Atiitt cdn技术总结 性能提升之道 目录 1. 组成 最简单的CDN网络由一个DNS服务器和几台缓存服务器组成: 1 1.1. CDN是一个经策略性部署的整体系统,包括分布式存储、负载均衡
Atiitt cdn技术总结 性能提升之道
目录
1. 组成 最简单的CDN网络由一个DNS服务器和几台缓存服务器组成: 1
1.1. CDN是一个经策略性部署的整体系统,包括分布式存储、负载均衡、网络请求的重定向和内容管理4个要件, 2
3. 关键技术 (1)内容发布(2)内容路由(3)内容交换 3
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。
而内容管理和全局的网络流量管理(Traffic Management)是CDN的核心所在。
通过用户就近性和服务器负载的判断,CDN确保内容以一种极为高效的方式为用户的请求提供服务。
,均使用CDN网络加速技术,虽然网站的访问巨大,但无论在什么地方访问都会感觉速度很快。而一般的网站如果服务器在网通,电信用户访问很慢,如果服务器在电信,网通用户访问又很慢
- 关键技术 (1)内容发布(2)内容路由(3)内容交换
(1)内容发布:它借助于建立索引、缓存、流分裂、组播(Multicast)等技术,将内容发布或投递到距离用户最近的远程服务点(POP)处;
(2)内容路由:它是整体性的网络负载均衡技术,通过内容路由器中的重定向(DNS)机制,在多个远程POP上均衡用户的请求,以使用户请求得到最近内容源的响应;
(3)内容交换:它根据内容的可用性、服务器的可用性以及用户的背景,在POP的缓存服务器上,利用应用层交换、流分裂、重定向(ICP、WCCP)等技术,智能地平衡负载流量;
(4)性能管理:它通过内部和外部监控系统,获取网络部件的状况信息,测量内容发布的端到端性能(如包丢失、延时、平均带宽、启动时间、帧速率等),保证网络处于最佳的运行状态。
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。HFMS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HFMS结合存储技术进一步优化流媒体数据存储。
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。
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。
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。
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