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CDN 的技术架构:深入探究其内部运作原理 (cdn技术实现原理)


文章编号:18395 / 分类:互联网资讯 / 更新时间:2024-05-24 06:02:18 / 浏览:

CDN 的作用

CDN的技术架构深入探究其内部运作原理c CDN(内容分发网络)是一种由分布在全球各地的服务器组成的网络,用于加速向终端用户交付内容。CDN 通过将内容缓存到其边缘服务器,从而减少了用户访问内容的延迟和带宽成本。

CDN 的技术架构

CDN 的技术架构主要包括以下组件:

1. 中心节点

中心节点是 CDN 的核心,负责管理和控制整个 CDN 网络。它负责分配内容到边缘服务器,并监控网络性能。

2. 边缘服务器

边缘服务器是 CDN 网络中分布于各地的服务器。它们缓存了最常访问的内容,并向终端用户提供这些内容。

3. 请求路由

请求路由是将用户请求定向到适当的边缘服务器的过程。它基于多种因素,例如用户的地理位置、当前负载和内容的可用性。

4. 内容缓存

内容缓存是边缘服务器上存储内容的过程。它可以是静态内容(例如图像和视频)或动态内容(例如网页)。

5. 负载均衡

负载均衡是将用户请求分散到多个边缘服务器的过程,以优化性能并防止任何单一服务器过载。

CDN 的工作原理

CDN 的工作原理如下:1. 当用户向 CDN 请求内容时,请求会被路由到最近的边缘服务器。2. 如果内容已经缓存在边缘服务器上,它将立即提供给用户。3. 如果内容未被缓存,它将从中心节点请求。4. 中心节点将内容发送到边缘服务器,边缘服务器将其缓存并提供给用户。5. 对于后续请求,内容将直接从边缘服务器提供,从而减少延迟和带宽成本。

CDN 的优势


什么是CDN? CDN的工作原理是什么?

你了解CDN吗?CDN的工作原理有助于你理解它。

网站卡顿,访问量大?站长对CDN加速并不陌生。目前CDN加速的利用率越来越高。那么,在使用CDN加速时,你知道CDN加速的工作原理是什么吗?CDN加速是如何应用到你的网站上的?

我们先来了解一下什么是CDN。

CDN的全称是(ContentDeliveryNetwork),即内容分发网络。其目的是在现有的互联网上增加一个新的缓存层,将网站的内容发布到离用户的网络“边缘”最近的节点上,让用户就近获取所需内容,提高用户访问网站的响应速度。技术上可以全面解决网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等问题。,提高用户访问网站的响应速度。

简单来说,CDN的工作原理就是把你源站的资源缓存到遍布全球的CDN节点上。当用户请求资源时,会将缓存在附近节点上的资源返回,而不是需要每个用户的请求都回到你的源站去获取,这样避免了网络拥塞,缓解了源站的压力,保证了用户访问资源的速度和体验。

使用CDN缓存后网站的访问过程

1.用户输入所访问的域名,操作系统向本地Dns查询该域名的ip地址。

2.本地Dns向根DNS查询域名的授权服务器(这里假设本地DNS缓存过期)

3.根dns向本地Dns响应域名授权的DNS记录

4.在4之后。本地Dns获取该域名的授权dns记录,继续从授权dns查询该域名的ip地址。

5.域名授权dns查询域名记录(一般是CNAME)后,响应LocalDns。

6.6之后。本地Dns获取域名记录,从智能调度DNS查询该域名的ip地址。

7.智能调度Dns根据一定的算法和策略(如静态拓扑、容量等)将最合适的CDN节点ip地址响应给本地DNS。)

将获取的域名ip地址响应给客户端。

9.用户获得域名的ip地址后,访问站点服务器。

节点服务器应答请求并将内容返回给客户端。(缓存服务器一方面保存在本地以备后用,另一方面将获取的数据返回给客户端完成数据服务过程。)

为了实现对普通用户的透明访问(用户客户端使用缓存后不需要任何设置),需要使用DNS(域名解析)引导用户访问缓存服务器,从而实现透明加速服务。由于用户访问网站的第一步是域名解析,所以通过修改dns来引导用户访问是最简单有效的方法。

腾正科技15CDN通过多区域分布式部署、全面智能监控系统和多盾联动混合节点防御技术,毫秒级防御响应时间,高效彻底解决CC攻击带来的安全和响应速度问题。现在,为了帮助大家过年,腾正科技推出了CDN春节特惠活动,20TB流量,10个域名,可以用三个月,价格只要999。

活动详情

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20TB流量只要999元,有助于让它“更快”!

总流量:20TB

域名数量:10

使用时间:3个月

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活动时间:2020年1月8日-2020年1月31日

域名下的文件怎么做cdn加速?

做cdn加速一般是用cname的方式接入,将域名cname到cdn,再回源到服务器,设置需要加速的文件类型,例如jscsspng等等

佳能7200cdn怎么每次使用之前都要进行彩色校正?原来的硒鼓没墨了,现在用了一个型号一样的打印机的硒鼓?

机器里面有四个硒鼓。其中一个硒鼓不良都会校正不了。打印机提示要更换,就要及时更换。这机器不HP的彩机加粉比较刁,易出问题。如果条件容许使用原厂正品就不会出这样那样的问题

如何使用cdn节点隐藏ip地址?

你使用cdn后,会自动的隐藏你的真实IP,访问的用户会访问到cdn的节点服务器上

ip域名可以用cdn嘛?

可以

作用:用于隐藏服务器真实IP,域名解析使用CDN的IP,所有解析的子域名都使用CDN的IP地址。此外,服务器上部署的其他域名也不能使用真实IP解析,全部都使用CDN来解析。

另外防止服务器对外传送信息泄漏IP,最常见的是,服务器不使用发送邮件功能,如果非要发送邮件,可以通过第三方代理(例如sendcloud)发送,这样对外显示的IP是代理的IP。

只要服务器的真实IP不泄露,10G以下小流量DDoS的预防花不了多少钱,免费的CDN就可以应付得了。如果攻击流量超过20G,那么免费的CDN可能就顶不住了,需要购买一个高防的盾机来应付了,而服务器的真实IP同样需要隐藏。

CDN加速使用的流量是哪里的?是自己服务器的么?

CDN加速原理很简单!就是访客打开网站向CDN获取页面内容,cdn如果有缓存就不算服务器流量,如果cdn要重新去你网站服务器抓取页面那么服务器就有流量。

总体相对减少了服务器总流量。CDN具体算的是流出流量还是流入流量就不知道了!!

cdn 如何实现基础架构

CDN基本原理最简单的CDN网络由一个DNS服务器和几台缓存服务器组成:

①当用户点击网站页面上的内容URL,经过本地DNS系统解析,DNS系统会最终将域名的解析权交给CNAME指向的CDN专用DNS服务器。

②CDN的DNS服务器将CDN的全局负载均衡设备IP地址返回用户。

③用户向CDN的全局负载均衡设备发起内容URL访问请求。

④CDN全局负载均衡设备根据用户IP地址,以及用户请求的内容URL,选择一台用户所属区域的区域负载均衡设备,告诉用户向这台设备发起请求。

⑤区域负载均衡设备会为用户选择一台合适的缓存服务器提供服务,选择的依据包括:根据用户IP地址,判断哪一台服务器距用户最近;根据用户所请求的URL中携带的内容名称,判断哪一台服务器上有用户所需内容;查询各个服务器当前的负载情况,判断哪一台服务器尚有服务能力。基于以上这些条件的综合分析之后,区域负载均衡设备会向全局负载均衡设备返回一台缓存服务器的IP地址。

⑥全局负载均衡设备把服务器的IP地址返回给用户。

⑦用户向缓存服务器发起请求,缓存服务器响应用户请求,将用户所需内容传送到用户终端。如果这台缓存服务器上并没有用户想要的内容,而区域均衡设备依然将它分配给了用户,那么这台服务器就要向它的上一级缓存服务器请求内容,直至追溯到网站的源服务器将内容拉到本地。

CDN关键组件

CDN加速的原理和流程是怎么样的

CDN的全称Content Delivery Network,(缩写:CDN)即内容分发网络。CDN是个经策略性部署的整体系统,从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均而产生的用户访问网站响应速度慢的根本原因。CDN目的是通过在现有的Internet中增加层新的网络架构,将网站的内容发布到接近用户的网络“边缘”,使用户可以就近取得所需的内容,解决Internet网络拥塞状况,提高用户访问网站的响应速度。CDN加速的原理是什么?CDN加速技术就是在用户和服务器之间增加镜像缓存(Cache)层,将用户的访问请求引导到镜像缓存(Cache)节点而不是服务器源站点,要实现这目的,主要是通过接管DNS实现,下面图示便可看出传统网站访问过程与使用CDN加速技术后的网站访问过程之间的区别所在。

流程看图

在CDN加速过程中,全局负载均衡DNS解析服务器会根据用户端的源IP地址,如地理位置(山东还是香港)、接入网类型(联通还是网通)将用户的访问请求定位到离用户路由短、位置近、负载轻的Cache节点(缓存服务器)上,实现就近定位。定位优先原则可按位置、可按路由、也可按负载等。也就是说CDN加速技术的原理很简单就是在传统网站访问过程中生成N多个原网站镜像,并分别储存在不同的地区,不同线路的缓存服务器上,并在用户访问网站时做出定的就近、负载轻,利于用户快访问网站路线判断,然后做出响应,这样就在用户地区、网络线路多样性的情况下,保证所有地区及网络线路都以同样的快的速度访问网站。

你了解CDN吗?CDN工作原理帮你了解它

网站卡顿,访问量大?站长对于CDN加速肯定已经不陌生了,目前CDN加速的使用率也是越来越高,那么大家在使用CDN加速的同时知道CDN加速的工作原理到底是什么吗?CDN加速究竟是怎么应用于你的网站的呢?首先来了解一下什么是 CDN?CDN的全称是(Content Delivery Network),即内容分发网络。 其目的是通过在现有的Internet中增加一层新的CACHE(缓存)层,将网站的内容发布到最接近用户的网络”边缘“的节点,使用户可以就近取得所需的内容,提高用户访问网站的响应速度。 从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等原因,提高用户访问网站的响应速度。 简单的说,CDN的工作原理就是将您源站的资源缓存到位于全球各地的CDN节点上,用户请求资源时,就近返回节点上缓存的资源,而不需要每个用户的请求都回您的源站获取,避免网络拥塞、缓解源站压力,保证用户访问资源的速度和体验. 使用了CDN缓存后的网站的访问过程1.用户输入访问的域名,操作系统向 LocalDns 查询域名的ip地址. 向 ROOT DNS 查询域名的授权服务器(这里假设LocalDns缓存过期)  DNS将域名授权dns记录回应给 LocalDns 得到域名的授权dns记录后,继续向域名授权dns查询域名的ip地址 5.域名授权dns 查询域名记录后(一般是CNAME),回应给 LocalDns  得到域名记录后,向智能调度DNS查询域名的ip地址 7.智能调度DNS 根据一定的算法和策略(比如静态拓扑,容量等),将最适合的CDN节点ip地址回应给 LocalDns  将得到的域名ip地址,回应给 用户端 9.用户得到域名ip地址后,访问站点服务器 节点服务器应答请求,将内容返回给客户端.(缓存服务器一方面在本地进行保存,以备以后使用,二方面把获取的数据返回给客户端,完成数据服务过程) 为了实现对普通用户透明(使用缓存后用户客户端无需进行任何设置)访问,需要使用DNS(域名解析)来引导用户来访问Cache服务器,以实现透明的加速服务。 由于用户访问网站的第一步就是域名解析,所以通过修改dns来引导用户访问是最简单有效的方式。 腾正 科技 15CDN通过多地域分布式部署,全面智能的监控系统及多盾联动混合节点防御技术,毫秒级的防御响应时间,高效彻底解决CC攻击带来的安全和响应速度问题。 现在腾正 科技 为了助力大家畅享新年,推出CDN春节特惠活动,20TB流量,10个域名,可使用三个月,价格仅售¥999。 活动详情 CDN畅享新年活动来袭20TB流量仅¥999 助力更“快”乐! 流量总数:20TB 域名个数:10个 使用时间:3个月 适用场景:适用于门户网站、有官网的电商网站、中小型图片站客户。 活动时间:2020年1月8日-2020年1月31日

CDN实现原理?

CDN实现原理像这个问题,我的理解是这样的:(一)1.用户是通过域名来访问网站的,然后各地用户的请求会被调配到当地的CDN节点。 节点会从真实的源网站拿到内容,再吐给用户。 如果该内容可以缓存,则会根据协议存在CDN一段时间。 如果下次有其他用户再来访问CDN,就有可能拿到缓存的内容,就直接返回了。 3 如果你有一个小站,经过细心经营,流量慢慢变大,或者你想搞个活动,请求量会比平时多很多。 网络可能会被打爆,导致整个网站打开变慢。 想扩大带宽却发现独享带宽很贵,这个时候你可以使用CDN。 4 如果你有一个店铺,业务慢慢做大,客户遍布全国甚至全球,你时常收到客户的抱怨,你的网站在某个地区打开很慢。 那么你可以使用CDN,可在阿里云平台了解办理。 (二) 1、解决Internet网络拥挤的状况以及被同行DDOS攻击的困扰。 2、提高用户访问网站的响应速度。 3、从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、节点分流不均等原因所造成的用户访问网站响应速度慢的问题。 网络流量分流(CDN)是一种新型的网络构建方式,它是为能在传统的IP网发布宽带丰富媒体而特别优化的网络覆盖层;而从广义的角度,CDN代表了一种基于质量与秩序的网络服务模式。 简单地说,网络流量分流(CDN)是一个经策略性部署的整体系统,包括分布式存储、负载均衡、网络请求的重定向和内容管理4个要件,而内容管理和全局的网络流量管理是CDN的核心整体。

CDN的工作原理和过程

CDN一种比较重要的优化手段就是和DNS结合,让用户访问延迟最小的节点。 一种比较简单的方法是基于地理位置的routing,即,对于DNS请求总是返回距离请求者最近的节点。 实现方法很多,不过最终都依赖于一个CIDER到地理位置的表。 这里的地理位置,可以是经纬度,也可以是就近城市的代号。 DNS服务器,接收到请求之后,会根据用户IP找到最匹配的一项,并且计算距离这个用户最近的Edge服务器,将这个最优点的IP返回给用户。 这种方法并不是最优的。 因为地理位置上最近的两个点,延迟可能反而很高。 比如欧洲某些国家到美国东海岸的延时可能相当小。 或者某个网络服务提供商内部延迟比较小,北美自己的教育网内部延迟比较小,等等。 还有就是根据用户AS号码和AS之间的样本延迟来估计延迟的。 这种做法比较复杂:比如,我有很多分布在世界各地的主机,这些主机之间可以周期性的计算延迟,这样就能动态的获得AS-AS之间的延迟。 由于网络的特殊性质,这种方法比起前一种要准确得多。 DNS是用户请求的第一步,所以针对DNS查询结果的优化是一个很重要的课题。 DNS对于CDN还有其他功用,比如负载均衡(load balancing)(使用RR或者WRR)和DNS failover。 我不是很熟悉,就不多说了。 CDN是一种重要的优化方法,它与DNS相结合,使用户能够以最小的延迟访问节点。 一个更简单的方法是基于地理路由,也就是说,对于DNS请求,总是返回到请求者最近的节点。 实现方法有很多,不过最终都依赖于一个CIDER到地理位置的表。 这里的地理位置可以是纬度和经度,也可以是附近城市的代号。 DNS服务器在收到请求后,根据用户的IP找到最匹配的项目,并计算出离用户最近的边缘服务器,并将最佳IP返回给用户。 这种方法不是最佳的。 由于地理位置上的两个最近点,延迟可能非常大。 例如,从一些欧洲国家到美国东海岸的延误可能很小。 或者网络服务提供商的内部延迟相对较小,北美自身教育网络的内部延迟相对较小,等等。 另一种方法是根据用户as number和as之间的样本延迟来估计延迟。 这种方法更复杂:例如,我在世界各地分布了许多主机,它们可以定期计算这些主机之间的延迟,以便动态地获得as-as之间的延迟。 由于网络的特殊性,该方法比以前的方法更准确。 DNS是用户请求的第一步,因此DNS查询结果的优化是一个非常重要的课题。 DNS还具有用于CDN的其他功能,例如负载平衡(使用rr或wrr)和DNS故障转移。 我不太熟悉,我们不要说太多。 CDN使用了DNS的CNAME、edns-client-subnet和负载均衡等技术。 1.CNAME 在用户访问某网页、视频等资源时,会将域名指向另一个CDN中定义的域名,再解析成另一个IP地址来供客户端进行访问,使客户端访问时进行加速。 2.edns-client-subnet 智能DNS解析是CDN重要的组成部分,是根据请求用户对同一域名作出相应不同的解析,因此CDN的调度准确性是依靠DNS智能解析的。

什么是cdn,它的加速原理和优化?

CDN,全称Content Delivery Network,即内容分发网络。CDN是在现有Internet基础上增加一层新的网络架构,通过部署边缘服务器,采用负载均衡 、内容分发、调度等功能,使用户可以就近访问获取所需内容,从而解决网站堵塞情况,提高用户访问响应速度。

CDN加速原理

CDN加速技术主要就是在用户和源站服务器之间增加镜像缓存层,将用户的访问请求引导至镜像缓存节点,而不是直接访问源站。

在CDN加速过程中,全局负载均衡DNS解析服务器会根据用户端源IP地址将用户的访问请求引导至距离用户路由最近、位置最近、负载最轻的缓存服务器上,从而实现最优匹配效果。

CDN加速过程

最简单的CDN网络由一个DNS服务器和几台缓存服务器组成:

①当用户点击网站上的内容URL,通过设置CANAME解析,用户会请求CANAME指向的CDN服务商。CDN专用服务器会将CDN全局负载均衡设备IP地址返回给用户。

②CDN的DNS服务器将CDN的全局负载均衡设备IP地址返回用户。

③用户向CDN的全局负载均衡设备发起内容URL访问请求。

④CDN全局负载均衡设备根据用户IP地址,以及用户请求的内容URL,选择一台用户所属区域的负载均衡设备,告诉用户向这台设备发起请求。

⑤区域负载均衡设备会为用户选择一台合适的缓存服务器提供服务。

⑥全局负载均衡设备把服务器的IP地址返回给用户。

⑦用户向缓存服务器发起请求,缓存服务器响应用户请求,将用户所需内容传送到用户终端。

⑧如果这台缓存服务器上并没有用户想要的内容,那么这台服务器就要向它的上一级缓存服务器请求内容,直至追溯到网站的源服务器将内容拉到本地。

cdn是什么 CDN的原理是什么

1、CDN的全称是Content Delivery Network,即内容分发网络。 CDN是构建在现有网络基础之上的智能虚拟网络,依靠部署在各地的边缘服务器,通过中心平台的负载均衡、内容分发、调度等功能模块,使用户就近获取所需内容,降低网络拥塞,提高用户访问响应速度和命中率。 CDN的关键技术主要有内容存储和分发技术。 2、CDN的基本原理是广泛采用各种缓存服务器,将这些缓存服务器分布到用户访问相对集中的地区或网络中,在用户访问网站时,利用全局负载技术将用户的访问指向距离最近的工作正常的缓存服务器上,由缓存服务器直接响应用户请求。

CDN的工作原理及作用

(一)CDN是英文Content Delivery Network的简称,即内容分发网络的含义。 CDN许可证指的是颁发给从事内容分发网络业务企业的经营许可,是企业开展增值电信业务B12的从业牌照,业务编号B12.是内容分发网络业务许可证的简称,俗称CDN经营许可证,CDN资质。 (二)CDN内容分发网络业务是指利用分布在不同区域的节点服务器群组成流量分配管理网络平台,为用户提供内容的分散存储和高速缓存,并根据网络动态流量和负载状况,将内容分发到快速、稳定的缓存服务器上,提高用户内容的访问响应速度和服务的可用性服务。 简称CDN许可证、CDN资质、CDN牌照,属于第一类增值电信业务中的内容分发网络业务。 一般为视频网站、门户网站、个人网站、购物网站、企事业单位网站或数据提供网络加速服务的,均需要办理CDN许可证。 (三) CDN,即内容分发网络,通俗讲其主要功能就是让在各个不同地点的网络用户,都能够快速访问到网站提供的内容,不会经常出现等待或是卡顿的状况。 CDN,简单来讲就是一项非常有效的缩短时延的技术,CDN这个技术其实说起来并不复杂,最初的核心理念,就是将内容缓存在终端用户附近。 内容源不是远么?那么,我们就在靠近用户的地方,建一个缓存服务器,把远端的内容,复制一份,放在这里,不就OK了?因为这项技术是把内容进行了分发,所以,它的名字就叫做CDN——Content Delivery Network,内容分发网络。

什么是CDN技术?

DN的全称是Content Delivery Network,即内容分发网络。 其目的是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构,将网站的内容发布到最接近用户的网络”边缘”,使用户可以就近取得所需的内容,解决Internet网络拥挤的状况,提高用户访问网站的响应速度。 从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等原因所造成的用户访问网站响应速度慢的问题。 实际上,内容分发布网络(CDN)是一种新型的网络构建方式,它是为能在传统的IP网发布宽带丰富媒体而特别优化的网络覆盖层;而从广义的角度, CDN代表了一种基于质量与秩序的网络服务模式。 简单地说,内容发布网(CDN)是一个经策略性部署的整体系统,包括分布式存储、负载均衡、网络请求的重定向和内容管理4个要件,而内容管理和全局的网络流量管理(Traffic Management)是CDN的核心所在。 通过用户就近性和服务器负载的判断,CDN确保内容以一种极为高效的方式为用户的请求提供服务。 总的来说,内容服务基于缓存服务器,也称作代理缓存(Surrogate),它位于网络的边缘,距用户仅有”一跳”(Single Hop)之遥。 同时,代理缓存是内容提供商源服务器(通常位于CDN服务提供商的数据中心)的一个透明镜像。 这样的架构使得CDN服务提供商能够代表他们客户,即内容供应商,向最终用户提供尽可能好的体验,而这些用户是不能容忍请求响应时间有任何延迟的。 据统计,采用CDN技术,能处理整个网站页面的 70%~Array5%的内容访问量,减轻服务器的压力,提升了网站的性能和可扩展性。 与目前现有的内容发布模式相比较,CDN强调了网络在内容发布中的重要性。 通过引入主动的内容管理层的和全局负载均衡,CDN从根本上区别于传统的内容发布模式。 在传统的内容发布模式中,内容的发布由ICP的应用服务器完成,而网络只表现为一个透明的数据传输通道,这种透明性表现在网络的质量保证仅仅停留在数据包的层面,而不能根据内容对象的不同区分服务质量。 此外,由于IP网的”尽力而为”的特性使得其质量保证是依靠在用户和应用服务器之间端到端地提供充分的、远大于实际所需的带宽通量来实现的。 在这样的内容发布模式下,不仅大量宝贵的骨干带宽被占用,同时ICP的应用服务器的负载也变得非常重,而且不可预计。 当发生一些热点事件和出现浪涌流量时,会产生局部热点效应,从而使应用服务器过载退出服务。 这种基于中心的应用服务器的内容发布模式的另外一个缺陷在于个性化服务的缺失和对宽带服务价值链的扭曲,内容提供商承担了他们不该干也干不好的内容发布服务。 纵观整个宽带服务的价值链,内容提供商和用户位于整个价值链的两端,中间依靠网络服务提供商将其串接起来。 随着互联网工业的成熟和商业模式的变革,在这条价值链上的角色越来越多也越来越细分。 比如内容/应用的运营商、托管服务提供商、骨干网络服务提供商、接入服务提供商等等。 在这一条价值链上的每一个角色都要分工合作、各司其职才能为客户提供良好的服务,从而带来多赢的局面。 从内容与网络的结合模式上看,内容的发布已经走过了ICP的内容(应用)服务器和IDC这两个阶段。 IDC的热潮也催生了托管服务提供商这一角色。 但是,IDC并不能解决内容的有效发布问题。 内容位于网络的中心并不能解决骨干带宽的占用和建立IP网络上的流量秩序。 因此将内容推到网络的边缘,为用户提供就近性的边缘服务,从而保证服务的质量和整个网络上的访问秩序就成了一种显而易见的选择。 而这就是内容发布网(CDN)服务模式。 CDN的建立解决了困扰内容运营商的内容”集中与分散”的两难选择,无疑对于构建良好的互联网价值链是有价值的,也是不可或缺的最优网站加速服务。 CDN的应用 目前的CDN服务主要应用于证券、金融保险、ISP、ICP、网上交易、门户网站、大中型公司、网络教学等领域。 另外在行业专网、互联网中都可以用到,甚至可以对局域网进行网络优化。 利用CDN,这些网站无需投资昂贵的各类服务器、设立分站点,特别是流媒体信息的广泛应用、远程教学课件等消耗带宽资源多的媒体信息,应用CDN网络,把内容复制到网络的最边缘,使内容请求点和交付点之间的距离缩至最小,从而促进Web站点性能的提高,具有重要的意义。 CDN 网络的建设主要有企业建设的CDN网络,为企业服务;IDC的CDN网络,主要服务于IDC和增值服务;网络运营上主建的CDN网络,主要提供内容推送服务;CDN网络服务商,专门建设的CDN用于做服务,用户通过与CDN机构进行合作,CDN负责信息传递工作,保证信息正常传输,维护传送网络,而网站只需要内容维护,不再需要考虑流量问题。 CDN能够为网络的快速、安全、稳定、可扩展等方面提供保障。 IDC建立CDN网络,IDC运营商一般需要有分布各地的多个IDC中心,服务对象是托管在IDC中心的客户,利用现有的网络资源,投资较少,容易建设。 例如某IDC全国有10个机房,加入IDC的CDN网络,托管在一个节点的Web服务器,相当于有了10个镜像服务器,就近供客户访问。 宽带城域网,域内网络速度很快,出城带宽一般就会瓶颈,为了体现城域网的高速体验,解决方案就是将Internet网上内容高速缓存到本地,将Cache部署在城域网各POP点上,这样形成高效有序的网络,用户仅一跳就能访问大部分的内容,这也是一种加速所有网站CDN的应用。 CDN的技术原理 在描述CDN的实现原理,让我们先看传统的未加缓存服务的访问过程,以便了解CDN缓存访问方式与未加缓存访问方式的差别:由上图可见,用户访问未使用CDN缓存网站的过程为: 用户向浏览器提供要访问的域名;浏览器调用域名解析函数库对域名进行解析,以得到此域名对应的IP地址;浏览器使用所得到的IP地址,域名的服务主机发出数据访问请求;浏览器根据域名主机返回的数据显示网页的内容。 通过以上四个步骤,浏览器完成从用户处接收用户要访问的域名到从域名服务主机处获取数据的整个过程。 CDN网络是在用户和服务器之间增加Cache 层,如何将用户的请求引导到Cache上获得源服务器的数据,主要是通过接管DNS实现,下面让我们看看访问使用CDN缓存后的网站的过程: 通过上图,我们可以了解到,使用了CDN缓存后的网站的访问过程变为:用户向浏览器提供要访问的域名;浏览器调用域名解析库对域名进行解析,由于CDN对域名解析过程进行了调整,所以解析函数库一般得到的是该域名对应的CNAME记录,为了得到实际IP地址,浏览器需要再次对获得的CNAME域名进行解析以得到实际的IP地址;在此过程中,使用的全局负载均衡DNS解析,如根据地理位置信息解析对应的IP 地址,使得用户能就近访问。 此次解析得到CDN缓存服务器的IP地址,浏览器在得到实际的IP地址以后,向缓存服务器发出访问请求;缓存服务器根据浏览器提供的要访问的域名,通过Cache内部专用DNS解析得到此域名的实际IP地址,再由缓存服务器向此实际IP地址提交访问请求; 缓存服务器从实际IP地址得得到内容以后,一方面在本地进行保存,以备以后使用,二方面把获取的数据返回给客户端,完成数据服务过程; 客户端得到由缓存服务器返回的数据以后显示出来并完成整个浏览的数据请求过程。 通过以上的分析我们可以得到,为了实现既要对普通用户透明(即加入缓存以后用户客户端无需进行任何设置,直接使用被加速网站原有的域名即可访问),又要在为指定的网站提供加速服务的同时降低对ICP的影响,只要修改整个访问过程中的域名解析部分,以实现透明的加速服务,下面是CDN网络实现的具体操作过程。 作为ICP,只需要把域名解释权交给CDN运营商,其他方面不需要进行任何的修改;操作时,ICP修改自己域名的解析记录,一般用cname方式指向CDN网络Cache服务器的地址。 作为CDN运营商,首先需要为ICP的域名提供公开的解析,为了实现sortlist,一般是把ICP的域名解释结果指向一个CNAME记录;当需要进行sorlist时,CDN运营商可以利用DNS对CNAME指向的域名解析过程进行特殊处理,使DNS服务器在接收到客户端请求时可以根据客户端的IP地址,返回相同域名的不同IP地址;由于从cname获得的IP地址,并且带有hostname信息,请求到达Cache之后,Cache必须知道源服务器的IP地址,所以在CDN运营商内部维护一个内部DNS服务器,用于解释用户所访问的域名的真实IP地址;在维护内部DNS服务器时,还需要维护一台授权服务器,控制哪些域名可以进行缓存,而哪些又不进行缓存,以免发生开放代理的情况。 CDN的网络架构 CDN网络架构主要由两大部分,分为中心和边缘两部分,中心指CDN网管中心和DNS重定向解析中心,负责全局负载均衡,设备系统安装在管理中心机房,边缘主要指异地节点,CDN分发的载体,主要由Cache和负载均衡器等组成。 当用户访问加入CDN服务的网站时,域名解析请求将最终交给全局负载均衡DNS进行处理。 全局负载均衡DNS通过一组预先定义好的策略,将当时最接近用户的节点地址提供给用户,使用户能够得到快速的服务。 同时,它还与分布在世界各地的所有CDNC节点保持通信,搜集各节点的通信状态,确保不将用户的请求分配到不可用的CDN节点上,实际上是通过DNS做全局负载均衡。 对于普通的Internet用户来讲,每个CDN节点就相当于一个放置在它周围的WEB。 通过全局负载均衡DNS的控制,用户的请求被透明地指向离他最近的节点,节点中CDN服务器会像网站的原始服务器一样,响应用户的请求。 由于它离用户更近,因而响应时间必然更快。 每个CDN节点由两部分组成:负载均衡设备和高速缓存服务器 负载均衡设备负责每个节点中各个Cache的负载均衡,保证节点的工作效率;同时,负载均衡设备还负责收集节点与周围环境的信息,保持与全局负载DNS的通信,实现整个系统的负载均衡。 高速缓存服务器(Cache)负责存储客户网站的大量信息,就像一个靠近用户的网站服务器一样响应本地用户的访问请求。 CDN的管理系统是整个系统能够正常运转的保证。 它不仅能对系统中的各个子系统和设备进行实时监控,对各种故障产生相应的告警,还可以实时监测到系统中总的流量和各节点的流量,并保存在系统的数据库中,使网管人员能够方便地进行进一步分析。 通过完善的网管系统,用户可以对系统配置进行修改。 理论上,最简单的CDN网络有一个负责全局负载均衡的DNS和各节点一台Cache,即可运行。 DNS支持根据用户源IP地址解析不同的IP,实现就近访问。 为了保证高可用性等,需要监视各节点的流量、健康状况等。 一个节点的单台Cache承载数量不够时,才需要多台Cache,多台Cache同时工作,才需要负载均衡器,使Cache群协同工作。


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