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cdn網絡加速

聯網 目前 能夠 內容分發網絡 應用 擁堵 del 增加 存儲

  CDN全稱Content Delivery Network,即內容分發網絡。其基本思路是盡可能避開互聯網上有可能影響數據傳輸速度和穩定性的瓶頸和環節,使內容傳輸的更快、更穩定。通過在網絡各處放置節點服務器所構成的在現有的互聯網基礎之上的一層智能虛擬網絡,CDN系統能夠實時地根據網絡流量和各節點的連接、負載狀況以及到用戶的距離和響應時間等綜合信息將用戶的請求重新導向離用戶最近的服務節點上。其目的是使用戶可就近取得所需內容,解決 Internet 網絡擁擠的狀況,提高用戶訪問網站的響應速度。

  在不同地域的用戶訪問網站的響應速度存在差異,為了提高用戶訪問的響應速度、優化現有Internet中信息的流動,需要在用戶和服務器間加入中間層CDN。使用戶能以最快的速度,從最接近用戶的地方獲得所需的信息,徹底解決網絡擁塞,提高響應速度,是目前大型網站使用的流行的應用方案。

1、CDN 概述

CDN的全稱是Content Delivery Network,即內容分發網絡。其目的是通過在現有的Internet中增加一層新的CACHE(緩存)層,將網站的內容發布到最接近用戶的網絡"邊緣"的節點,使用戶可以就近取得所需的內容,提高用戶訪問網站的響應速度。從技術上全面解決由於網絡帶寬小、用戶訪問量大、網點分布不均等原因,提高用戶訪問網站的響應速度。

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  Cache層的技術,消除數據峰值訪問造成的結點設備阻塞。Cache服務器具有緩存功能,所以大部分網頁對象(Web page object),如html、php等頁面文件,gif、tif、png、bmp等圖片文件,以及其他格式的文件,在有效期(TTL)內,對於重復的訪問,不必從原始網站重新傳送文件實體,只需通過簡單的認證(Freshness Validation),傳送幾十字節的Header,即可將本地的副本直接傳送給訪問者。由於緩存服務器通常部署在靠近用戶端,所以能獲得近似局域網的響應速度,並有效減少廣域帶寬的消耗。不僅能提高響應速度,節約帶寬,對於加速Web服務器,有效減輕源服務器的負載是非常有效的。

  根據加速對象不同,分為:客戶端加速 和 服務器加速。

  客戶端加速 : Cache部署在網絡出口處,把常訪問的內容緩存在本地,提高響應速度和節約帶寬;

  服務器加速 : Cache部署在服務器前端,作為Web服務器的代理緩存機,提高Web服務器的性能,加速訪問速度

  如果多臺Cache加速服務器分布在不同地域,需要通過有效地機制管理Cache網絡,引導用戶就近訪問(比如通過DNS引導用戶),全局負載均衡流量,這是CDN內容傳輸網絡的基本思想。

  CDN對網絡的優化作用主要體現在如下幾個方面:

  1、解決服務器端的“第一公裏”問題

  2、緩解甚至消除了不同運營商之間互聯的瓶頸造成的影響

  3、減輕了各省的出口帶寬壓力

  4、緩解了骨幹網的壓力

  5、優化了網上熱點內容的分布

  其實大家對cdn網絡加速不要覺著很神秘,其實像我們平時在生活中遇到的手機基站原理是一樣的,每個地方都會有信號塔,這保障了每個地方的信號強度,cdn網絡加速的原理也是這樣的!

2、CDN與傳統網站訪問的區別:

  CDN主要功能是在不同的地點緩存內容,通過負載均衡技術,將用戶的請求定向到最合適的緩存服務器上去獲取內容,比如說,是北京的用戶,我們讓他訪問北京的節點,深圳的用戶,我們讓他訪問深圳的節點。通過就近訪問,加速用戶對網站的訪問。解決Internet網絡擁堵狀況,提高用戶訪問網絡的響應速度。

  傳統訪問訪問:技術分享圖片

  使用了CDN的網站訪問:技術分享圖片

  與傳統訪問方式不同,CDN網絡則是在用戶和服務器之間增加緩存層,將用戶的訪問請求引導到最優的緩存節點而不是服務器源站點,從而加速訪問速度。

  完整的CDN工作流程:技術分享圖片

  總結一下CDN的工作原理:通過權威DNS服務器來實現最優節點的選擇,通過緩存來減少源站的壓力。

  最簡單的CDN網絡由一個DNS服務器和幾臺緩存服務器組成:

  1、當用戶點擊網站頁面上的內容URL,經過本地DNS系統解析,DNS系統會最終將域名的解析權交給CNAME指向的CDN專用DNS服務器。

  2、CDN的DNS服務器將CDN的全局負載均衡設備IP地址返回用戶。

  3、用戶向CDN的全局負載均衡設備發起內容URL訪問請求。

  4、CDN全局負載均衡設備根據用戶IP地址,以及用戶請求的內容URL,選擇一臺用戶所屬區域的區域負載均衡設備,告訴用戶向這臺設備發起請求。

  5、區域負載均衡設備會為用戶選擇一臺合適的緩存服務器提供服務,選擇的依據包括:根據用戶IP地址,判斷哪一臺服務器距用戶最近;根據用戶所請求的URL中攜帶的內容名稱,判斷哪一臺服務器上有用戶所需內容;查詢各個服務器當前的負載情況,判斷哪一臺服務器尚有服務能力。基於以上這些條件的綜合分析之後,區域負載均衡設備會向全局負載均衡設備返回一臺緩存服務器的IP地址。

  6、全局負載均衡設備把服務器的IP地址返回給用戶。

  7、用戶向緩存服務器發起請求,緩存服務器響應用戶請求,將用戶所需內容傳送到用戶終端。如果這臺緩存服務器上並沒有用戶想要的內容,而區域均衡設備依然將它分配給了用戶,那麽這臺服務器就要向它的上一級緩存服務器請求內容,直至追溯到網站的源服務器將內容拉到本地。

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3、CDN應用場景:

  靜態網頁:圖片小文件、博客

  大文件下載:軟件下載、視頻點播或圖片存儲網站

  動態加速:直播網站

  應用加速:手機APP

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