內容分髮網絡CDN

来源:https://www.cnblogs.com/liugp/archive/2022/06/18/16389482.html
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一、CDN是什麼? CDN的全稱是Content Delivery Network,即內容分髮網絡。其目的是通過在現有的Internet中增加一層新的CACHE(緩存)層,將網站的內容發佈到最接近用戶的網路”邊緣“的節點,使用戶可以就近取得所需的內容(就近原則),提高用戶訪問網站的響應速度。從技術上 ...


一、CDN是什麼?

CDN的全稱是Content Delivery Network,即內容分髮網絡。其目的是通過在現有的Internet中增加一層新的CACHE(緩存)層,將網站的內容發佈到最接近用戶的網路”邊緣“的節點,使用戶可以就近取得所需的內容(就近原則),提高用戶訪問網站的響應速度。從技術上全面解決由於網路帶寬小、用戶訪問量大、網點分佈不均等原因,提高用戶訪問網站的響應速度。

CDN的優勢很明顯:

(1)CDN節點解決了跨運營商和跨地域訪問的問題,訪問延時大大降低;
(2)大部分請求在CDN邊緣節點完成,CDN起到了分流作用,減輕了源站的負載。

二、CDN的相關技術

CDN的實現需要依賴多種網路技術的支持,其中負載均衡技術動態內容分發與複製技術緩存技術是比較主要的幾個,下麵讓我們簡單看一下這幾種技術。

2.1、負載均衡技術

在CDN中,負載均衡又分為伺服器負載均衡和伺服器整體負載均衡(也有的稱為伺服器全局負載均衡)。伺服器負載均衡是指能夠在性能不同的伺服器之間進行任務分配,既能保證性能差的伺服器不成為系統的瓶頸,又能保證性能高的伺服器的資源得到充分利用。而伺服器整體負載均衡允許Web網路托管商、門戶站點和企業根據地理位置分配內容和服務。通過使用多站點內容和服務來提高容錯性和可用性,防止因本地網或區域網路中斷、斷電或自然災害而導致的故障。在CDN的方案中伺服器整體負載均衡將發揮重要作用,其性能高低將直接影響整個CDN的性能。

2.2、動態內容分發與複製技術

大家都知道,網站訪問響應速度取決於許多因素,如網路的帶寬是否有瓶頸、傳輸途中的路由是否有阻塞和延遲、網站伺服器的處理能力及訪問距離等。多數情況下,網站響應速度和訪問者與網站伺服器之間的距離有密切的關係。如果訪問者和網站之間的距離過遠的話,它們之間的通信一樣需要經過重重的路由轉發和處理,網路延誤不可避免。一個有效的方法就是利用內容分發與複製技術,將占網站主體的大部分靜態網頁、圖像和流媒體數據分發複製到各地的加速節點上。所以動態內容分發與複製技術也是CDN所需的一個主要技術。

2.3、緩存技術

緩存技術已經不是一種新鮮技術。Web緩存服務通過幾種方式來改善用戶的響應時間,如代理緩存服務、透明代理緩存服務、使用重定向服務的透明代理緩存服務等。通過Web緩存服務,用戶訪問網頁時可以將廣域網的流量降至最低。對於公司內聯網用戶來說,這意味著將內容在本地緩存,而無須通過專用的廣域網來檢索網頁。對於Internet用戶來說,這意味著將內容存儲在他們的ISP的緩存器中,而無須通過Internet來檢索網頁。這樣無疑會提高用戶的訪問速度。CDN的核心作用正是提高網路的訪問速度,所以,緩存技術將是CDN所採用的又一個主要技術。

三、CDN工作過程

  1. 當用戶輸入網址回車後,經過本地DNS系統解析,DNS會將最終的功能變數名稱解析權交給CNAME 指向的CDN 專用DNS伺服器。

  2. CDN的DNS伺服器將 CDN的全局負載均衡 設備ip 地址返回給瀏覽器

  3. 用戶向 CDN的全局負載均衡伺服器 發起內容url 請求

  4. CDN全局負載均衡伺服器根據 用戶請求的IP地址,url等信息,選擇一臺用戶所屬區域的負載均衡設備,告訴用戶向這台設備發起請求。

  5. CDN區域負載均衡伺服器會為用戶 選擇一臺合適的緩存伺服器提供服務,選擇的依據主要是:離用戶距離要近,緩存伺服器上是否用戶所需內容,以及各個緩存當前的一個負載均衡情況。選擇出一個最優的 緩存伺服器ip地址。

  6. 全局負載均衡伺服器將 緩存伺服器的ip地址給到用戶。

  7. 用戶向緩存伺服器發起請求。緩存伺服器響應用戶請求,將用戶所需內容傳送到用戶終端。如果緩存伺服器上沒有用戶想要的內容,那麼這台伺服器就會向它的上一級緩存伺服器請求內容,直至追溯到網站的源伺服器,並將內容拉取到本地。

細節流程圖:

整體圖:

通過dig或nslookup查看功能變數名稱解析:


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