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內容分發網絡

（互聯網技術）

編輯

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，使內容傳輸得更快、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。

中文名

內容分發網絡(CDN)

外文名

Content Delivery Network

簡 稱

CDN

類 型

智能虛擬網絡

基 礎

IP網絡、緩存服務器

通俗理解

網站加速

目錄

1. 1 服務模式
2. 2 主要優勢
3. 3 接入資金

1. 4 挑選方法
2. 5 技術原理
3. 6 應用舉例

1. 7 主要特點
2. 8 關鍵功能
3. 9 中國發展

服務模式

編輯 內容分發網絡是一種新型網絡內容服務體系 ，其基於IP網絡而構建，基於內容訪問與應用的效率要求、質量要求和內容秩序而提供內容的分發和服務。而從廣義的角度，CDN代表了一種基於網絡而構建的高質量、高效率、具有鮮明網絡秩序的網絡應用服務模式。 簡單地說，內容分發網絡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個要求，而內容管理和全局的網絡流量管理是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，內容服務基於緩存服務器，也稱作代理緩存，它位於網絡的邊緣，距用戶僅有"一跳"之遙。同時，代理緩存是內容提供商源服務器的一個透明鏡像。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。

主要優勢

編輯 在傳統的動態系統的訪問中，用戶對網絡的請求過程，一般需要經過網絡中多臺路由器的傳輸，最終將發送的請求交於動態系統來處理，但是由於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來解決。 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，即使某一個節點由於意外發生故障，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。 使用CDN的好處 1. 不用擔心自己網站訪客，在任何時間，任何地點，任何網絡運營商，都能快速打開網站。 2. 各種服務器虛擬主機帶寬等采購成本，包括後期運維成本都會大大減少。 3. 給網站直接帶來的好處就是：流量，咨詢量，客戶量，成單量，都會得到大幅度提升。

接入資金

編輯 CDN的價格 提起CDN，一般人都會望而卻步，因為CDN太貴，都是大企業才能用得起的貴族式服務，而如今面對中小企業的CDN技術開發已經實現，並進入市場開始運營。 現在市面上CDN提供商計費方式多樣，有按每月最低消費的，有按帶寬收費的，有按請求數收費的，有包月包季包年限制的，還有些大多人看不懂的技術指標收費的，總之比較復雜，CDN服務在所有計費方式中，中小企業一致認為按流量收費最為合理，另外大多按流量計費方式中會有時間限制，規定時間內用不完就會全部作廢，對於流量把握不好的中小企業，存在相當一部分浪費。

挑選方法

編輯 CDN選擇標準 因為CDN技術牽涉到技術研發，以及售後問題解決的是否快捷，所以在選擇cdn服務商時，一定選擇技術研發實力強且專業的公司，以保證在售後出現問題時能得到及時的解決，大家在選擇時還是選擇專業的CDN服務商為上策。

技術原理

編輯 CDN的基本原理為反向代理，反向代理（Reverse Proxy）方式是指以代理服務器來接受internet上的連接請求，然後將請求轉發給內部網絡上的服務器，並將從服務器上得到的結果返回給internet上請求連接的客戶端，此時代理服務器對外就表現為一個節點服務器。通過部署更多的反向代理服務器，來達到實現多節點CDN的效果。 [1] 在描述CDN的實現原理，讓我們先看傳統的未加緩存服務的訪問過程，以便了解CDN緩存訪問方式與未加緩存訪問方式的差別： [2] 用戶提交域名→瀏覽器對域名進行解析→得到目的主機的IP地址→根據IP地址訪問發出請求→得到請求數據並回復 由上可見，用戶訪問未使用CDN緩存網站的過程為: 1)、用戶向瀏覽器提供要訪問的域名； 2)、瀏覽器調用域名解析函數庫對域名進行解析，以得到此域名對應的IP地址； 3)、瀏覽器使用所得到的IP地址，向域名的服務主機發出數據訪問請求； 4)、瀏覽器根據域名主機返回的數據顯示網頁的內容。 通過以上四個步驟，瀏覽器完成從用戶處接收用戶要訪問的域名到從域名服務主機處獲取數據的整個過程。CDN網絡是在用戶和服務器之間增加Cache層，如何將用戶的請求引導到Cache上獲得源服務器的數據，主要是通過接管DNS實現，下面讓我們看看訪問使用CDN緩存後的網站的過程： 流程圖 通過上圖，我們可以了解到，使用了CDN緩存後的網站的訪問過程變為： 1)、用戶向瀏覽器提供要訪問的域名； 2)、瀏覽器調用域名解析庫對域名進行解析，由於CDN對域名解析過程進行了調整，所以解析函數庫一般得到的是該域名對應的CNAME記錄，為了得到實際IP地址，瀏覽器需要再次對獲得的CNAME域名進行解析以得到實際的IP地址；在此過程中，使用的全局負載均衡DNS解析，如根據地理位置信息解析對應的IP地址，使得用戶能就近訪問。 3)、此次解析得到CDN緩存服務器的IP地址，瀏覽器在得到實際的IP地址以後，向緩存服務器發出訪問請求； 4)、緩存服務器根據瀏覽器提供的要訪問的域名，通過Cache內部專用DNS解析得到此域名的實際IP地址，再由緩存服務器向此實際IP地址提交訪問請求； 5)、緩存服務器從實際IP地址得得到內容以後，一方面在本地進行保存，以備以後使用，另一方面把獲取的數據返回給客戶端，完成數據服務過程； 6)、客戶端得到由緩存服務器返回的數據以後顯示出來並完成整個瀏覽的數據請求過程。 通過以上的分析我們可以得到，為了實現既要對普通用戶透明(即加入緩存以後用戶客戶端無需進行任何設置，直接使用被加速網站原有的域名即可訪問，又要在為指定的網站提供加速服務的同時降低對ICP的影響，只要修改整個訪問過程中的域名解析部分，以實現透明的加速服務，下面是CDN網絡實現的具體操作過程。 1)、作為ICP，只需要把域名解釋權交給CDN運營商，其他方面不需要進行任何的修改；操作時，ICP修改自己域名的解析記錄，一般用cname方式指向CDN網絡Cache服務器的地址。 2)、作為CDN運營商，首先需要為ICP的域名提供公開的解析，為了實現sortlist，一般是把ICP的域名解釋結果指向一個CNAME記錄； 3)、當需要進行sortlist時，CDN運營商可以利用DNS對CNAME指向的域名解析過程進行特殊處理，使DNS服務器在接收到客戶端請求時可以根據客戶端的IP地址，返回相同域名的不同IP地址； 4)、由於從cname獲得的IP地址，並且帶有hostname信息，請求到達Cache之後，Cache必須知道源服務器的IP地址，所以在CDN運營商內部維護一個內部DNS服務器，用於解釋用戶所訪問的域名的真實IP地址； 5)、在維護內部DNS服務器時，還需要維護一臺授權服務器，控制哪些域名可以進行緩存，而哪些又不進行緩存，以免發生開放代理的情況。

應用舉例

編輯 在國內訪問量較高的大型網站如新浪、網易等，均使用CDN網絡加速技術，雖然網站的訪問巨大，但無論在什麽地方訪問都會感覺速度很快。而一般的網站如果服務器在網通，電信用戶訪問很慢，如果服務器在電信，網通用戶訪問又很慢。 [3]
　　它采取了分布式網絡緩存結構（即國際上流行的web cache技術），通過在現有的Internet中增加一層新的網絡架構，將網站的內容發布到最接近用戶的cache服務器內，通過DNS負載均衡的技術，判斷用戶來源就近訪問cache服務器取得所需的內容，解決Internet網絡擁塞狀況，提高用戶訪問網站的響應速度，如同提供了多個分布在各地的加速器，以達到快速、可冗余的為多個網站加速的目的。
　　CDN服務最初用於確保快速可靠地分發靜態內容，這些內容可以緩存，最適合在網速龐大的網絡中存儲和分發，該網絡在幾十多個國家的十幾個網絡中的覆蓋CDN網絡服務器。
　　由於動態內容必須通過互聯網來傳輸，因此要提供快速的網絡體驗，以滿足當今用戶的要求，只能通過對互聯網流量的獨特視角來達到。必須使用先進技術來了解通過互聯網的最佳路由，充分利用這些最佳路由，加速通過互聯網協議的數據通訊,以改善用戶的網絡體驗。

主要特點

編輯 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，並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 。

關鍵功能

編輯 （1）內容發布：它借助於建立索引、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，使得用戶請求得到最快內容源的響應； （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、流量分類、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），保證網絡處於最佳的運行狀態。

中國發展

編輯 初期我國CDN市場發展緩慢，2006年後市場陡然升溫，國內較為有名的CDN服務商帝聯科技，快網，網宿，北京藍汛等，但整體CDN市場規模、運營成熟度、服務能力和技術研發均較國外存在一定的差距。中國存在以下類型的CDN服務商：

CDN 服務商	優勢	劣勢
專業CDN服務商	專註核心業務發展，易擴大經營規模進入市場較早，具有成熟的運營機制和較高的服務能力。	受制於電信運營商帶寬租用費用，帶寬成本是剛性的，不能形成價格優勢。由於電信運營商運營支撐系統的不靈活導致帶寬資費設置不靈活，不能按需索取，導致CDN的價格居高不下
提供CDN服務的IDC 運營商	擁有帶寬資源優勢，進入市場較容易	需要添置大量的服務器、網絡設備及存儲設備，投資成本高
電信運營商	1.擁有巨大的帶寬和網絡優勢，其帶寬成本是彈性的，可以配置最優的CDN服務網絡資本雄厚，有實力建設規模龐大的CDN網絡，擁有品牌優勢，與眾多互聯網公司關系密切，能夠引導互聯網公司使用CDN服務。 2.已建成流媒體等專用CDN網絡在此基礎上進行升級和改造，可快速推出多種CDN業務。	1.CDN行業屬於技術驅動型產業，電信運營商的CDN技術儲備較薄弱。 2.互聯互通問題導致運營商只能在自己的網絡上做CDN業務，跨網絡運營的問題較難解決 3.CDN不是電信運營商的主營業務，缺乏運營經驗和服務能力。
自建CDN服務	1.節約服務成本，可控性高 2.免受CDN市場價格波動的困擾，利於成本降低	1.初期投資較大，且增加運營和研發成本 2.非核心業務，易分散對主營業務的精力 3.節點數少，不能完全滿足需求
國外CDN服務商	1.資金雄厚，具備技術、運營和服務實力，利於業務開展。 2.在國內開始建設節點，利於市場開拓。	1.與國內一些IDC和ISP采取代理合作的方式來銷售自己的服務，難以大規模開展業務 2.非正規競爭，存在安全隱患，將域名解析權掌控在國外運營商的手裏
免費自助CDN	1.CDN產品免費提供，專註於對對網站運維技術的一站式解決。 2.自助式CDN解決方案，簡單易用，監控解析功能齊全。	1.CDN服務功能和服務能力比較弱 2.對於CDN服務內容有限制，需要備案

參考資料

CDN加速-內容分發網絡