［陈步华 陈戈 庄一嵘 梁洁］

1 引言

随着互联网流量的不断增加，CDN边缘节点由于承载流量过高[1，2]，无法继续提供稳定、高质量的内容。在过去的十年中，CDN体系架构经历了快速的发展，以解决CDN边缘节点的可扩展性问题，来优化内容分发质量和用户体验。目前这方面的研究主要有：一种基于协作缓存的层次结构和基于应用层多播的层次结构，分别用于点播和实时流媒体内容的传输。这种架构可以很好地扩展以增加流量，但是为了节省基础设施成本，将CDN与P2P技术集成在一起[2，3]。这种混合架构成功地将CDN的可靠性和P2P的可扩展性结合起来。最近，在CDN中利用云计算资源也得到了广泛关注[4]，这种云化CDN架构可以为更广泛的应用提供高性能的内容分发服务，而无需高成本的基础设施。此外，可以在上述两种方法的基础上，建立分层CDN和混合CDN/P2P结构。在文献[5]中，提出了一种分层云化CDN架构，而在文献[6]中，P2P通信被纳入云化CDN边缘节点以提高视频流服务的响应时间。因此，云化CDN被认为是传统CDN的最有价值和成本效益的替代品[4]，特别是对于高带宽要求的应用。

尽管如此，这些云化CDN未能充分利用云计算的优势[7]。本文通过从集中式云转移到边缘节点扩展雾计算服务，在边缘节点提供云服务，提出了一种基于内容感知雾计算CDN(Content Aware Fog CDN，简称CA_fogCDN)的CDN部署架构。

雾CDN系统的核心工作模式是首先从远端云CDN层将热点媒体内容缓存到雾节点上，这些雾节点可以是家庭上网设备组成，然后再由用户终端方式与这些雾节点建立连接获取数据。……