CDN基本原理和作用是什么?

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CDN可承载的内容



用户在向网站发起访问请求时,如果等待一定时间网站还没有响 应,用户就会放弃访问,而镜像通常不适用于大规模商业网站加速,因此,CDN 加速需求应运而生。



静态内容是最早出现的 CDN 承载的内容类型,以文字、图片、动画等更新频率低的内容为主。



因此,CDN 技术最初就是用来对这些静态内容网页进行加速的。



后来,随着互联网的大幅度升温、宽带的普及,用户利用互联网下载所需文件已经成为一种习惯,因此, CDN 对下载业务的加速服务也是必不可少的。



近年来,大量视频网站涌现,流媒体流量随之迅速攀升,从而驱动了 CDN 技术的应用重点也逐步转为流媒体加速服务。 随着互联网技术的发展,社交网络、在线支付以及网络游戏等实时性强、内容经常更新 的互联网应用逐渐产生,因此,CDN技术也从静态内容的加速发展到动态内容的加速。



从互联网应用的角度看, 需要CDN承载的内容主要为静态内容和动态内容。



3. CDN 的工作过程



CDN 服务与传统网络服务最大的差别在于访问方式。传统情况下,用户发起访问请求后, 对于同一个内容的所有用户请求,都集中在同一个目标服务器上。



而利用 CDN 加速后,用户的内容请求解析权交给了 CDN 的调度系统,然后将用户请求引导到性能最佳的最靠近用户的 CDN 节点上, 最终该节点为用户请求提供服务。



传统的访问方式,造成了在网络中传输的极大压力,并且还无法保证用户的良好访问体验。 而使用 CDN 服务后,用户的访问请求不会集中在相同的目标服务器上,而是会分散到不同节点,在这种情况下,用户请求就不会跨地区,并且骨干网也不需要承担过重的流量负担,进而使得用户访问质量得到保证。



下面介绍 CDN 的基本工作过程,包括内容注入、用户请求调度、内容分发以 及内容服务这 4 个步骤。



(1)内容注入



内容注入是 CDN 能为用户提供服务的第一步,是内容从源站注入 CDN 的过程,使得用 户能从 CDN 系统中获取源站的内容。



(2)用户请求调度



用户请求调度是用户向网站发起访问请求, 最终用户被引导到最佳的有内容的 CDN 节点的过程,具体如下:



(a)当用户向网站发起访问请求时,经由本地 DNS 系统解析,本地 DNS 会通过递归方式将域名的解析权最终交给 CDN 授权 DNS 服务器 CGSLB);



(b) CDNGSLB 可将 CDN 节点设备的回地址返回用户,也可以将另一个负责解析用户 终端 IP 地址的 GSLB 设备的 IP 地址返回用户



(c)用户向 CDN 的 GSLB 设备发起内容访问请求(IP 调度方式)



(d) CDN 的 GSLB 设备根据用户 E 地址以及用户请求的内容 URL,选择一台用户所属地区的本地负载均衡 (SLB) 设备,并让用户向该 SLB 发起访问请求;



(e)该 SLB 设备通过决策选择一台最佳的服务器为用户提供服务,用户向该服务器发起访问请求;



(f) 若该服务器内容未命中,而 SLB 仍将该服务器分配给用户, 则该服务器需要向上级 节点请求内容,然后,由该服务器向用户提供“边拉边放”的服务或者由上级节点直接为用户提供服务。



(3)内容分发



当用户发起请求时,对于用户想要的内容,一部分已经预先直接推送到靠近用户的节点;



但是,当下级节点上并没有用户想要的内容时,就要通过向上级节点拉取内容的方式,把用户想要的内容分发到下级节点。



(4)内容服务



把找到的最靠近用户的 CDN 节点中的内容交付给终端用户。



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