CDN內容分發網路技術原理

2021-07-11 06:28:12 字數 2415 閱讀 1799

網路快取技術,其目的就是減少網路中冗餘資料的重複傳輸,使之最小化,將廣域網轉為本地或就近訪問。

網際網路上傳遞的內容,大部分為重複的web/ftp資料,cache伺服器及應用caching技術的網路裝置,可大大優化資料鏈路的效能,消除資料峰值訪問造成的節點裝置阻塞。大部分的網頁物件在有效期(ttl)內,對於重複的訪問,可以只通過簡單的認證(傳送幾十位元組的header),便可將本地的副本直接傳送給訪問者。因為快取伺服器通常部署在靠近使用者端,所以能得打近似區域網的響應速度。快取伺服器不僅能提高響應速度,節約頻寬,對於加速web伺服器,有效減輕伺服器的負荷是非常有效的。

快取記憶體伺服器是軟硬體高度整合的專業功能伺服器,主要做快取記憶體加速服務,一般部署在網路邊緣。根據加速物件不同,分為:

(1)客戶端加速:客戶端加速cache部署在網路出口處,把常訪問的內容快取在本地,提高響應速度和節約頻寬;

(2)伺服器加速:cache部署在伺服器前端,作為web伺服器的前置機,提高web伺服器的效能,加速訪問速度。如果多台cache加速伺服器且分布在不同地域,需要通過有效機制管理cache網路,引導使用者就近訪問,全域性負載均衡流量。

目的是通過現有的internet中增加一層新的網路架構,將**的內容發布到最接近使用者的網路的「邊緣」,使使用者可以就近取得所需的內容,解決internet網路擁塞狀況,提高使用者訪問**的速度。總的來說,內容服務基於快取伺服器,也稱作**快取(surrogate),它位於網路的邊緣,距使用者僅有"一跳"(single hop)之遙。

傳統的未加快取服務的訪問過程:

1)、使用者向瀏覽器提供要訪問的網域名稱;

2)、瀏覽器呼叫網域名稱解析函式庫對網域名稱進行解析,以得到此網域名稱對應的ip位址;

3)、瀏覽器使用所得到的ip位址,網域名稱的服務主機發出資料訪問請求;

4)、瀏覽器根據網域名稱主機返回的資料顯示網頁的內容。

cdn網路是在使用者和伺服器之間增加cache,如何將使用者的請求引導到cache上獲得源伺服器的資料,主要是通過接管dns實現

1,使用者向瀏覽器提供要訪問的網域名稱;

2.瀏覽器呼叫網域名稱解析庫對網域名稱進行解析,由於cdn對網域名稱解析過程進行了調整,所以解析函式庫一般得到

的是該網域名稱對應的cname記錄,為了得到實際ip位址,瀏覽器需要再次對獲得的cname網域名稱進行解析以得到

實際的ip位址;在此過程中,使用的全域性負載均衡dns解析,如根據地理位置解析對應的ip位址,使得使用者

能就近訪問。

3.此次解析得到cdn快取伺服器的ip位址,瀏覽器在得到實際的ip位址以後,向快取伺服器發出訪問請求

4.快取伺服器根據瀏覽器提供要訪問的網域名稱,通過cache內部專用的dns解析得到此網域名稱的實際ip位址,

再由快取伺服器向此實際ip位址提交訪問請求;

5)、快取伺服器從實際ip位址得得到內容以後,一方面在本地進行儲存,以備以後使用,二方面把獲取的資料返回給客戶端,完成資料服務過程;

6)、客戶端得到由快取伺服器返回的資料以後顯示出來並完成整個瀏覽的資料請求過程。

快取記憶體:成本較低,適用於靜態內容。internet統計表明,超過80%的使用者經常訪問的是20%的**的內容。這樣快取伺服器可以處理大部分

客戶的靜態請求,而原始的www伺服器只需處理約20%左右的非快取請求和動態請求,於是大大加快了客戶請求的響應時間,並降低了原始www

伺服器的負載。

映象伺服器:讓內容直截了當的在當地分布,適用於靜態和準動態的資料同步。但是購買和維護新伺服器的費用較高,另外還必須在各個地區

設定映象伺服器,配備專業技術人員進行管理和維護。

主要由兩大部分,分為中心和邊緣部分,中心指cdn網管中心和dns重定向解析中心,負責全域性負載均衡;邊緣主要指異地節點,cdn分發的載體,主要由cache和負載均衡器等組成。

當使用者訪問加入cdn服務的**時,網域名稱解析請求將最終交給全域性負載均衡dns進行處理。全域性負載均衡dns通過一組預先定義好的策略,將當時最接近使用者的節點位址提供給使用者,使使用者能夠得到快速的服務。同時,它還與分布在世界各地的所有cdnc節點保持通訊,蒐集各節點的通訊狀態,確保不將使用者的請求分配到不可用的cdn節點上,實際上是通過dns做全域性負載均衡。

對於普通的internet使用者來講,每個cdn節點就相當於乙個放置在它周圍的web。通過全域性負載均衡dns的控制,使用者的請求被透明地指向離他最近的節點,節點中cdn伺服器會像**的原始伺服器一樣,響應使用者的請求。由於它離使用者更近,因而響應時間必然更快。

每個cdn節點由兩部分組成:負載均衡裝置和快取記憶體伺服器

負載均衡裝置負責每個節點中各個cache的負載均衡,保證節點的工作效率;同時,負載均衡裝置還負責收集節點與周圍環境的資訊,保持與全域性負載dns的通訊,實現整個系統的負載均衡。

快取記憶體伺服器(cache)負責儲存客戶**的大量資訊,就像乙個靠近使用者的**伺服器一樣響應本地使用者的訪問請求。

內容分發網路CDN原理

傳統的網路訪問形式為 由上圖可見,使用者訪問未使用cdn快取 的過程為 使用者向瀏覽器提供要訪問的網域名稱 瀏覽器呼叫網域名稱解析函式庫對網域名稱進行解析,以得到此網域名稱對應的ip位址 瀏覽器使用所得到的ip位址,網域名稱的服務主機發出資料訪問請求 瀏覽器根據網域名稱主機返回的資料顯示網頁的內容。...

CDN 內容分發網路

一 何為cdn?cdn的全稱是content delivery network,即內容分發網路。其基本思路是盡可能避開網際網路上有可能影響資料傳輸速度和穩定性的瓶頸和環節,使內容傳輸的更快 更穩定。通過在網路各處放置節點伺服器所構成的在現有的網際網路基礎之上的一層智慧型虛擬網路,cdn系統能夠實時地...

CDN(內容分發網路)

cdn是一種提高使用者訪問速度的技術。解決網路擁塞問題。在一次網路請求中,cdn究竟做了哪些事?在瀏覽器中輸入乙個 dns伺服器會將網域名稱的解析權交給cname指向的cdn專用的dns伺服器,接著專用的dns伺服器返回cdn負載均衡集群的ip位址。負載均衡裝置根據設定好的策略來選擇相應的cdn快取...