CDN加速原理

隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，用戶(hù)在使用網(wǎng)絡(luò )時(shí)對網(wǎng)站的瀏覽速度和效果愈加重視，但由于網(wǎng)民數量激增，網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)路徑過(guò)長(cháng)，從 而使用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)質(zhì)量受到嚴重影響。特別是當用戶(hù)與網(wǎng)站之間的鏈路被突發(fā)的大流量數據擁塞時(shí)，對于異地互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)急速增加的地區來(lái)說(shuō)，訪(fǎng)問(wèn)質(zhì)量不良更是一個(gè) 急待解決的問(wèn)題。如何才能讓各地的用戶(hù)都能夠進(jìn)行高質(zhì)量的訪(fǎng)問(wèn)，并盡量減少由此而產(chǎn)生的費用和網(wǎng)站管理壓力呢？?jì)热莅l(fā)布網(wǎng)絡(luò )（Content Delivery Network，cdn/' target='_blank'>CDN）誕生了。
一、CDN是什么？  CDN的全稱(chēng)是Content Delivery Network，即內容分發(fā)網(wǎng)絡(luò )。其目的是通過(guò)在現有的internet中增加一層新的網(wǎng)絡(luò )架構，將網(wǎng)站的內容發(fā)布到最接近用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò )邊緣，使用戶(hù)可以就近取得所需的內容，提高用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)站的響應速度。CDN有別于鏡像，因為它比鏡像更智能，或者可以做這樣一個(gè)比喻：CDN=更智能的鏡像+緩存+流量導流。因而，CDN可以明顯提高Internet網(wǎng)絡(luò )中信息流動(dòng)的效率。從技術(shù)上全面解決由于網(wǎng)絡(luò )帶寬小、用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)量大、網(wǎng)點(diǎn)分布不均等問(wèn)題，提高用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)站的響應速度。
  為更好地理解CDN，讓我們看一下CDN的工作流程。當用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)已經(jīng)加入CDN服務(wù)的網(wǎng)站時(shí)，首先通過(guò)DNS重定向技術(shù)確定最接近用戶(hù)的最佳CDN節點(diǎn)，同時(shí)將用戶(hù)的請求指向該節點(diǎn)。當用戶(hù)的請求到達指定節點(diǎn)時(shí)，CDN的服務(wù)器（節點(diǎn)上的高速緩存）負責將用戶(hù)請求的內容提供給用戶(hù)。具體流程為: 用戶(hù)在自己的瀏覽器中輸入要訪(fǎng)問(wèn)的網(wǎng)站的域名，瀏覽器向本地DNS請求對該域名的解析，本地DNS將請求發(fā)到網(wǎng)站的主DNS，主DNS根據一系列的策略確定當時(shí)最適當的CDN節點(diǎn)，并將解析的結果（IP地址）發(fā)給用戶(hù)，用戶(hù)向給定的CDN節點(diǎn)請求相應網(wǎng)站的內容。
二、CDN的相關(guān)技術(shù)  CDN的實(shí)現需要依賴(lài)多種網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的支持，其中負載均衡技術(shù)、動(dòng)態(tài)內容分發(fā)與復制技術(shù)、緩存技術(shù)是比較主要的幾個(gè)，下面讓我們簡(jiǎn)單看一下這幾種技術(shù)。
負載均衡技術(shù)   負載均衡技術(shù)不僅僅應用于CDN中，在網(wǎng)絡(luò )的很多領(lǐng)域都得到了廣泛的應用，如服務(wù)器的負載均衡、網(wǎng)絡(luò )流量的負載均衡。顧名思義，網(wǎng)絡(luò )中的負載均衡就是將網(wǎng)絡(luò )的流量盡可能均勻分配到幾個(gè)能完成相同任務(wù)的服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)上，由此來(lái)避免部分網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)過(guò)載。這樣既可以提高網(wǎng)絡(luò )流量，又提高了網(wǎng)絡(luò )的整體性能。在CDN中，負載均衡又分為服務(wù)器負載均衡和服務(wù)器整體負載均衡(也有的稱(chēng)為服務(wù)器全局負載均衡)。服務(wù)器負載均衡是指能夠在性能不同的服務(wù)器之間進(jìn)行任務(wù)分配，既能保證性能差的服務(wù)器不成為系統的瓶頸，又能保證性能高的服務(wù)器的資源得到充分利用。而服務(wù)器整體負載均衡允許Web網(wǎng)絡(luò )托管商、門(mén)戶(hù)站點(diǎn)和企業(yè)根據地理位置分配內容和服務(wù)。通過(guò)使用多站點(diǎn)內容和服務(wù)來(lái)提高容錯性和可用性，防止因本地網(wǎng)或區域網(wǎng)絡(luò )中斷、斷電或自然災害而導致的故障。在CDN的方案中服務(wù)器整體負載均衡將發(fā)揮重要作用，其性能高低將直接影響整個(gè)CDN的性能。