随着5G时代的到来,互联网业务开始快速增长,移动终端迅速普及,海量的物联网终端设备不断接入云计算平台,从而带来了带宽不够,功率过高,云计算中心不能实时分发决策数据等问题。在当今这个万物互联的时代,每个移动终端不仅仅是内容消费者,同时也是内容制造者,而目前的内容分发网络技术(CDN)对于移动终端用户往云端数据中心传输的海量数据没有进行任何处理,仅对内容提供商提供给移动终端用户的数据进行了缓存。同时在5G时代,我们对移动蜂窝网络的要求更高,相比于从前,低时延,高带宽已经成为必要的网络质量保障标准,而CDN对于移动终端数据的访问加速效果十分有限,目前的CDN节点一般部署在ISP网络外部,而移动网络的最后一公里时延,也就是通信运营商机房中交换机到用户终端设备的时延非常大,与固网中的最后一公里时延有着明显的差距,CDN受限于位置无法影响到移动网络中存在的最后一公里时延。因此当前的CDN已经不足以满足人们对于5G时代数据分发的需求。本文基于已有的合作搭建的移动边缘计算MEC平台架构,设计并实现了一种边缘内容存储与分发系统,该系统不仅将CDN业务节点下沉到移动网络边缘,同时还拓展了边缘内容分发的适用对象范围。在保证能够对移动端设备内容数据访问进行加速的情况下,系统的适用范围不仅限于云端内容提供商的数据,同时也适用于分布式的海量移动终端内容源。论文的主要工作包括:一、本文基于运行在虚拟化平台OpenStack上的MEC,利用开源DNS域名解析服务软件以及缓存代理软件设计并实现了一种边缘内容分发系统。该系统通过将CDN节点下沉到移动网络边缘,解决了移动端设备内容访问请求加速受限的问题。同时本文以该系统为基础,对后续边缘存储系统进行功能性整合,并对整合后系统中的边缘内容分发子系统模块进行功能对比测试以及性能对比测试。性能测试结果表明,该系统在DNS解析速度以及TCP连接建立速度上比传统CDN系统分别要快43%和39%左右,同时该系统在静态网页加速效果上也优于传统CDN系统,其对静态网页的平均加载时间要比传统CDN系统缩短65%左右。二、本文利用MEC平台设计并实现了一种基于FastDFS的边缘内容存储系统。该系统仅针对移动终端设备作为网络中数据内容提供者的业务应用场景。在移动网络边缘处,系统能够对移动终端设备上传的内容数据的存储以及分发进行处理。同时,该系统还引入Kafka消息中间件以及Redis非关系型数据库,来对数据接入部分以及缓存部分进行功能拓展和业务优化。在目前大部分物联网应用场景中,边缘内容存储系统均能够解决海量非结构化小文件在移动网络边缘的存储以及分发问题。从系统的性能测试对比结果中可以看出,在改进后的基于FastDFS的边缘内容存储系统中,非结构化小文件数据的上传速率以及下载速率分别要比在基于HDFS的边缘内容存储系统中高 63.3%和 40.8%。三、为了便于上述系统在不同业务应用场景下,处理不同类型的数据内容存储及分发请求,本文将边缘内容分发系统以及边缘内容存储系统进行功能性整合,通过利用开源分布式系统软件Go-FastDFS进行系统功能接口的修改以及适配,实现了整合系统的用户交互以及管理界面。整合系统的功能界面主要分为边缘内容分发系统的视频点播加速交互界面以及边缘存储系统的内容上传,下载以及监控等交互界面。在保证对移动端设备内容访问请求加速的基础上,整合系统的交互界面不仅提供了便于管理人员的监控调试接口,同时也为5G物联网不同业务应用场景下的内容存储和分发提供了拓展性功能接口。