1、基本
定义:CDN(内容分发网络)是一种通过在全球或全国范围内部署边缘服务器,将内容缓存到靠近用户的地方,从而提升网络访问速度的技术。
目的:CDN旨在通过缩短用户与内容之间的物理距离,减少网络拥塞和延迟,提高用户体验。
2、工作原理
DNS重定向:当用户访问网站时,DNS返回CNAME,引导用户连接到最近的CDN节点,而不是直接到源站。
负载均衡:CDN的负载均衡系统依据用户位置、运营商、节点负载等因素选择最佳边缘节点提供服务。
缓存机制:CDN缓存系统存储常用资源以提高命中率,减少回源请求,高命中率使得CDN能显著提高网站性能,降低网络拥塞。
3、关键技术
内容路由:每个CDN节点层都配备智能DNS服务器,根据用户源IP地址解析导向最佳节点。
内容存储:站点源服务器需存储大量数据,并向CDN节点有规律性地更新内容。
内容发布:利用PUSH(主动分发技术)和PULL(被动分发技术)将内容由内容源分发到CDN边缘。
4、系统组成
组件 | 描述 | |
源服务器 | 存储网站内容的原始文件,包括网页、图像、视频等静态或动态文件,当内容发生更改时,源服务器会产生新版本并传递给CDN。 | |
边缘服务器 | 部署在全球各地的服务器节点,缓存部分或全部源服务器的内容,负责向用户提供最近的内容。 | |
负载均衡器 | 在多个边缘服务器之间均匀分配用户请求的流量,确保负载均衡和高可用性。 | |
缓存机制 | 存储源服务器上的内容副本,当用户请求访问文件时,边缘服务器尝试返回缓存中的副本,减少对源服务器的负载。 | |
DNS | 解析用户请求的域名并将其映射到最近的边缘服务器,使用智能DNS解析技术选择最优的边缘服务器。 | |
内容管理系统 | 管理和发布网站内容,与CDN集成,使更新的内容能够传递到CDN并在边缘服务器上进行缓存。 |
5、未来发展方向
IP Anycast技术:为了克服现有DNS构建框架容易受到DDoS攻击的问题,可部署一些节点服务器应用IP Anycast技术,使域名服务器可以向任何一个可正常工作的节点服务器请求域名解析。
多层缓存机制:谷歌Media CDN通过多层缓存最大限度地减少了对源站的调用,减轻了内容来源的性能或容量压力并节省了成本。
CDN通过全球分布式的边缘服务器、智能负载均衡和高效的缓存机制,显著提升了网络访问速度和用户体验,随着互联网流量的不断增加,CDN技术将继续发展,以满足更高的性能需求和安全要求。
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