第二章 CDN技术概述

CDN的系统架构

1 分发服务系统（CCN）的作用：实现内容源中心向边缘的推送和存储，承担实际的内容数据流的全网分发工作和面向最终用户的数据请求服务。最基本的工作单元是很多的cache设备（缓存服务器）

分发系统除了需要承担内容的更新，同步和响应用户需求，（静态内容加速，动态内容加速，流媒体加速，应用协议加速）同时，还需要向上一层的调度控制提供每个cache的健康信息，响应情况。内容分布信息（日志采集）

2  cache负责直接响应最终用户的访问请求，把缓存本地的内容快速的提供给用户。还负责与源站点进行内容同步，把跟新的内容以及本地没有的内容从源站点返回保存在本地。

3  cache的数量，规模，总服务能力是衡量一个CDN系统性能的最基本的指标。

4  负载均衡系统(GAC)的作用：负责对发起请求的用户进行访问调度，确定提供给用户的最终实际访问地址。

5  运营管理系统(OSS)的作用：负责业务层面与外界系统交互所必须的一些收集，整理，交付工作。

客户管理：指对使用CDN业务的客户进行基本信息和业务规则信息的管理。

产品管理：指提供具体产品包属性描述，产品生命周期管理，产品审核，客户产品状态变更。

统计分析模块：负责从服务模块收集日常运营分析，形成报表给网管人员或CDN使用者。

CDN部署架构

三级部署 ：  中心层：中心节点（CDN骨干点）------>区域层：区域节点-------->边缘层：边缘节点（CDN POP点）

节点的本质都是有Cache和本地负载均衡设备(SLB)构成。

Cache设备和本地负载均衡设备的两种连接方式：

旁路方式：

SLB和Cache设备有公共的IP地址，用户需要先访问SLB设备，再以重定向的方式访问特定的cache（简单灵活扩展性好，但安全性差，

需依赖于应用层的重定向）

穿越方式：

 SLB一般由交换机实现，SLB向外提供可访问的公网IP，每台Cache仅分配私网的IP，SLB承担网络地址转换的功能，（安全可靠，交换机较为昂贵，节点容量大时易形成性能瓶颈）

 

CDN系统分类

1 基于不同内容承载类型的分类

CDN承载内容：静态网页，动态网页，流媒体，下载型文件，应用协议。因此将CDN服务分为：网页加速，流媒体加速，文件传输加速，应用协议加速。

1.网页加速：文字，图片，动画，电子邮件交换等静态网页加速，股票行情，电子商务，在线游戏网站等动态网页加速。

2.流媒体加速：视屏文件的全网缓存，调度，用户播放器动作响应等。

流媒体加速的实现是通过将流媒体内容推送到离用户最近的POP点，节省骨干网络流量。

流媒体加速：流媒体直播加速，流媒体点播加速

3.文件传输加速：目前CDN支持FTTP下载，FTP下载，P2P下载等方式。主要用于厂商的补丁发布，杀毒软件厂商病毒库更新，网络游戏运营商的游戏客户端软件下载等。

4.应用协议加速：通过对TCP/IP等传输协议的优化，改善和加快用户在广域网上的内容传输速度。如SSL协议加速，解决安全传输时的性能和响应速度问题。

广域网应用加速：1使广域网性能提升2能处理多种分布式企业网络环境下的各种应用和协议。

广域网应用加速的目的：将分布式的IT基础设施如文件服务器，邮件服务器，网络附加存储，和远程办公室设备等集中起来，整合到统一的数据中心，让企业全国各地的同事共享大型文件变得简单。

SSL应用加速：SSL技术用于保证服务的安全性和私密性，由于需要进行大量的加密解密运算，SSL对服务器端的资源消耗很大，CDN提供SSL加速硬件来完成加密解密运算工作，用户站点只需要信任有限的CDN  cache，无需面对海量用户，减轻运算和认证压力。

 

网页压缩：提供网页压缩传输，加快内容传输。

 

2. 基于内容生成机制的分类和分层加速服务

1 内容生成机制来看分为：静态内容和动态内容

2 主流的WEB网站系统在逻辑上分为：表现层，业务逻辑层，数据访问层

1 表现层：以web方式为用户提供访问的界面，主要负责接收用户请求以及逻辑层处理结果的返回展示。

2 业务逻辑层：接收表现层传来的用户需求，经过业务逻辑处理以及向数据访问层发出数据查询，并将查询结果进行相应的整合，返回给表现层。

3 数据访问层：以数据库，文件系统等方式对原始数据进行保存和管理，并为业务逻辑层或表示层提供数据查询服务。

4  CDN实现网页内容加速主要依赖于内容边缘缓存和功能复制两类机制。根据CDN完成不同层面的WEB转移，将CDN分为表示层复制和全站复制两大类。

5  静态内容加速：是通过在边缘的cache上复制WEB系统的表示层来完成的，CDN的Cache以反向代理的角色接收用户发来的连接请求。

6  动态内容加速：在CDN上复制和缓存业务逻辑层和后台数据访问层。

7  边缘计算：业务逻辑层在CDN Cache上的复制使之能够承担用户请求处理，应用数据计算，动态内容生成等工作