CDN的作用與基本過程

2021-10-01 03:03:55 字數 1934 閱讀 3935

簡介

cdn,content distribute network,可以直譯成內容分發網路,cdn解決的是如何將資料快速可靠從源站傳遞到使用者的問題。使用者獲取資料時,不需要直接從源站獲取,通過cdn對於資料的分發,使用者可以從乙個較優的伺服器獲取資料,從而達到快速訪問,並減少源站負載壓力的目的。

動機為什麼不進行資料的直接交付,即讓使用者直接從源站獲取資料呢?

我們常說的網際網路實際上由兩層組成,一層是以tcp/ip為核心的網路層即internet(網際網路),另一層則是以全球資訊網www為代表的應用層。資料從伺服器端交付到使用者端,至少有4個地方可能會造成網路擁堵。

1. 「第一公里」,這是指全球資訊網流量向使用者傳送的第乙個出口,是**伺服器接入網際網路的鏈路。這個出口頻寬決定了乙個**能為使用者提供的訪問速度和併發訪問量。當使用者請求量超出**的出口頻寬,就會在出口處造成擁塞。

2. 「最後一公里」,全球資訊網流量向使用者傳送的最後一段鏈路,即使用者接入網際網路的鏈路。使用者接入的頻寬影響使用者接收流量的能力。隨著電信運營商的大力發展,使用者的接入頻寬得到了很大改善,「最後一公里」問題基本得到解決。

3. isp互聯,即網際網路服務提供商之間的互聯,比如中國電信和中國聯通兩個網路運營商之間的互聯互通。當某個**伺服器部署在運營商a的機房,運營商b的使用者要訪問該**,那就必須經過a、b之間的互聯互通點進行跨網訪問。從網際網路的架構來看,不同運營商之間的互聯互通頻寬,對任何乙個運營商網路流量來說,佔比都非常小。因此,這裡也通常是網路傳輸的擁堵點。

4. 長途骨幹傳輸。首先是長距離傳輸時延問題,其次是骨幹網路的擁塞問題,這些問題都會造成全球資訊網流量傳輸的擁堵。

從以上對於網路擁堵的情況分析,如果網路上的資料都使用從源站直接交付到使用者的方法,那麼將極有可能會出現訪問擁塞的情況。

如果能有一種技術方案,將資料快取在離使用者最近的地方,使使用者以最快的速度獲取,那這對於減少**的出口頻寬壓力,減少網路傳輸的擁堵情況,將起到很大的作用。cdn正是這樣一種技術方案。

基本過程

使用者通過瀏覽器訪問傳統的(沒有使用cdn)**的過程如下。

1. 使用者在瀏覽器中輸入要訪問的網域名稱。

2. 瀏覽器向dns伺服器請求對該網域名稱的解析。

3. dns伺服器返回該網域名稱的ip位址給瀏覽器。

4. 瀏覽器使用該ip位址向伺服器請求內容。

5. 伺服器將使用者請求的內容返回給瀏覽器。

如果使用了cdn,則其過程會變成以下這樣。

1. 使用者在瀏覽器中輸入要訪問的網域名稱。

2. 瀏覽器向dns伺服器請求對網域名稱進行解析。由於cdn對網域名稱解析進行了調整,dns伺服器會最終將網域名稱的解析權交給cname指向的cdn專用dns伺服器。

3. cdn的dns伺服器將cdn的負載均衡裝置ip位址返回給使用者。

4. 使用者向cdn的負載均衡裝置發起內容url訪問請求。

5. cdn負載均衡裝置會為使用者選擇一台合適的快取伺服器提供服務。

選擇的依據包括:根據使用者ip位址,判斷哪一台伺服器距離使用者最近;根據使用者所請求的url中攜帶的內容名稱,判斷哪一台伺服器上有使用者所需內容;查詢各個伺服器的負載情況,判斷哪一台伺服器的負載較小。

基於以上這些依據的綜合分析之後,負載均衡設定會把快取伺服器的ip位址返回給使用者。

6. 使用者向快取伺服器發出請求。

7. 快取伺服器響應使用者請求,將使用者所需內容傳送到使用者。

如果這台快取伺服器上並沒有使用者想要的內容,而負載均衡裝置依然將它分配給了使用者,那麼這台伺服器就要向它的上一級快取伺服器請求內容,直至追溯到**的源伺服器將內容拉取到本地。

總結在**和使用者之間引入cdn之後,使用者不會有任何與原來不同的感覺。

使用cdn服務的**,只需將其網域名稱的解析權交給cdn的負載均衡裝置,cdn負載均衡裝置將為使用者選擇一台合適的快取伺服器,使用者通過訪問這台快取伺服器來獲取自己所需的資料。

由於快取伺服器部署在網路運營商的機房,而這些運營商又是使用者的網路服務提供商,因此使用者可以以最短的路徑,最快的速度對**進行訪問。因此,cdn可以加速使用者訪問速度,減少源站中心負載壓力。

CDN 的作用與基本過程

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