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1、简介CDN缓存系统是公有云与终端用户之间的内容传输通道，它通过标准的API接口与 各大公有云系统实现对接，将云里的内容和应用快速、安全地分发到终端用户手中。它 可以实现系统内部流量的分配和调度，确保内容传输的高效、快速、安全。CDN缓存系统将传输的内容及应用分为静态和动态两类：对于静态内容，如文字、 图片等，采用传统的CDN缓存方式，将内容分发到离用户最近的地方；对于动态内容， 如注册、登陆、搜索等，通过协议优化、文件压缩等技术手段，打造一条快速、安全、稳定的通道，让用户快速的获取内容。CDN服务对网站的作用是什么？使网站的用户享受到高品质的服务网站的服务更安全网站建设更简单，可以采用更 灵活
2、的方式进行扩容从容应付各种突发访问量的冲击；CDN技术用于虚拟主机的开发与 应用，是现行解决网络宽带拥挤、网站响应速度慢、南北网络互连互通问题最有效的方 法：（1）解决网站高流量、大并发的问题。我们知道，任何一个物理设备，其负载都有一个 极限。为了应对访问量突增，使用CDN服务是一个好的系统扩容方案。（2）解决南北互联问题。我国的网络是划江而治的格局，因为利益之争，各网络服务商 之间并不是通力协作，而是采取各种手段相互限制。这就导致各网之间的互联互通存在 很大的问题，具体表现为：电信的用户访问放置在网通机房的服务器，响应时间特别长， 反之亦然。使用CDN技术，可以让电信的用户访问电信的内容缓存
3、服务器，网通的用户 访问网通的内容缓存服务器。通过这样一种策略，绕开了网络运营商之间人为设置的障 碍。（3）访问加速。CDN采用缓存技术，把访问对象缓存起来，有的技术甚至能把对象缓存 到内存（如Varnish），这在效果上表现出来的即是访问加速。（4）降低总体运营成本。使用CDN运营方案，把源站放在BGP机房，而把缓存服务器放 置在带宽费用较低的其他地方。因为CDN的大部分流量被转移到缓存服务器上，源站只 有较小的访问请求，因此总体运营成本大幅降低。（5）提高网站的可用性。源站的访问量变得很小，这意味着源站系统有更低的负载，更 低的磁盘I/O，防故障的几率大大降低。对于缓存服务器，多个服务器做
4、成集群，保证 了整个系统的高可用。CDN服务与镜像站点的区别是什么？CDN对用户完全透明，不需要用户手动选择需要访问的镜像站点；CDN对节点有健康性检查，而镜像则没有，因此CDN可用性更高；CDN的内容同步机制不需要人工的干预，而镜像站点需要一套复杂的系统来实现内容同 步；镜像站点的系统复杂，维护工作量大，对运维工作有很大的压力；CDN部署便捷，几乎不需要对原有的站点做什么改动，很短的时间内就可以采用并产生 显著的效果；CDN节点分布范围广，镜像站点很难做到同样的覆盖范围。哪些内容适合用CDN技术进行加速？网站中所有的静态网页、图片等静态内容非常适合用CDN技术进行加速以外，很多 以动态方式制
5、作的页面其实也是可以通过 CDN进行加速的。这些内容主要是指通过 JSP/PHP等数据库查询程序生成的页面，但同一个URL对不同用户看到的内容都是一样 的。这样的情况下，Cache可以缓存下这个URL及相应的内容，就象是一个标准的URL 一 样，即使这个URL后面有？号，跟了很多查询条件都没有关系。网站中象这样的准静态 内容在采用CDN加速之后，同样能起到很好的效果。对于准静态内容如何来实现cache？对于准静态内容，主要是指通过JSP/PHP等数据库查询程序生成的页面，但同一个 URL对不同用户看到的内容都是一样的。这样的情况下，Cache可以缓存下这个URL及 相应的内容，就象是一个标准的
6、URL 一样，即使这个URL后面有？号，跟了很多查询条 件都没有关系。对于这类内容最需要考虑的是刷新时间，对频繁更新的，我们可以设置 成10分钟或更短，对于更新较少的可以相应延长刷新时间。设置刷新时间可以按目录 来设置，也可以按具体URL来设置，或按某个关键字段来设置，非常灵活。对准静态内 容使用CDN后，可以明显地降低数据的压力，同时提高页面响应速度，效果是非常明显 的。CDN业务应用浅析如何缓解网络拥塞，提高用户获取信息的速度，成为困扰众多企业和服务商的一大 难题。CDN即内容分发网络(Content Delievery Network)，它可以认为是建立在现有 IP网络基础结构之上的一种
7、增值网络。CDN技术将多点负载均衡、镜像与Cache技术结 合起来，利用智能分配技术，将网站内容根据来访用户的地点，按照就近访问的原则分 配到多个节点。CDN业务特点与优势：(1)CDN业务具有如下特点：根据用户的地理位置和连接带宽，让用户连接到最近的服 务器上去，访问速度快；全局负载平衡，提高网络资源的利用率，提高网络服务的性能 与质量；热点内容主动push，自动跟踪，自动更新；网络具有高可靠及可用性，能容错 且很容易扩展；并无缝地集成到原有网络和站点上去。（2）CDN业务优势体现在以下几个方面：可减少消耗的网络带宽，减少网络访问的延迟 和用户响应时间，增加了网络性能和网站内容的可用性；提高
8、Web资源的管理控制能力， 智能分配路由和进行流量管理；发送的内容受到保护，未授权的用户不能修改；内容提 供商可在本地自己决定服务的内容，内容提供商在降低成本的同时，提高了服务质量； 可线性、平滑地增加新的设备，保护原有投资。CDN的四大关键技术简介随着宽带网络和宽带流媒体应用的兴起，CDN（通常被称为内容分发网络Content distribution network，有时也被称作内容传递网络 Contentdeliverynetwork）作为一 种提高网络内容，特别是提高流媒体内容传输的服务质量、节省骨干网络带宽的技术， 在国内外得到越来越广泛的应用。CDN的关键技术主要有内容路由技术、内
9、容分发技术、内容存储技术、内容管理技 术等。（1）内容路由技术CDN负载均衡系统实现CDN的内容路由功能。它的作用是将用户的请求导向整个CDN 网络中的最佳节点。最佳节点的选定可以根据多种策略，例如距离最近、节点负载最轻 等。负载均衡系统是整个CDN的核心，负载均衡的准确性和效率直接决定了整个CDN的 效率和性能。通常负载均衡可以分为两个层次:全局负载均衡（GSLB）和本地负载均衡（SLB）。全局 负载均衡（GSLB）主要的目的是在整个网络范围内将用户的请求定向到最近的节点（或者 区域）。因此，就近性判断是全局负载均衡的主要功能。本地负载均衡一般局限于一定的 区域范围内，其目标是在特定的区域范
10、围内寻找一台最适合的节点提供服务，因此，CDN 节点的健康性、负载情况、支持的媒体格式等运行状态是本地负载均衡进行决策的主要 依据。负载均衡可以通过多种方法实现，主要的方法包括DNS、应用层重定向、传输层重 定向等等。对于全局负载均衡而言，为了执行就近性判断，通常可以采用两种方式，一种是静 态的配置，例如根据静态的IP地址配置表进行IP地址到CDN节点的映射。另一种方式 是动态的检测，例如实时地让CDN节点探测到目标IP的距离（可以采用RRT，Hops作为 度量单位），然后比较探测结果进行负载均衡。当然，静态和动态的方式也可以综合起来 使用。对于本地负载均衡而言，为了执行有效的决策，需要实时地
11、获取Cache设备的运行 状态。获取的方法一般有两种，一种是主动探测，一种是协议交互。主动探测针对SLB 设备和Cache设备没有协议交互接口的情况，通过ping等命令主动发起探测，根据返回 结果分析状态。另一种是协议交互，即SLB和Cache根据事先定义好的协议实时交换运 行状态信息，以便进行负载均衡。比较而言，协议交互比探测方式要准确可靠，但是目 前尚没有标准的协议，各厂家的实现一般仅是私有协议，互通比较困难。（2）内容分发技术内容分发包含从内容源到CDN边缘的Cache的过程。从实现上看，有两种主流的内 容分发技术:PUSH和PULL。PUSH是一种主动分发的技术。通常，PUSH由内容管
12、理系统发起，将内容从源或者中 心媒体资源库分发到各边缘的Cache节点。分发的协议可以采用HTTP/FTP等。通过PUSH 分发的内容一般是比较热点的内容，这些内容通过PUSH方式预分发（Preload）到边缘 Cache，可以实现有针对的内容提供。对于PUSH分发需要考虑的主要问题是分发策略， 即在什么时候分发什么内容。一般来说，内容分发可以由CP（内容提供商）或者CDN内容 管理员人工确定，也可以通过智能的方式决定，即所谓的智能分发。它根据用户访问的 统计信息，以及预定义的内容分发的规则，确定内容分发的过程。PULL是一种被动的分发技术，PULL分发通常由用户请求驱动。当用户请求的内容在
13、本地的边缘Cache上不存在（未命中）时，Cache启动PULL方法从内容源或者其他CDN节 点实时获取内容。在PULL方式下，内容的分发是按需的。在实际的CDN系统中，一般两种分发方式都支持，但是根据内容的类型和业务模式 的不同，在选择主要的内容分发方式时会有所不同。通常，PUSH的方式适合内容访问比 较集中的情况，如热点的影视流媒体内容；PULL方式比较适合内容访问分散的情况。在内容分发的过程中，对于Cache设备而言，关键的是需要建立内容源URL、内容发布 的URL、用户访问的URL，以及内容在Cache中存储的位置之间的映射关系。当用户访问已经加入CDN服务的网站时，首先通过CDN公司
14、的3DNS确定最接近用户的 最佳CDN节点，同时将用户的请求指向该节点。当用户的请求到达指定节点时，CDN的 服务器负责将用户请求的内容提供给用户。用户访问的基本流程如下：用户在自己的浏览器中输入要访问的网站的域名；浏览器向本地DNS （域名解析系统）请求对该域名的解析； 本地DNS将请求发到网站的主DNS，主DNS再将域名解析请求转发到3DNS； 3DNS根据一系列的策略确定当时最适当的CDN节点，并将解析的结果（IP地址）发 给用户；用户向给定的CDN节点请求相应网站的内容； CDN节点中的服务器负责响应用户的请求，提供所需的内容。一个典型CDN网络结构由以下五部分组成，如图所示。内容缓存
15、：位于POP接入点或多点IDC中，可缓存静态的Web内容和流媒体内容。内容交换机：在IDC中，可对内容缓存负载平衡及访问控制。内容路由器：在POP点或IDC中，负载为用户的请求选择最佳的访问站点。内容分发系统：内容缓存只可缓存静态内容而对于一些要求对其所有分布站点的内容作 镜像的用户，我们需要一个内容镜像系统，这就是内容分发系统。CDN管理系统：由于CDN系统是提供给多个用户共享，所以需要一个中心管理系统作为 CDN的集中管理。CDN系统的关键构件：一个完整的CDN网络主要由三个子系统组成。 3DNS : 3DNS是CDN服务中的关键子系统。当用户访问加入CDN服务的网站时，域名 解析请求将最
16、终交给3DNS进行处理。3DNS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。 CDN节点：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3DNS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:负载均衡设备和内容加速服务器。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3DNS的通信，实现整个系 统
