轉載自??CDN如何實現(xiàn)，關鍵技術是什么？

CDN原理?? ? ? ? ? ?

CDN網(wǎng)絡是在用戶和服務器之間增加Cache層，如何將用戶的請求引導到Cache上獲得源服務器的數(shù)據(jù)，主要是通過接管DNS實現(xiàn)，這就是CDN的最基本的原理。如下圖：

圖中各點含義如下：

1.用戶向瀏覽器輸入www.web.com這個域名，瀏覽器第一次發(fā)現(xiàn)本地沒有dns緩存，則向網(wǎng)站的DNS服務器請求；

2.網(wǎng)站的DNS域名解析器設置了CNAME，指向了www.web.51cdn.com,請求指向了CDN網(wǎng)絡中的智能DNS負載均衡系統(tǒng)；

3.智能DNS負載均衡系統(tǒng)解析域名，把對用戶響應速度最快的IP節(jié)點返回給用戶；

4.用戶向該IP節(jié)點（CDN服務器）發(fā)出請求；

5.由于是第一次訪問，CDN服務器會向原web站點請求，并緩存內容；

6.請求結果發(fā)給用戶。

當然很多細節(jié)沒有涉及到，比如第1步，首先向本地的DNS服務器請求。第5步，內容淘汰機制（根據(jù)TTL）等。但原理大體如此。

當用戶訪問加入CDN服務的網(wǎng)站時，域名解析請求將最終交給全局負載均衡DNS進行處理。全局負載均衡DNS通過一組預先定義好的策略，將當時最接近用 戶的節(jié)點地址提供給用戶，使用戶能夠得到快速的服務。同時，它還與分布在世界各地的所有CDNC節(jié)點保持通信，搜集各節(jié)點的通信狀態(tài)，確保不將用戶的請求 分配到不可用的CDN節(jié)點上，實際上是通過DNS做全局負載均衡。

對于普通的Internet用戶來講，每個CDN節(jié)點就相當于一個放置在它周圍的WEB。通過全局負載均衡DNS的控制，用戶的請求被透明地指向離他最近的節(jié)點，節(jié)點中CDN服務器會像網(wǎng)站的原始服務器一樣，響應用戶的請求。由于它離用戶更近，因而響應時間必然更快。

CDN節(jié)點

每個CDN節(jié)點由兩部分組成:負載均衡設備和高速緩存服務器。

負載均衡設備負責每個節(jié)點中各個Cache的負載均衡，保證節(jié)點的工作效率;同時，負載均衡設備還負責收集節(jié)點與周圍環(huán)境的信息，保持與全局負載DNS的通信，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的負載均衡。CDN的管理系統(tǒng)是整個系統(tǒng)能夠正常運轉的保證。它不僅能對系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)和設備進行實時監(jiān)控，對各種故障產(chǎn)生相應的告警，還可以實時監(jiān)測到系統(tǒng)中 總的流量和各節(jié)點的流量，并保存在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，使網(wǎng)管人員能夠方便地進行進一步分析。通過完善的網(wǎng)管系統(tǒng)，用戶可以對系統(tǒng)配置進行修改。

CDN網(wǎng)絡

理論上，最簡單的CDN網(wǎng)絡有一個負責全局負載均衡的DNS和各節(jié)點一臺Cache，即可運行。DNS支持根據(jù)用戶源IP地址解析不同的IP，實現(xiàn) 就近訪問。為了保證高可用性等，需要監(jiān)視各節(jié)點的流量、健康狀況等。一個節(jié)點的單臺Cache承載數(shù)量不夠時，才需要多臺Cache，多臺Cache同時 工作，才需要負載均衡器，使Cache群協(xié)同工作。

CDN關鍵技術：? ? ?

1.緩存算法[Squid]；

2. 分發(fā)能力；

3. 負載均衡[Nginx]

4. 基于DNS[BIND]；

5. 支持協(xié)議；

緩存算法決定命中率、源服務器壓力、POP節(jié)點存儲能力。

分發(fā)能力取決于IDC能力和IDC策略性分布。

負載均衡（智能調度）決定最佳路由、響應時間、可用性、服務質量。

基于DNS的負載均衡以CNAME實現(xiàn)[to cluster]，智取最優(yōu)節(jié)點服務，

緩存點有客戶端瀏覽器緩存、本地DNS服務器緩存。

緩存內容有DNS地址緩存、客戶請求內容緩存、動態(tài)內容緩存。

支持協(xié)議如靜動態(tài)加速（圖片加速、https帶證書加速）、下載加速、流媒體加速、企業(yè)應用加速、手機應用加速。

CDN提供一種機制，當用戶請求內容時，該內容能夠由以最快速度交付的Cache來向用戶提供，這個挑選“最優(yōu)”的過程就叫做負載均衡。

從功能上看，典型的CDN系統(tǒng)由分發(fā)服務系統(tǒng)，負載均衡系統(tǒng)和運營管理系統(tǒng)組成。

?分發(fā)服務系統(tǒng)：

最基本的工作單元就是Cache設備，cache（邊緣cache）負責直接響應最終用戶的訪問請求，把緩存在本地的內容快速地提供給用 戶。同時cache還負責與源站點進行內容同步，把更新的內容以及本地沒有的內容從源站點獲取并保存在本地。Cache設備的數(shù)量、規(guī)模、總服務能力是衡 量一個CDN系統(tǒng)服務能力的最基本的指標

負載均衡系統(tǒng)：

主要功能是負責對所有發(fā)起服務請求的用戶進行訪問調度，確定提供給用戶的最終實際訪問地址。兩級調度體系分為全局負載均衡（GSLB）和本 地負載均衡（SLB）。GSLB主要根據(jù)用戶就近性原則，通過對每個服務節(jié)點進行“最優(yōu)”判斷，確定向用戶提供服務的cache的物理位置。SLB主要負 責節(jié)點內部的設備負載均衡

運營管理系統(tǒng)：

分為運營管理和網(wǎng)絡管理子系統(tǒng)，負責處理業(yè)務層面的與外界系統(tǒng)交互所必須的收集、整理、交付工作，包含客戶管理、產(chǎn)品管理、計費管理、統(tǒng)計分析等功能。

負責為用戶提供內容服務的cache設備應部署在物理上的網(wǎng)絡邊緣位置，即CDN邊緣層。CDN系統(tǒng)中負責全局性管理和 控制的設備組成中心層（二級緩存），中心層同時保存著最多的內容副本，當邊緣層設備未命中時，會向中心層請求，如果在中心層仍未命中，則需要中心層向源站 回源（如果是流媒體，代價很大）。

CDN骨干點和CDN POP點在功能上不同，中心和區(qū)域節(jié)點一般稱為骨干點，主要作為內容分發(fā)和邊緣未命中時的服務點；邊緣節(jié)點又被稱為POP（point of presence）節(jié)點，CDN POP點主要作為直接向用戶提供服務的節(jié)點。

應用協(xié)議加速：

企業(yè)應用加速主要是動態(tài)加速和SSL加速。

廣域網(wǎng)應用加速：

SSL應用加速：由于需要大量的加密解密運算，SSL應用對服務器端的資源消耗是非常巨大的。CDN提供SSL應用加速后，由CDN的專用SSL加速硬件來完成加密解密運算工作。

網(wǎng)頁壓縮：HTTP1.1提出對網(wǎng)頁壓縮的支持。在服務器端可以先對網(wǎng)頁數(shù)據(jù)進行壓縮，然后將壓縮后的文件提供給訪問用戶，最后在用戶瀏覽器端解壓顯示（但要衡量加解壓時間）。

總結

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