CDN 详解

概述

CDN（Content Delivery Network，内容分发网络）指基于部署在各地的机房服务，通过中心平台的负载均衡、内容分发、调度的能力，使用户就近获取所需内容，降低网络延迟，提升用户访问的响应速度和体验度

CDN 的关键技术

CDN 的关键技术包括内容发布、内容路由、内容交换和性能管理：

• 内容发布：借助建立索引、缓存、流分裂、组播等技术，将内容发布到网络上离用户最近的中心机房
• 内容路由：通过内容路由器中的重定向机制，在多个中心机房的务器上负载均衡用户的请求，使用户从最近的中心机房获取数据
• 内容交换：根据内容的可用性、服务器的可用性及用户的背景，在缓存服务器上利用应用层交换、流分裂、重定向等技术，智能地平衡负载流量
• 性能管理：通过内部和外部监控系统，获取网络部件的信息，测量内容发布的端到端性能（包丢失、延时、平均带宽、启动时间、速率等），保证网络处于最佳运行状态

CDN 的主要特性

• 本地缓存加速：将用户经常访问的数据（尤其静态数据）缓存在本地以提升系统的响应速度和稳定性
• 镜像服务：消除不同运营商之间的网络差异，实现跨运营商的网络加速，保证不同运营商网络中的用户都能得到良好的网络体验
• 远程加速：利用 DNS 负载均衡技术为用户选择服务质量最优的服务器，加快用户远程访问的速度
• 带宽优化：自动生成服务器的远程镜像缓存服务器，远程用户在访问时从就近的缓存服务器上读取数据，减少远程访问的带宽，分担网络流量，并降低原站点的 Web 服务器负载等
• 集群抗攻击：通过网络安全技术和 CDN 之间的智能冗余机制，可以有效减少网络攻击对网站的影响

内容分发系统

将用户请求的数据分发到就近的各个中心机房，为用户提供快速、高效的内容服务，缓存内容包括静态图片、视频、文本、用户最近访问的 JSON 数据等，缓存技术包括内存缓存、分布式缓存、本地文件缓存等，缓存策略主要考虑缓存更新、缓存淘汰机制

负载均衡系统

负载均衡系统是整个 CDN 系统的核心，它根据当前网络的流量分布、各中心机房服务器的负载和用户请求的特性，将用户的请求负载到不同的中心机房或服务器上，以保用户内容访问的流畅性。负载均衡包括全局负载均衡（GSLB）和本地负载均衡（SLB）

• 全局负载均衡主要指跨机房的负载均衡，通过 DNS 解析或者应用层重定向技术将用户的请求负载到就近的中心机房上
• 本地负载均衡主要指机房内部的负载均衡，一般通过缓存服务器，基于LVS、Nginx、服务网关等技术实现用户的访问负载