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CDN网络三级架构技术是如何实现的?
2020-06-04 17:55:57 【

随着宽带网络和宽带流媒体应用的兴起,CDN(通常被称为内容分发网络,有时也被称作内容传递网络)作为一种提高网络内容,特别是提高流媒体内容传输的服务质量、节省骨干网络带宽的技术,在国内外得到越来越广泛的应用。

在互联网领域有一个“8秒定律”,用户访问一个网站时,如果等待网页打开的时间超过8秒,会有超过30%的用户放弃等待。使用CDN会极大简化网站的系统维护工作量,网站维护人员只需将网站内容注入CDN的系统,通过CDN部署在各个物理位置的服务器进行全网分发,就可以实现跨运营商、跨地域的用户覆盖。对于电信运营商,CDN是真正体现管道智能化的技术。

一、CDN网络三级架构

CDN提供一种机制,当用户请求内容时,该内容能够由以最快速度交付的Cache来向用户提供,这个挑选“最优”的过程就叫做负载均衡。

CDN网络架构 主要由两大部分,分为中心和边缘两部分,中心指CDN网管中心和DNS重定向解析中心,负责全局负载 均衡,设备系统 安装在管理 中心机房,边缘主要指异地节点,CDN分发的载体,主要由Cache和负载均衡器等组成。

当用户 访问 加入CDN服务的网站时,域名解析请求将最终交给全局负载均衡DNS进行处理。全局负载均衡DNS通过一组预先定义好的策略,将当时最接近用户的节点地址提供给用户,使用户能够得到快速的服务。同时,它还与分布在世界各地的所有CDNC节点保持通信,搜集各节点的通信状态 ,确保不将用户的请求分配到不可用的CDN节点上,实际上是通过DNS做全局负载均衡。

对于普通的Internet用户来讲,每个CDN节点就相当于一个放置在它周围的WEB。通过全局负载均衡DNS的控制,用户的请求被透明地指向离他最近的节点,节点中CDN服务器 会像网站的原始服务器一样,响应用户的请求。由于它离用户更近,因而响应时间必然更快。

从功能上看,典型的CDN系统由分发服务系统,负载均衡系统和运营管理系统组成。

1.分发服务系统:最基本的工作单元就是Cache设备,cache(边缘cache)负责直接响应最终用户的访问请求,把缓存在本地的内容快速地提供给用 户。同时cache还负责与源站点进行内容同步,把更新的内容以及本地没有的内容从源站点获取并保存在本地。Cache设备的数量、规模、总服务能力是衡 量一个CDN系统服务能力的最基本的指标

2.负载均衡系统:主要功能是负责对所有发起服务请求的用户进行访问调度,确定提供给用户的最终实际访问地址。两级调度体系分为全局负载均衡(GSLB)和本 地负载均衡(SLB)。GSLB主要根据用户就近性原则,通过对每个服务节点进行“最优”判断,确定向用户提供服务的cache的物理位置。SLB主要负 责节点内部的设备负载均衡

3.运营管理系统:分为运营管理和网络管理子系统,负责处理业务层面的与外界系统交互所必须的收集、整理、交付工作,包含客户管理、产品管理、计费管理、统计分析等功能。

二、CDN关键技术

1.缓存算法[Squid];2.分发能力;3.负载均衡[Nginx];4.基于DNS[BIND];5.支持协议;

缓存算法决定命中率、源服务器压力、POP节点存储能力

分发能力取决于IDC能力和IDC策略性分布

负载均衡(智能调度)决定最佳路由、响应时间、可用性、服务质量

基于DNS的负载均衡以CNAME实现[to cluster],智取最优节点服务,缓存点有客户端浏览器缓存、本地DNS服务器缓存

缓存内容有DNS地址缓存、客户请求内容缓存、动态内容缓存

支持协议如静动态加速(图片加速、https带证书加速)、下载加速、流媒体加速、企业应用加速、手机应用加速。


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