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cdn加速技术实现原理简介

作者/来源:新睿云小编 发布时间:2019-09-02

内容传送网络(CDN)是全球分布的Web服务器或存在点(PoP)网络,其本身的主要目的就是加快用户打开网站的速读,增加用户体验感!

一般来说网站的内容被复制,然后分发到整个CDN之中。因此用户可以访问到距离自己地里位置最近的服务器上的复制内容,大大减少光缆传输所造成的延迟!这个与昔日所有数据放在一个云服务器上的方式有很大的区别。同时还能一定程度防止DDoS。

客户端访问距离较近的服务器上的内容,整个过程传输完成的极为迅速!

CDN1

高内容加载速度=积极的用户体验。如果所有数据都位于中央服务器上,则用户体验会受到有限加载速度的负面影响。通信中的两个对象(在这种情况下,用户和服务器)之间的距离越长(甚至有的时候就跨大洋彼岸),内容到达任何这些对象(也就是PC端或者移动端的设备,电脑或者手机)所花费的时间就越长。

更简单地说,CDN的目的是改善用户体验并为其提供更有效的网络资源利用率。媒体公司和电子商务供应商等内容提供商向CDN运营商付费,以向其受众(即最终用户)提供其内容。反过来,CDN向ISP,运营商和网络运营商支付费用,用于在其数据中心托管服务器。有两种关键机制可以解释CDN的功能:

1、将重要内容分发到多个全球分布的数据中心,使其更接近最终用户,从而加快下载速度。

2、使用基于内容类型的服务器优化来最有效地将该内容提供给用户。

3、除了更好的性能之外,CDN还可以卸载直接从内容提供商的原始基础设施提供的流量,从而可以为内容提供商节省成本。它们对DDoS攻击也很有效,因为它们提供了自己的大型分布式服务器基础设施来吸收攻击量,但我们稍后会解释。

4、位置是内容交付速度的关键。用户离存储内容的服务器越远,内容到达用户所需的时间越长,这反过来又会对用户体验产生负面影响。

一、CDN架构和关键组件

以下是内容交付网络的简单模型,其关键组件及其角色如下所述:

CDN2

二、内容提供商:提供内容的实体

授权:内容提供商授予CDN提供商提供内容的权限

报告:内容提供商要求CDN提供商进行性能分析,以评估CDN提供商服务的质量并访问其他相关数据

来源:内容提供商发送内容的副本

内容:创建和/或许可分发的数字信息

请求:用户请求内容提供商查看或本地存储数据(内容)

交付:CDN将内容提供给用户

用户:从内容提供商请求数据(内容)的实体

大多数CDN架构都是使用以下关键组件设计的:

交付节点:主要目的是向最终用户提供内容。交付节点是包含运行一个或多个内容交付应用程序的缓存的服务器。它们通常尽可能靠近最终用户。内容可以手动存储到这些节点(推送CDN),或者传递节点可以根据缓存过期规则(拉CDN)从源节点请求内容。推送CDN的优点是内容可以立即供需要它的用户使用。它的主要缺点是内容提供商必须在每次更新时主动“推送”内容.Pull CDN的优势在于它们自动要求内容提供商提供内容。它的主要缺点是初始内容传送速度:当用户第一次需要内容时,传递速度与内容提供商不使用CDN的速度相同。但是,在此初始请求之后,位于相同地理位置或靠近发出请求的原始用户的所有其他用户将能够立即访问内容,因为内容将缓存在传递节点内。

存储节点:主要用途是存储正在分发给传递节点的原始数据的副本。存储节点可以部署在分层模型中,以允许分层缓存。

源节点:这些是内容的主要来源,可以在整个网络或内容所有者的基础架构中进行内容分发。

控制节点:主要目的是托管CDN的管理,路由和监视组件。

CDN3

CDN架构的模型

优势包括降低带宽成本,缩短页面加载时间或提高内容的全局可用性。构成CDN的节点和服务器的数量根据架构而变化,其中一些节点在许多远程存在点(PoP)上有数万个节点,其中有数万个服务器。其他人建立了一个全球网络,并拥有少量的地理PoP。

CDN节点通常部署在多个位置,通常在多个主干上。优势包括降低带宽成本,缩短页面加载时间或提高内容的全局可用性。构成CDN的节点和服务器的数量根据架构而变化,其中一些节点在许多远程存在点(PoP)上有数万个节点,其中有数万个服务器。其他人建立了一个全球网络,并拥有少量的地理PoP。

有三种主要类型的内容:

动态内容:Web服务器使用几种常见的Web编程语言(如php,ruby或java)动态生成的内容

静态内容:通常不会经常更改且不需要生成的内容。图像,CSS和JavaScript等

流媒体内容:通过Web浏览器控件播放的视频或音频文件。

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