说白了,CND就是增加了一层网络结构
什么是CDN?
CDN的全称是内容分发网络。其目的是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构,将网站的内容发布到最接近用户的网络“边缘”,使用户可以就近取得所需的内容,提高用户访问网站的响应速度。
CDN有别于镜像,因为它比镜像更智能,或者可以做这样一个比喻:CDN=更智能的镜像+缓存+流量导流。因而,CDN可以明显提高Internet网络中信息流动的效率。从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等问题,提高用户访问网站的响应速度。
CDN的类型特点
CDN的实现分为三类:镜像、高速缓存、专线。
镜像站点(Mirror Site),是最常见的,它让内容直接发布,适用于静态和准动态的数据同步。但是购买和维护新服务器的费用较高,还必须在各个地区设置镜像服务器,配备专业技术人员进行管理与维护。对于大型网站来说,更新所用的带宽成本也大大提高了。
高速缓存,成本较低,适用于静态内容。Internet的统计表明,超过80%的用户经常访问的是20%的网站的内容,在这个规律下,缓存服务器可以处理大部分客户的静态请求,而原始的服务器只需处理约20%左右的非缓存请求和动态请求,于是大大加快了客户请求的响应时间,并降低了原始服务器的负载。
专线,让用户直接访问数据源,可以实现数据的动态同步。
CDN的实例
举个例子来说,当某用户访问网站时,网站会利用全球负载均衡技术,将用户的访问指向到距离用户最近的正常工作的缓存服务器上,直接响应用户的请求。当用户访问已经使用了CDN服务的网站时,其解析过程与传统解析方式的最大区别就在于网站的授权域名服务器不是以传统的轮询方式来响应本地DNS的解析请求,而是充分考虑用户发起请求的地点和当时网络的情况,来决定把用户的请求定向到离用户最近同时负载相对较轻的节点服务器上。通过用户定位算法和服务器健康检测算法综合后的数据,可以将用户的请求就近定向到分布在网络“边缘”的服务器上,保证用户的访问能得到更及时可靠的响应。由于大量的用户访问都由分布在网络边缘的CDN节点服务器直接响应了,这就不仅提高了用户的访问质量,同时有效地降低了源服务器的负载压力。
其实,上面这个例子只是CDN应该做到的最起码的服务,CDN还可以做更多,我们一直认为以前的互联网只是提供了一个环境,但它是一个松散的、无序的网络。互联网之所以发展得这么快,其主要原因便是从一开始的时候它就是按照最低的成本投入来设计,但这样一来难免也形成一些缺陷。不像电话——电话打不通,大家会立刻想到去找电信局;而在互联网上邮件收不到、网站上不了……却没有谁会觉得不正常。但王松就要改变这种状况、这种认知,因为互联网如果要盈利、要收费,就一定要有一个商业保障。只有用CDN保证了网络的稳定,互联网才会是一个真正的商用平台。如今的互联网要求提供有价值、有保障的服务,但传统的电信运营商只是提供物理层的建设,ICP只是关注内容,而整个互联网却远远不止这处于上方的内容层和底部的物理层。在这两者之间,运营商和ICP都可能会购买CDN的专业服务来为其创造更多的价值。
CDN的技术原理 在描述CDN的实现原理,让我们先看传统的未加缓存服务的访问过程,以便了解CDN缓存访问方式与未加缓存访问方式的差别:
由上图可见,用户访问未使用CDN缓存网站的过程为: 1、用户向浏览器提供要访问的域名;
2、浏览器调用域名解析函数库对域名进行解析,以得到此域名对应的IP地址;
3、浏览器使用所得到的IP地址,域名的服务主机发出数据访问请求;
4、浏览器根据域名主机返回的数据显示网页的内容。
通过以上四个步骤,浏览器完成从用户处接收用户要访问的域名到从域名服务主机处获取数据的整个过程。CDN网络是在用户和服务器之间增加Cache 层,如何将用户的请求引导到Cache上获得源服务器的数据,主要是通过接管DNS实现,下面让我们看看访问使用CDN缓存后的网站的过程:
通过上图,我们可以了解到,使用了CDN缓存后的网站的访问过程变为: 1、用户向浏览器提供要访问的域名;
2、浏览器调用域名解析库对域名进行解析,由于CDN对域名解析过程进行了调整,所以解析函数库一般得到的是该域名对应的CNAME记录,为了得到实际IP地址,浏览器需要再次对获得的CNAME域名进行解析以得到实际的IP地址;在此过程中,使用的全局负载均衡DNS解析,如根据地理位置信息解析对应的IP 地址,使得用户能就近访问。
3、此次解析得到CDN缓存服务器的IP地址,浏览器在得到实际的IP地址以后,向缓存服务器发出访问请求;
4、缓存服务器根据浏览器提供的要访问的域名,通过Cache内部专用DNS解析得到此域名的实际IP地址,再由缓存服务器向此实际IP地址提交访问请求;
5、缓存服务器从实际IP地址得得到内容以后,一方面在本地进行保存,以备以后使用,二方面把获取的数据返回给客户端,完成数据服务过程;
6、客户端得到由缓存服务器返回的数据以后显示出来并完成整个浏览的数据请求过程。 通过以上的分析我们可以得到,为了实现既要对普通用户透明(即加入缓存以后用户客户端无需进行任何设置,直接使用被加速网站原有的域名即可访问),又要在为指定的网站提供加速服务的同时降低对ICP的影响,只要修改整个访问过程中的域名解析部分,以实现透明的加速服务,下面是CDN网络实现的具体操作过程。