CDN简介

CDN的全称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。
  • CDN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依靠部署在各地的边缘服务器,包括中心平台的负载均衡、内容分发、调度等功能模块。



CND主要特点

本地Cache加速:提高了企业站点(尤其含有大量图片和静态页面站点)的访问速度,并大大提高以上性质站点的稳定性

镜像服务:消除了不同运营商之间互联的瓶颈造成的影响,实现了跨运营商的网络加速,保证不同网络中的用户都能得到良好的访问质量。

远程加速:远程访问用户根据DNS负载均衡技术智能自动选择Cache服务器,选择最快的Cache服务器,加快远程访问的速度

带宽优化:自动生成服务器的远程Mirror (镜像) cache服务器,远程用户访问时从cache服务器上读取数据,减少远程访问的带宽、分担网络流量、减轻原站点WEB服务器负载等功能。

集群抗攻击:广泛分布的CDN节点加上节点之间的智能冗余机制,可以有效地预防黑客入侵以及降低各种D.D.o.S攻击对网站的影响,同时保证较好的服务质量。



CND服务模式

内容分发网络(CDN)是-个经策略性部署的整体系统,包括以下3个要件:

  • 分发服务系统:最基本的工作单元就是Cache设备,cache (边缘cache) 负责直接响应最终用户的访问请求,把缓存在本地的内容快速地提供给用户。同时cache还负责与源站点进行内容同步,把更新的内容以及本地没有的内容从源站点获取并保存在本地。
    Cache设备的数量、规模、总服务能力是衡量一个CDN系统服务能力的最基本的指标
  • 负载均衡系统:主要功能是负责对所有发起服务请求的用户进行访问调度,确定提供给用户的最终实际访问地址。两级调度体系分为全局负载均衡(GSLB) 和本地负载均衡(SLB) 。GSLB主要根据用户就近性原则,通过对每个服务节点进行“最优”判断,确定向用户提供服务的cache的物理位置。SLB主要负责节点内部的设备负载均衡
  • 运营管理系统:分为运营管理和网络管理子系统,负责处理业务层面的与外界系统交互所必须的收集、整理、交付工作,包含客户管理、产品管理、计费管理、统计分析等功能。

cdn逻辑架构包含以下内容 cdn的主要功能模块_1024程序员节



CND工作流程

常规Web请求处理流程

(1) 用户在自己的浏览器中输入要访问的网站域名。

(2)浏览器向本地DNS(域名解析服务器)服务器请求对该域名的解析。

(3)本地DNS服务器中如果缓存有这个域名的解析结果,则直接相应用户的解析请求。

(4) 本地DNS服务器中如果没有关于这个域名的解析结果的缓存,则以递归方式向整个DNS系统请求解析,获得应答后将结果反馈给浏览器。

(5) 浏览器得到域名解析结果,就是该域名相应的服务设备的IP地址。

(6) 浏览器向服务器请求内容。

(7)服务器将用户请求内容传关给浏览器。

cdn逻辑架构包含以下内容 cdn的主要功能模块_CDN_02

引入CDN后Web请求处理流程

(1)当用户 点击网站页面的内容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。

(2) CDN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。

(4) CDN全局负 载均衡设备根据用户IP地址,及用户请求的内容URL,选择一台用户所属区域负载均衡设备,让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--台合适的缓存服务器提供服务

(6)用户向缓存服务器发起请求,缓存服务器相应用户请求,将用户所需内容传送到用户终端。

(7)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,直至追溯到网站的原服务器
将内容拉到本地。

cdn逻辑架构包含以下内容 cdn的主要功能模块_负载均衡_03



CND关键技术

缓存算法

  1. 缓存代理软件: Squid。
  2. 缓存算法决定命中率、源服务器压力、FTP节点存储能力。

分发能力

  1. 分发能力取决于IDC能力和IDC策略性分布。

负载均衡

  1. 负载均衡软件: Nginx。
  2. 负载均衡(智能调度)决定最佳路由、响应时间、可用性、服务质量。

基于DNS

DSN服务器软件: BIND

  1. 基于DNS的负载均衡以CNAME实现域名中转,智取最优节点服务。
  2. 缓存点有客户端浏览器缓存、本地DNS服务器缓存。
  3. 缓存内容有DNS地址缓存、客户请求内容缓存、动态内容缓存。

支持协议

  1. 支持协议如静动态加速(图片加速、https带证书加速) 、下载加速、 流媒体加速、企业应用加速、手机应用加速。