Trasmettere contenuto con l'integrazione della rete CDN

La rete CDN (Content Delivery Network) di Azure offre agli sviluppatori una soluzione globale per distribuire rapidamente contenuti a larghezza di banda elevata agli utenti memorizzando nella cache il contenuto in nodi fisici posizionati strategicamente in tutto il mondo.

La rete CDN memorizza nella cache il contenuto trasmesso da un endpoint di streaming servizi multimediali (origine) per codec, per protocollo di streaming, per velocità in bit, per formato di contenitore e per crittografia/DRM. Per ogni combinazione di protocollo di streaming codec-container format-bitrate-encryption, sarà presente una cache CDN separata.

Il contenuto più diffuso verrà fornito direttamente dalla cache della rete CDN, purché il frammento video venga memorizzato nella cache. È probabile che il contenuto live venga memorizzato nella cache perché in genere si hanno molte persone che guardano esattamente la stessa cosa. Il contenuto su richiesta può essere un po' più complicato perché potresti avere alcuni contenuti popolari e alcuni che non lo sono. Se si hanno milioni di asset video in cui nessuno di loro è popolare (solo uno o due visualizzatori alla settimana), ma si hanno migliaia di persone che guardano tutti i video diversi, la rete CDN diventa molto meno efficace.

È anche necessario considerare il funzionamento dello streaming adattivo. Ogni singolo frammento video viene memorizzato nella cache come propria entità. Si supponga, ad esempio, la prima volta che viene guardato un determinato video. Se il visualizzatore salta a guardare solo pochi secondi qui e lì, solo i frammenti video associati a ciò che l'utente ha guardato viene memorizzato nella cache nella rete CDN. Con lo streaming adattivo, in genere si hanno da 5 a 7 velocità in bit diverse del video. Se una persona sta guardando una velocità in bit e un'altra persona sta guardando una velocità in bit diversa, ognuna viene memorizzata nella cache separatamente nella rete CDN. Anche se due persone guardano la stessa velocità in bit, potrebbero essere in streaming su protocolli diversi. Ogni protocollo (HLS, MPEG-DASH, Smooth Streaming) viene memorizzato nella cache separatamente. Ogni velocità in bit e protocollo vengono quindi memorizzati nella cache separatamente e vengono memorizzati nella cache solo i frammenti video richiesti.

Ad eccezione dell'ambiente di test, è consigliabile abilitare la rete CDN per gli endpoint di streaming Standard e Premium. Ogni tipo di endpoint di streaming ha un limite di velocità effettiva supportato diverso.

È difficile eseguire un calcolo preciso per il numero massimo di flussi simultanei supportati da un endpoint di streaming, in quanto esistono diversi fattori da tenere in considerazione. Questi includono:

• Velocità in bit massima usata per lo streaming
• Comportamento di pre-buffer e cambio del lettore. I giocatori provano a scoppiare segmenti da un'origine e usano la velocità di caricamento per calcolare il cambio a velocità in bit adattiva. Se un endpoint di streaming si avvicina alla saturazione, i tempi di risposta possono variare e i giocatori iniziano a passare a una qualità inferiore. Poiché questo riduce il carico sui lettori dell'endpoint di streaming, tornare a una qualità superiore creando trigger di cambio indesiderati.

Nel complesso, è possibile stimare il numero massimo di flussi simultanei prendendo la velocità effettiva massima dell'endpoint di streaming e dividerla in base alla velocità in bit massima (presupponendo che tutti i giocatori usino la velocità in bit più elevata). Ad esempio, è possibile avere un endpoint di streaming Standard limitato a 600 Mbps e la velocità in bit massima di 3 Mbp. In questo caso, circa 200 flussi simultanei sono supportati nella velocità in bit superiore. Ricordarsi di tenere conto anche dei requisiti di larghezza di banda audio. Anche se un flusso audio può essere in streaming solo a 128 kps, il flusso totale viene aggiunto rapidamente quando lo si moltiplica per il numero di flussi simultanei.

Questo argomento illustra come abilitare l'integrazione della rete CDN . Illustra anche il prelettura (memorizzazione nella cache attiva) e il concetto di prelettura della rete CDN-Prefetch Origin-Assist.

Considerazioni

• L'endpoint di streaming hostname e l'URL di streaming rimangono invariati se si abilita o meno la rete CDN.
• Se è necessaria la possibilità di testare il contenuto con o senza rete CDN, creare un altro endpoint di streaming non abilitato per la rete CDN.

Abilitare l'integrazione della rete CDN di Azure

Dopo il provisioning di un endpoint di streaming con la rete CDN abilitata, è previsto un tempo di attesa definito in Servizi multimediali prima che venga eseguito l'aggiornamento DNS per eseguire il mapping dell'endpoint di streaming all'endpoint della rete CDN.

Se in un secondo momento si vuole disabilitare o abilitare la rete CDN, l'endpoint di streaming deve trovarsi nello stato arrestato. Dopo l'avvio dell'endpoint di streaming, potrebbero essere necessarie fino a quattro ore prima che l'integrazione della rete CDN di Azure sia abilitata e che le modifiche siano attive in tutti i POP della rete CDN. È tuttavia possibile avviare l'endpoint di streaming e lo streaming senza interruzioni dall'endpoint di streaming. Al termine dell'integrazione, il flusso viene recapitato dalla rete CDN. Durante il periodo di provisioning, l'endpoint di streaming si troverà nello stato a partire e si potrebbero osservare prestazioni ridotte.

Quando viene creato l'endpoint di streaming Standard, viene configurato per impostazione predefinita con Verizon Standard. È possibile configurare provider Premium Verizon o Akamai Standard usando le API REST.

L'integrazione di Servizi multimediali di Azure con la rete CDN di Azure viene implementata in rete CDN di Azure fornita da Verizon per gli endpoint di streaming standard. Gli endpoint di streaming Premium possono essere configurati tramite Verizon Standard o Premium Verizon. Akamai Standard può essere configurato solo tramite API REST o SDK client.

Determinare se è stata apportata una modifica DNS

È possibile determinare se è stata apportata una modifica DNS in un endpoint di streaming (il traffico viene indirizzato alla rete CDN di Azure) usando https://www.digwebinterface.com. Se nei risultati vengono visualizzati azureedge.net nomi di dominio, il traffico viene ora puntato alla rete CDN.

Origin-Assist CDN-Prefetch

La memorizzazione nella cache della rete CDN è un processo reattivo. Se la rete CDN può prevedere l'oggetto successivo che verrà richiesto, la rete CDN può richiedere e memorizzare nella cache l'oggetto successivo in modo proattivo. Con questo processo, è possibile ottenere un riscontro nella cache per tutti (o la maggior parte) degli oggetti, migliorando le prestazioni.

Il prelettura cerca di posizionare gli oggetti sul "bordo di Internet" anticipando che gli oggetti verranno richiesti dal giocatore imminentmente, riducendo così il tempo necessario per consegnare l'oggetto al giocatore.

Per raggiungere questo obiettivo, un endpoint di streaming (origine) e una rete CDN devono lavorare a portata di mano in due modi:

• L'origine di Servizi multimediali deve avere la "intelligence" (Origin-Assist) per indicare alla rete CDN quale oggetto prelettura eseguire il prelettura.
• La rete CDN esegue la prelettura e la memorizzazione nella cache (parte di prelettura della rete CDN). La rete CDN deve anche avere la "intelligenza" per:
  • indica all'origine se si tratta di un prelettura o di un recupero regolare
  • gestire le risposte 404
  • e un modo per evitare un ciclo di prelettura infinito

Benefici

I vantaggi della funzionalità di prelettura della rete CDN Origin-Assist includono:

• La prelettura migliora la qualità della riproduzione video pre-posizionando i segmenti video previsti sul bordo durante la riproduzione, riducendo la latenza al visualizzatore e migliorando i tempi di download dei segmenti video. In questo modo si ottengono tempi di avvio video più veloci e occorrenze di rebuffering inferiori.
• Questo concetto è applicabile allo scenario di origine della rete CDN generale e non è limitato ai supporti.
• Akamai ha aggiunto questa funzionalità a Akamai Cloud Embed (ACE).

Come funziona

Il supporto della rete CDN per le intestazioni Origin-Assist CDN-Prefetch (per lo streaming live e video su richiesta) è disponibile per i clienti che hanno contratto diretto con la rete CDN Akamai. La funzionalità prevede gli scambi di intestazioni HTTP seguenti tra la rete CDN Akamai e l'origine di Servizi multimediali:

Per visualizzare parte dello scambio di intestazioni in azione, è possibile provare i passaggi seguenti:

1. Usare cURL per emettere una richiesta all'origine di Servizi multimediali per un segmento o un frammento audio o video. Assicurarsi di aggiungere l'intestazione CDN-Origin-Assist-Prefetch-Enabled: 1 nella richiesta.
2. Nella risposta dovrebbe essere visualizzata l'intestazione CDN-Origin-Assist-Prefetch-Path con un percorso relativo come valore.

Protocolli di streaming supportati

La funzionalità Origin-Assist CDN-Prefetch supporta i protocolli di streaming seguenti per lo streaming live e on demand:

• HLS v3
• HLS v4
• HLS CMAF
• DASH (CSF)
• DASH (CMAF)
• Smooth streaming

Domande frequenti

• Cosa accade se un URL del percorso di prelettura non è valido in modo che il prelettura della rete CDN ottenga un valore 404?

  La rete CDN memorizza nella cache solo una risposta 404 per 10 secondi (o un altro valore configurato).

• Si supponga di avere un video su richiesta. Se la prelettura della rete CDN è abilitata, questa funzionalità implica che una volta che un client richiede il primo segmento video, il prelettura avvierà un ciclo per prelettura di tutti i segmenti video successivi con la stessa velocità in bit?

  No, la prelettura della rete CDN viene eseguita solo dopo una richiesta/risposta avviata dal client. La prelettura della rete CDN non viene mai attivata da un prelettura, per evitare un ciclo di prelettura.

• La funzionalità Origin-Assist CDN-Prefetch è sempre attiva? Come può essere attivato/disattivato?

  Questa funzionalità è disattivata per impostazione predefinita. I clienti devono attivarlo tramite l'API Akamai.

• Per lo streaming live, cosa accadrebbe Origin-Assist se il segmento o il frammento successivo non è ancora disponibile?

  In questo caso, l'origine di Servizi multimediali non fornirà l'intestazione CDN-Origin-Assist-Prefetch-Path e la prelettura della rete CDN non si verificherà.

• Come funziona Origin-Assist CDN-Prefetch con i filtri manifesto dinamici?

  Questa funzionalità funziona indipendentemente dal filtro manifesto. Quando il frammento successivo è esterno a una finestra di filtro, il relativo URL verrà comunque individuato esaminando il manifesto del client non elaborato e quindi restituito come intestazione della risposta di prelettura della rete CDN. La rete CDN otterrà quindi l'URL di un frammento filtrato dal manifesto DASH/HLS/Smooth. Tuttavia, il lettore non effettuerà mai una richiesta GET alla rete CDN per recuperare tale frammento, perché tale frammento non è incluso nel manifesto DASH/HLS/Smooth mantenuto dal giocatore (il giocatore non conosce l'esistenza del frammento).

• È possibile prelettura della playlist DASH MPD/HLS/Manifesto Smooth?

  No, DASH MPD, playlist master HLS, playlist variant HLS o URL manifesto smooth non viene aggiunto all'intestazione di prelettura.

• Gli URL di prelettura sono relativi o assoluti?

  Sebbene la rete CDN Akamai consenta entrambi, l'origine di Servizi multimediali fornisce solo URL relativi per il percorso di prelettura perché non esiste alcun vantaggio evidente nell'uso di URL assoluti.

• Questa funzionalità funziona con il contenuto protetto da DRM?

  Sì, poiché questa funzionalità funziona a livello HTTP, non decodifica né analizza alcun segmento/frammento. Non importa se il contenuto è crittografato o meno.

• Questa funzionalità funziona con l'inserimento di annunci sul lato server (SSAI)?

  Funziona per il contenuto originale/principale (il contenuto video originale prima dell'inserimento degli annunci), poiché SSAI non modifica il timestamp del contenuto di origine dall'origine di Servizi multimediali. Se questa funzionalità funziona con il contenuto degli annunci dipende dal fatto che l'origine annunci supporti Origin-Assist. Ad esempio, se il contenuto degli annunci è ospitato anche in Servizi multimediali di Azure (stessa o origine separata), anche il contenuto degli annunci verrà preletcato.

• Questa funzionalità funziona con il contenuto UHD/HEVC?

  Sì.

Procedure, esercitazioni ed esempi

- Come abilitare le ottimizzazioni della rete CDN -Come abilitare di Origin Shield

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