CDN总结

                                                                        CDN总结

一、 概念

         CDN（Content Delivery Network）即内容分发网络，用来应对互联网拥堵（简单理解就是把互联网的数据又快又准的送达）

二、CDN工作原理

         ’1.用户通过浏览器访问服务的流程（http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，则递归方式向整个DNS系统解析，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

        2.引入CDN后的用户访问流程

                    （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。

                    （2）CDN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。

                    （4）CDN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。

三、主要技术

   1.内容存储技术
                           CDN需要考虑两个方面的内容存储问题，一个是内容源的集中存储，另一个是内容在Cache节点中的分布式存储。由于内容的规模比较大，内容的吞吐量较大，因

此，通常采用海量存储架构。目前常用的存储技术主要有直连附加存储（DAS）、网络附加存储（NAS）和存储区域网（SAN）。

                             DAS是直接连接在各种服务器或客户端扩展接口下的数据存储设备，完全以服务器为中心，寄生在相应服务器或客户端上，本身是硬件的堆叠，不带有任何存储

操作系统，网络客户端通过访问服务器浏览存储设备的信息。

                            NAS可以提供高速的数据I/O访问，降低了媒体服务器由于相应数据访问请求而承担的CPU负荷，使媒体服务器性能得到大幅提升，NAS把数据放在同一个服务器

里让不同用户共享。

                          SAN允许服务器在共享存储装置的同时仍能高速传送数据，共享式区域网络通过高速连接将服务器与存储介质相互连通，具有可扩展性高、可用性高和容错能力强

的优点，可以轻松升级，易于管理，有助于改善整个系统的成本状况

。
                          HFMS是针对流媒体内容海量存储开发的一种文件存储技术，针对传统的采用直接文件复制带来的种种弊端，采用Segment技术，以流广播形式传送新复制的片

段，到终端用户处的总延迟在50ms以内，用户不容易察觉到。在极端情况下，当所有用户都在同一时间观看同一热门节目的片段时，可同时以广播形式播放。HMFS实现了流媒

体内容的分段存储和服务，提升了系统服务性能。

                           对于VOD内容的存储，可以根据网络规模，采用不同的存储方案。对于小规模网络，可以采用DAS；中等规模的网络采用NAS；对于大规模的网络可以采用SAN存

储方案。根据数据量大和实时性强的特点，建议采用SAN和HMFS结合存储技术进一步优化流媒体数据存储。

   2.媒体内容分发技术
                      内容分发技术是通过网络的构建减小IP骨干网络的传输压力，将连接到IP网络上的内容迅速分发到用户终端。CDN主要由初始服务器、分布在边缘的缓存服务器、重

定向DNS服务器和内容交换服务器组成。初始服务器负责生成服务器信息内容；缓存服务器负责存储初始服务器的部分或全部信息内容；重定向DNS服务器向用户提供最近的服

务器IP地址，减轻骨干网的压力；内容交换服务器完成各缓存服务器之间的负载均衡功能；内容管理服务器负责整个网络各缓存服务器中存储的内容的管理，为各缓存服务器制定

相应的缓存策略，以提高缓存服务器的服务质量。

              ①分段分发技术
                             流媒体对边缘内容的完整性没有要求，节点只需存储少量的节目或节目片段即可实时推送内容，为用户提供完整的服务。当用户点播的内容只有部分片段或没有

时，系统将采用分发技术进行内容的快速分发。

                 ②部分分发技术
                               部分分发技术可提升边缘系统的命中率，如果对10%的内容采用全复制，20%的内容采用50%复制，50%的内容采用10%复制，那么，系统可以实现95%以上的

命中率，大大降低骨干网的负荷，具有优越的分发性能。

   3.负载均衡技术

                            负载均衡是整个CDN的核心，负载均衡的准确性和效率直接决定了整个CDN的效率和性能。

                           负载均衡技术将网络的流量尽可能均匀地分配到几个能完成相同任务的服务器或网络节点上进行处理，避免部分网络节点过载而另一部分节点空闲的不利状况，既

可以提高网络流量，又可以提高网络的整体性能