充。隨著ADN網(wǎng)絡建設的日益完備，及其在云網(wǎng)協(xié)同方面的運營與運維數(shù)據(jù)的極大豐富與積累，必將推動其成長為華為分布式云原生架構的“大動脈”與“高速公路”, 使得跨越不同Region云服務區(qū)，跨越云邊端、跨越遍布全球的華為云、伙伴云及HCS的統(tǒng)一資源調度與統(tǒng)一應用編排部署成為可能，從而有力地支撐“東數(shù)西算”國家新基建布局，以及華為云“全球一朵云”、“全球一張網(wǎng)”戰(zhàn)略的達成。

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