什么是视频 CDN?

视频内容交付网络 (CDN) 有助于快速、有效地将流式视频交付给世界各地的观看者。

学习目标

阅读本文后,您将能够:

  • 定义“视频 CDN”
  • 说明 CDN 视频流的工作原理
  • 描述在流式视频中使用 CDN 的优势

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什么是视频 CDN?

视频 CDN 是一个 CDN,设计用于支持视频流交付。使用 CDN 流式传输视频有助于流媒体到达世界各地的观看者,最大限度地减少延迟缓冲时间,并确保流媒体的来源或源服务器不被请求淹没。

虽然大多数 CDN 能够将视频内容与 HTML、图像、JavaScript、CSS 样式表和其他 Web 内容一起缓存和交付,但视频 CDN 可以专门为流式视频构建。例如,Netflix 建立了自己的分布式网络,称为 Open Connect,以更有效地交付视频内容。

什么是 CDN?

内容交付网络 (CDN) 是一组连接的服务器,它们缓存和交付互联网上的内容。CDN 遍布世界各地,与源服务器或单个数据中心相比,它们能够更有效地向更广泛的人群提供内容。每当用户从使用 CDN 的网站请求内容时,CDN 都会缓存内容;“缓存”的意思是临时存储文件。

假设 Bob 在纽约市的服务器上托管了一个网站 bobisgreat.example.com。当 Alice 在纽约奥尔巴尼(距离约 250 公里)访问该网站时,它会快速加载,因为网站内容只需传播 250 公里。但是,当 Carlos 尝试从他位于加利福尼亚州洛杉矶的家中(距离约 4,800 公里)加载 bobisgreat.example.com 时,他必须等待更长的时间才能加载该网站。

如果 Bob 使用 CDN 服务,CDN 可以将他的网站内容缓存在靠近 Alice 和 Carlos 的位置。假设除了纽约外,Bob 的 CDN 还将他的网站缓存在奥尔巴尼和洛杉矶的数据中心中。现在 Alice 和 Carlos 几乎不需要花费时间来等待 bobisgreat.example.com 加载到他们的浏览器中。

为什么要使用 CDN 来流式传输视频?

尽量缩短与观看者的距离,减少延时

The same principle described above applies for streaming video. The closer the video content is to the viewer, the faster it will load and play. A CDN is likely to have a server closer to any given viewer than the stream's point of origin.

源服务器不会不堪重负

使用 CDN 的多个服务器意味着流的来源服务器不会因流请求而不堪重负。由一个包含 200 台服务器的组来为成千上万的观看者处理流式视频,这比单个服务器要好得多。

流式传输内容不超过网络带宽

一个网络一次只能有一定量的数据通过。这个最大量称为“带宽”。如果通过网络的数据量超过其带宽,则数据传输速度会大大减慢,就像将汽车限制在一条车道上会降低高速公路上的交通速度一样。如果流是从 CDN 的多个分布式服务器传送的,那么任何一个网络都不太可能以这种方式被流量淹没。

如何缓存流媒体?

流式传输持续不断地将视频文件从服务器传输到客户端。然而,流式视频并不是作为一个连续的文件进入用户的设备。相反,流式视频被分割成更小的片段。每个片段都被加载,并由用户的视频播放器以正确的顺序排列。

每个单独的视频片段都可以由 CDN 缓存,就像图像、HTML 页面或 JavaScript 代码片段可以由 CDN 缓存一样。当用户请求流时,CDN 会在视频片段从流的起源处到达时立即开始缓存它们。当下一个用户请求该流时,CDN 可以从缓存中传递这些片段,这要快得多。

CDN 如何缓存直播流?

对于视频点播流,即视频从存储中交付,缓存视频相当简单:CDN 从源服务器请求存储的视频,源服务器交付视频,然后 CDN 缓存视频。

在流媒体直播中,没有存储的视频版本可供使用。然而,这个过程是相似的。唯一的区别是,CDN 在实时创建视频片段时对其进行缓存,而不是对先前创建的视频进行缓存。然后从缓存中向观看者提供视频流,而不是直接从视频流的源头提供。

尽管大多数观看者需要等待几秒钟以便缓存每个片段,但如果有效完成,这实际上可以使流比直接从源服务器获取流更接近“实时”。因为 CDN 比源服务器更接近观众,所以从缓存中提供流可以减少往返源服务器的往返时间 (RTT)。此外,使用 CDN 降低了带宽问题会减慢观众直播流的可能性。

Cloudflare CDN 是否适用于视频?

Cloudflare Stream 是一项通过 Cloudflare CDN 传输视频的流服务。Cloudflare 的全球网络确保为任何地点的观看者提供快速交付和流畅的视频播放;Cloudflare 在 99% 的发达国家可在 100 毫秒内运行。