CDN网络学习

转自：http://book.51cto.com/art/201205/338756.htm

使用CDN会极大地简化网站的系统维护工作量，网站维护人员只需将网站内容注入CDN的系统，通过CDN部署在各个物理位置的服务器进行全网分发，就可以实现跨运营商、跨地域的用户覆盖。由于CDN将内容推送到网络边缘，大量的用户访问被分散在网络边缘，不再构成网站出口、互联互通点的资源挤占，也不再需要跨越长距离IP路由了。

CDN是如何工作的呢？让我们先看看没有CDN服务时，一个网站是如何向用户提供服务的。

今天我们看到的网站系统基本上都是基于B/S架构的。B/S架构，即Browser-Server（浏览器 服务器）架构，是对传统C/S架构的一种变化或者改进架构。在这种架构下，用户只需使用通用浏览器，主要业务逻辑在服务器端实现。B/S架构，主要是利用了不断成熟的WWW浏览器技术，结合浏览器的多种Script语言（VBScript、JavaScript等）和ActiveX等技术，在通用浏览器上实现了C/S架构下需要复杂的软件才能实现的强大功能。

用户通过浏览器等方式访问网站的过程如图1-2所示。

 图1-2  互联网用户服务访问流程

①用户在自己的浏览器中输入要访问的网站域名。

②浏览器向本地DNS服务器请求对该域名的解析。

③本地DNS服务器中如果缓存有这个域名的解析结果，则直接响应用户的解析请求。

④本地DNS服务器中如果没有关于这个域名的解析结果的缓存，则以递归方式向整个DNS系统请求解析，获得应答后将结果反馈给浏览器。

⑤浏览器得到域名解析结果，就是该域名相应的服务设备的IP地址。

⑥浏览器向服务器请求内容。

⑦服务器将用户请求内容传送给浏览器。

在网站和用户之间加入CDN以后，用户不会有任何与原来不同的感觉。最简单的CDN网络有一个DNS服务器和几台缓存服务器就可以运行了。一个典型的CDN用户访问调度流程如图1-3所示。

 图1-3  引入CDN后的典型用户访问流程

①当用户点击网站页面上的内容URL，经过本地DNS系统解析，DNS系统会最终将域名的解析权交给CNAME指向的CDN专用DNS服务器。

②CDN的DNS服务器将CDN的全局负载均衡设备IP地址返回用户。

③用户向CDN的全局负载均衡设备发起内容URL访问请求。

④CDN全局负载均衡设备根据用户IP地址，以及用户请求的内容URL，选择一台用户所属区域的区域负载均衡设备，告诉用户向这台设备发起请求。

⑤区域负载均衡设备会为用户选择一台合适的缓存服务器提供服务，选择的依据包括：根据用户IP地址，判断哪一台服务器距用户最近；根据用户所请求的URL中携带的内容名称，判断哪一台服务器上有用户所需内容；查询各个服务器当前的负载情况，判断哪一台服务器尚有服务能力。基于以上这些条件的综合分析之后，区域负载均衡设备会向全局负载均衡设备返回一台缓存服务器的IP地址。

⑥全局负载均衡设备把服务器的IP地址返回给用户。

⑦用户向缓存服务器发起请求，缓存服务器响应用户请求，将用户所需内容传送到用户终端。如果这台缓存服务器上并没有用户想要的内容，而区域均衡设备依然将它分配给了用户，那么这台服务器就要向它的上一级缓存服务器请求内容，直至追溯到网站的源服务器将内容拉到本地。

DNS服务器根据用户IP地址，将域名解析成相应节点的缓存服务器IP地址，实现用户就近访问。使用CDN服务的网站，只需将其域名解析权交给CDN的GSLB设备，将需要分发的内容注入CDN，就可以实现内容加速了。

转自：http://www.72e.net/cdnspeed/cdnyuanli.aspx

联动天下CDN技术原理   

首先，让我们来看一下传统的Internet网络的基本结构和数据传输情况，如下图所示。

Internet 网络基本结构及数据传输方式

根据传统的网络结构,用户的访问流程基本如下:

用户在自己的浏览器中输入要访问的网站的域名

浏览器向本地DNS请求对该域名的解析

本地DNS将请求发到网站授权的DNS服务器

授权DNS将服务器的IP地址作为解析结果送给本地DNS

本地DNS将解析结果返还给用户，同时将该解析结果保存在自己的缓存中，直到相应的TTL（生存周期）过期，才再向网站的授权DNS请求解析

用户在得到IP地址后，向该地址所指向的网站的服务器进行访问；

上述传统的访问模式存在着如下几个严重影响互联网用户的访问效率和质量的环节:

     首先，传统的DNS解析过程在将网站主机域名转换为IP地址时，并不预先判断该服务器是否正常工作；即使该服务器已经宕机不能提供服务了，用户的请求仍将被发往这台服务器，造成服务的中断。
     其次，互联网从诞生的第一天起，就缺乏一个专门的中央管理结构，也缺乏统一的产品和技术标准。这一点曾是互联网得以迅速发展的优势。但是，随着互联网的规模越来越大，这一点造成了众多不同网络结构并存的局面。不同网络间的兼容以及不同网络运营商/ISP之间的传输瓶颈等问题使得数据的流通受到限制。据统计，现有互联网上的平均传输速率不高于30Kbps。
     另外，现有的互联网以数据包传输为基础，任何一个数据包的丢失或出错都必须重新发送，而平均一个重传过程需要3秒钟，从而导致延迟。并且现有的HTTP协议也有诱发延迟的因素，据调查，完整下载一个网页，需要在用户和服务器之间往返20～100次。
     最后，现有的路由技术以路由器工作状态的历史数据为依据来确定当前数据包的传输路径，无法真实反应当前的路由和网络连接状况。这往往会导致数据传输所经过的路径并不是当前的最佳路径。而且，众多的路由器和交换机不但使数据传输的时间延迟增大，还会增加出错的几率，因为任何一个路由器出现问题都会影响到整个传输过程。

联动天下 CDN工作原理示意图:

联动天下 CDN对网络的优化作用:

     联动天下CDN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，解决Internet网络拥塞状况，提高用户访问网站的响应速度。其技术原理是尽可能避开互联网上有可能影响数据传输速度和稳定性的瓶颈和环节，系统通过在精心挑选的网络各处放置节点服务器，从而将网站的内容放置到离用户最近、最快的地方，避免了上述影响互联网传输性能的“第一公里”和“网间互联瓶颈”等各个环节，从而实现跨地区、跨运营商网络加速服务。
其技术优点，CDN全球网络镜像及加速引擎使用本地Cache加速，镜像服务，远程加速，带宽优化，可扩展性，VPN高速压缩通道以及集群抗攻击技术实现网络负载均衡，智能多线，自动获取最快路径并支持网通，电信，香港和教育网镜像，实现真正意义上的网络加速。

     与智能DNS解析相比联动天下CDN全球网络镜像及加速引擎不仅仅实现了网络负载均衡，并在智能 DNS解析的基础上，使用本地Cache加速，镜像服务，远程加速，带宽优化，可扩展性，VPN高速压缩通道以 及集群抗攻击等最新技术，实现智能多线，自动获取最快路径。可见比起智能DNS解析使用CDN能为用户提供更优 ，更快，更安全的网络服务并实现真正的意义上的网络加速。
使用联动天下CDN，可有效加快自己的网站的浏览速度，使其拥有近似于新浪、搜狐般的页面快速访问响应速度，有效解决了目前由于网络距离和路由器转接过程中的技术延迟，而导致的访问网站登陆缓慢的现象。

联动天下 CDN对网络的优化作用主要体现在如下几个方面：

解决服务器端的“第一公里”问题

缓解甚至消除了不同运营商之间互联的瓶颈造成的影响

减轻了各省的出口带宽压力

缓解了骨干网的压力

优化了网上热点内容的分布

联动天下 CDN对网络的优化作用原理图如下：

以下为个人的理解：CDN网络就是网游中的各个服务器（华北，华东等），这样缩短了用户和服务器之间的链路，不同服务器之间往主服务器或者中心交互的时候可以通过上述的CDN全球网络镜像及加速引擎使用本地Cache加速，镜像服务，远程加速，带宽优化，可扩展性，VPN高速压缩通道以及集群抗攻击技术实现网络负载均衡，智能多线，自动获取最快路径并支持网通，电信，香港和教育网镜像，实现真正意义上的网络加速。来实现加速，这样会比用户直接连中心服务器要快，而且连接数的减少也响应减少了中心服务器的压力