CDN技術詳解

第一章 引言

1. 「第一千米」，這是指萬維網流量向用戶傳送的第一個出口，是網站服務器接入互聯網的鏈路。這個出口帶寬決定了一個網站能爲用戶提供的訪問速度和併發訪問量。當用戶請求量超出網站的出口帶寬，就會在出口處形成擁塞。

2. 「最後一千米」，萬維網流量向用戶傳送的最後一段鏈路，即用戶接入互聯網的鏈路。用戶接入的帶寬影響用戶接收流量的能力。隨着電信運營商的大力發展，用戶的接入帶寬獲得了很大改善，「最後一千米」問題基本獲得解決。

3. ISP互聯，即因特網服務提供商之間的互聯，好比中國電信和中國聯通兩個網絡運營商之間的互聯互通。當某個網站服務器部署在運營商A的機房，運營商B的用戶要訪問該網站，那就必須通過A、B之間的互聯互通點進行跨網訪問。從互聯網的架構來看，不一樣運營商之間的互聯互通帶寬，對任何一個運營商網絡流量來講，佔比都很是小。所以，這裏也一般是網絡傳輸的擁堵點。

4. 長途骨幹傳輸。首先是長距離傳輸時延問題，其次是骨幹網絡的擁塞問題，這些問題都會形成萬維網流量傳輸的擁堵。

使用CDN會極大簡化網站的系統維護工做量，網站維護人員只需將網站內容注入CDN的系統，經過CDN部署在各個物理位置的服務器進行全網分發，就能夠實現跨運營商、跨地域的用戶覆蓋

基本過程

用戶經過瀏覽器訪問傳統的（沒有使用CDN）網站的過程以下。

• 1. 用戶在瀏覽器中輸入要訪問的域名。
• 2. 瀏覽器向DNS服務器請求對該域名的解析。
• 3. DNS服務器返回該域名的IP地址給瀏覽器。
• 4. 瀏覽器使用該IP地址向服務器請求內容。
• 5. 服務器將用戶請求的內容返回給瀏覽器

若是使用了CDN，則其過程會變成如下這樣。

• 1. 用戶在瀏覽器中輸入要訪問的域名。
• 2. 瀏覽器向DNS服務器請求對域名進行解析。因爲CDN對域名解析進行了調整，DNS服務器會最終將域名的解析權交給CNAME指向的CDN專用DNS服務器。
• 3. CDN的DNS服務器將CDN的負載均衡設備IP地址返回給用戶。
• 4. 用戶向CDN的負載均衡設備發起內容URL訪問請求。
• 5. CDN負載均衡設備會爲用戶選擇一臺合適的緩存服務器提供服務。 選擇的依據包括：根據用戶IP地址，判斷哪一臺服務器距離用戶最近；根據用戶所請求的URL中攜帶的內容名稱，判斷哪一臺服務器上有用戶所需內容；查詢各個服務器的負載狀況，判斷哪一臺服務器的負載較小。 基於以上這些依據的綜合分析以後，負載均衡設置會把緩存服務器的IP地址返回給用戶。
• 6. 用戶向緩存服務器發出請求。
• 7. 緩存服務器響應用戶請求，將用戶所需內容傳送到用戶。

總結

使用CDN服務的網站，只需將其域名的解析權交給CDN的負載均衡設備，CDN負載均衡設備將爲用戶選擇一臺合適的緩存服務器，用戶經過訪問這臺緩存服務器來獲取本身所需的數據。

因爲緩存服務器部署在網絡運營商的機房，而這些運營商又是用戶的網絡服務提供商，所以用戶能夠以最短的路徑，最快的速度對網站進行訪問。所以，CDN能夠加速用戶訪問速度，減小源站中心負載壓力。