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。
http 超文本传输协议(HTTP,HyperText Transfer Protocol)是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。所有的WWW文件都必须遵守这个标准。设计HTTP最初的目的是为了提供一种发布和接收HTML页面的方法 HTTP是一个客户端和服务器端请求和应答的标准(TCP)。客户端是终端用户,服务器端是网站。通过使用Web浏览器、网络爬虫或者其它的工具,客户端发起一个到服务器上指定端口(默认端口为80)的HTTP请求。(我们称这个客户端)叫用户代理(user agent)。应答的服务器上存储着(一些)资源,比如HTML文件和图像。(我们称)这个应答服务器为源服务器(origin server)。在用户代理和源服务器中间可能存在多个中间层,比如代理,网关,或者隧道(tunnels)。尽管TCP/IP协议是互联网上最流行的应用,HTTP协议并没有规定必须使用它和(基于)它支持的层。 事实上,HTTP可以在任何其他互联网协议上,或者在其他网络上实现。HTTP只假定(其下层协议提供)可靠的传输,任何能够提供这种保证的协议都可以被其使用。 通常,由HTTP客户端发起一个请求,建立一个到服务器指定端口(默认是80端口)的TCP连接。HTTP服务器则在那个端口监听客户端发送过来的请求。一旦收到请求,服务器(向客户端)发回一个状态行,比如"HTTP/11 200 OK",和(响应的)消息,消息的消息体可能是请求的文件、错误消息、或者其它一些信息。 HTTP协议的网页 HTTP使用TCP而不是UDP的原因在于(打开一个)一个网页必须传送很多数据,而TCP协议提供传输控制,按顺序组织数据,和错误纠正。 通过HTTP或者HTTPS协议请求的资源由统一资源标示符(Uniform Resource Identifiers)(或者,更准确一些,URLs)来标识。 p2p P2P是英文Peer-to-Peer(对等)的简称,又被称为“点对点”。“对等”技术,是一种网络新技术, 依赖网络中参与者的计算能力和带宽,而不是把依赖都聚集在较少的几台服务器上 。P2P还是英文Point to Point (点对点)的简称。它是下载术语, 意思是在你自己下载的同时,自己的电脑还要继续做主机上传 ,这种下载方式,人越多速度越快但缺点是对硬盘损伤比较大(在写的同时还要读),还有对内存占用较多,影响整机速度。(这个)
CDN的全称是Content Delivery Network,即内容分发网络。CDN是构建在网络之上的内容分发网络,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。
扩展资料:
CDN网络中包含的功能实体包括内容缓存设备、内容交换机、内容路由器、CDN内容管理系统等组成。内容缓存为CDN网络节点,位于用户接入点,是面向最终用户的内容提供设备,可缓存静态Web内容和流媒体内容,实现内容的边缘传播和存储,以便用户的就近访问。内容交换机处于用户接入集中点,可以均衡单点多个内容缓存设备的负载,并对内容进行缓存负载平衡及访问控制。
-内容分发网络
-CDN
“源站”是一个网络术语,通常指的是一个网站或服务器上的原始数据源或内容提供者。
在互联网和网络技术领域,源站是指提供特定信息、服务或资源的网站或服务器,这些信息、服务或资源可以被其他网站或用户引用、链接或使用。源站的概念在网络架构、内容分发、数据传输等方面具有重要意义。
1 源站在网络架构中的作用:
在分布式网络环境下,源站通常扮演着数据或信息的原始提供者的角色。它是内容生产者、服务器或网站的物理或虚拟位置。当用户访问一个网站或应用时,他们的请求首先被发送到源站,然后源站根据请求返回相应的数据、页面或资源。这个概念在云计算、内容分发网络(CDN)等技术中广泛应用。
2 源站与CDN的关系:
CDN(Content Delivery Network,内容分发网络)是一种通过分布在全球不同地点的服务器来加速互联网内容传输的技术。在CDN中,源站的内容会被缓存到分布在不同地理位置的CDN服务器上。当用户请求访问某个网站时,CDN会自动选择离用户最近的服务器,从而提高网站的访问速度和性能。这种方式不仅减轻了源站的压力,也提高了用户体验。
3 源站在数据传输中的作用:
在数据传输中,源站也扮演着关键角色。当用户在互联网上进行下载、视频播放、文件传输等操作时,数据通常会从源站传输到用户的设备。源站的服务器性能和带宽直接影响了数据传输的速度和稳定性。
4 源站与数据安全:
源站也涉及到数据的安全性。源站的管理员需要采取各种安全措施,保护网站不受到恶意攻击、数据泄露等威胁。这包括使用防火墙、加密技术、反病毒软件等,以确保源站上的数据不被非法获取或篡改。
5 未来发展趋势:
随着云计算、大数据、物联网等技术的快速发展,源站的作用将进一步凸显。未来,源站可能会面临更多的挑战和机遇,比如处理大规模数据、提供更快速、稳定和安全的服务等。同时,随着网络安全问题的日益严峻,源站的安全性将成为互联网发展中需要重点关注的问题之一。
概述
CDN(Content Delivery Network,内容分发网络)是指由分布在各地的服务器所组成的网络,能够更加快速地将内容分发到全球各地用户的电脑上。在这个网络上,每个服务器都是一个节点,负责存储和传输用户需要的数据。当用户请求访问某个网站时,CDN节点会根据用户的地理位置和网络情况,调用最近且最快的服务器进行内容分发。
CDN服务器的作用
CDN服务器可以分担源服务器的负载,更快地向用户分发网页、视频、音频、、软件以及其他静态或动态内容,同时也可以提高用户访问的速度和响应的稳定性。CDN服务器可能会将同一个内容多次缓存到不同的地理位置,从而进一步提高用户的访问速度和响应时间。
CDN服务器的类型
CDN服务器主要分为:边缘节点服务器和中心节点服务器。
边缘节点服务器通常部署在各个不同的网络运营商、机房、机房内的服务器以及企业数据中心等位置,是CDN网络的最前线。
中心节点服务器是CDN网络的管理中心,主要负责运维、监控、任务分配处理、负载均衡等工作,同时也容纳着丰富的网站内容。
CDN服务器的优点
CDN服务器能够提高用户体验,减少页面加载时间,提高网站的可用性和稳定性。
一方面,CDN可以承接网站的大流量访问,缓解源服务器的压力,减轻其负担;另一方面,CDN可以在全球多个节点分发相同的内容,提高访问速度和响应时间,从而减少了用户等待的时间和流量的消耗。
CDN服务器的应用场景
CDN服务器广泛应用于视频、直播、游戏、在线购物、金融交易、企业网站、博客以及社交媒体等场景中。
例如,如果一个视频网站使用CDN服务器,那么当用户访问该视频网站时,CDN节点会自动识别用户的位置,并选择最近的服务器为用户提供视频,从而提高用户的播放速度,避免视频卡顿、加载慢等问题。同样,如果一个企业网站使用CDN服务器,那么CDN服务器可以缓存网站的静态媒体文件,从而提高访问速度。
结论
总的来说,CDN服务器是一个十分有用的工具,它能够分担源服务器的压力,快速、稳定地分发内容到全球各地,提升用户的访问速度和响应时间,从而提高用户体验。无论是在哪个领域,CDN都可以为企业提供更可靠、高效、优质的服务,成为企业网站的重要组成部分。
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