什么是CDN ,CDN的作用

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簡介

CDN是構建在網絡之上的內容分發網絡，依靠部署在各地的邊緣服務器，通過中心平臺的負載均衡、內容分發、調度等功能模塊，使用戶就近獲取所需內容，降低網絡擁塞，提高用戶訪問響應速度和命中率。CDN的關鍵技術主要有內容存儲和分發技術。

CDN的基本原理是廣泛采用各種緩存服務器，將這些緩存服務器分布到用戶訪問相對集中的地區或網絡中，在用戶訪問網站時，利用全局負載技術將用戶的訪問指向距離最近的工作正常的緩存服務器上，由緩存服務器直接響應用戶請求。

CDN的全稱是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。

服務模式

內容分發網絡(CDN)是一種新型網絡構建方式，它是為能在傳統的IP網發布寬帶豐富媒體而特別優化的網絡覆蓋層；而從廣義的角度，CDN代表了一種基于質量與秩序的網絡服務模式。

簡單地說，內容分發網絡(CDN)是一個經策略性部署的整體系統，包括分布式存儲、負載均衡、網絡請求的重定向和內容管理4個要件，而內容管理和全局的網絡流量管理(Traffic Management)是CDN的核心所在。通過用戶就近性和服務器負載的判斷，CDN確保內容以一種極為高效的方式為用戶的請求提供服務。

總的來說，內容服務基于緩存服務器，也稱作代理緩存(Surrogate)，它位于網絡的邊緣，距用戶僅有"一跳"(Single Hop)之遙。同時，代理緩存是內容提供商源服務器（通常位于CDN服務提供商的數據中心）的一個透明鏡像。這樣的架構使得CDN服務提供商能夠代表他們客戶，即內容供應商，向最終用戶提供盡可能好的體驗，而這些用戶是不能容忍請求響應時間有任何延遲的。

應用對比

首先簡單表述一下傳統的動態系統的訪問方法：

如右圖示（一）表述的是用戶的請求過程，用戶經過網絡中的路由A、B的傳輸，最終將發送的請求交于動態系統來處理，但是由于IP網絡本身的“盡力而為的原則”、網絡鏈路中復雜的環境及硬件的不可靠性的確實存在，致使用戶要出現重復發送的請求的現狀，所以最終導致用戶的請求在提交的過程中出現等待、數據加載時間過長的一些現象的普遍存在，這些在線提交式系統的緩慢直接地影響到辦公人員的工作效率，這也是制約著很多大型企業在

協同辦公OA、ERP、SAP等信息化建設中，出現最多的問題。

而CDN分發解決方案解決了與靜態網站相關的性能和可靠性問題，而在當今在線業務體驗中，與分發靜態和動態元素和應用相關的獨特挑戰，則由速網的動態網站加速（動態網站加速）來解決。

關鍵技術

（1）內容發布：它借助于建立索引、緩存、流分裂、組播（Multicast）等技術，將內容發布或投遞到距離用戶最近的遠程服務點（POP）處；

（2）內容路由：它是整體性的網絡負載均衡技術，通過內容路由器中的重定向（DNS）機制，在多個遠程POP上均衡用戶的請求，以使用戶請求得到最近內容源的響應；

（3）內容交換：它根據內容的可用性、服務器的可用性以及用戶的背景，在POP的緩存服務器上，利用應用層交換、流分裂、重定向（ICP、WCCP）等技術，智能地平衡負載流量；

（4）性能管理：它通過內部和外部監控系統，獲取網絡部件的狀況信息，測量內容發布的端到端性能（如包丟失、延時、平均帶寬、啟動時間、幀速率等），保證網絡處于最佳的運行狀態。

主要特點

1、本地Cache加速提高了企業站點(尤其含有大量圖片和靜態頁面站點)的訪問速度，并大大提高以上性質站點的穩定性

2、鏡像服務消除了不同運營商之間互聯的瓶頸造成的影響，實現了跨運營商的網絡加速，保證不同網絡中的用戶都能得到良好的訪問質量。

3、遠程加速?遠程訪問用戶根據DNS負載均衡技術智能自動選擇Cache服務器，選擇最快的Cache服務器，加快遠程訪問的速度

4、帶寬優化自動生成服務器的遠程Mirror（鏡像）cache服務器，遠程用戶訪問時從cache服務器上讀取數據，減少遠程訪問的帶寬、分擔網絡流量、減輕原站點WEB服務器負載等功能。

5、集群抗攻擊廣泛分布的CDN節點加上節點之間的智能冗余機制，可以有效地預防黑客入侵以及降低各種D.D.o.S攻擊對網站的影響，同時保證較好的服務質量。

產品優勢

CDN能幾乎涵蓋國內所有線路。而在可靠性上， CDN 在結構上實現了多點的冗余，即使某一個節點由于意外發生故障，對網站的訪問能夠被自動導向其他的健康節點進行響應。CDN能輕松實現網站的全國鋪設，不必考慮服務器的投入與托管、不必考慮新增帶寬的成本、不必考慮多臺服務器的鏡像同步、不必考慮更多的管理維護技術人員。

內容存儲技術

CDN需要考慮兩個方面的內容存儲問題，一個是內容源的集中存儲，另一個是內容在Cache節點中的分布式存儲。由于內容的規模比較大，內容的吞吐量較大，因此，通常采用海量存儲架構。目前常用的存儲技術主要有直連附加存儲（DAS）、網絡附加存儲（NAS）和存儲區域網（SAN）。

DAS是直接連接在各種服務器或客戶端擴展接口下的數據存儲設備，完全以服務器為中心，寄生在相應服務器或客戶端上，本身是硬件的堆疊，不帶有任何存儲操作系統，網絡客戶端通過訪問服務器瀏覽存儲設備的信息。NAS可以提供高速的數據I/O訪問，降低了媒體服務器由于相應數據訪問請求而承擔的CPU負荷，使媒體服務器性能得到大幅提升，NAS把數據放在同一個服務器里讓不同用戶共享。SAN允許服務器在共享存儲裝置的同時仍能高速傳送數據，共享式區域網絡通過高速連接將服務器與存儲介質相互連通，具有可擴展性高、可用性高和容錯能力強的優點，可以輕松升級，易于管理，有助于改善整個系統的成本狀況。

HFMS是針對流媒體內容海量存儲開發的一種文件存儲技術，針對傳統的采用直接文件復制帶來的種種弊端，采用Segment技術，以流廣播形式傳送新復制的片段，到終端用戶處的總延遲在50ms以內，用戶不容易察覺到。在極端情況下，當所有用戶都在同一時間觀看同一熱門節目的片段時，可同時以廣播形式播放。HMFS實現了流媒體內容的分段存儲和服務，提升了系統服務性能。

對于VOD內容的存儲，可以根據網絡規模，采用不同的存儲方案。對于小規模網絡，可以采用DAS；中等規模的網絡采用NAS；對于大規模的網絡可以采用SAN存儲方案。根據數據量大和實時性強的特點，建議采用SAN和HMFS結合存儲技術進一步優化流媒體數據存儲。

媒體內容分發技術

內容分發技術是通過網絡的構建減小IP骨干網絡的傳輸壓力，將連接到IP網絡上的內容迅速分發到用戶終端。CDN主要由初始服務器、分布在邊緣的緩存服務器、重定向DNS服務器和內容交換服務器組成。初始服務器負責生成服務器信息內容；緩存服務器負責存儲初始服務器的部分或全部信息內容；重定向DNS服務器向用戶提供最近的服務器IP地址，減輕骨干網的壓力；內容交換服務器完成各緩存服務器之間的負載均衡功能；內容管理服務器負責整個網絡各緩存服務器中存儲的內容的管理，為各緩存服務器制定相應的緩存策略，以提高緩存服務器的服務質量。

①分段分發技術

流媒體對邊緣內容的完整性沒有要求，節點只需存儲少量的節目或節目片段即可實時推送內容，為用戶提供完整的服務。當用戶點播的內容只有部分片段或沒有時，系統將采用分發技術進行內容的快速分發。

②部分分發技術

部分分發技術可提升邊緣系統的命中率，如果對10%的內容采用全復制，20%的內容采用50%復制，50%的內容采用10%復制，那么，系統可以實現95%以上的命中率，大大降低骨干網的負荷，具有優越的分發性能。