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為什么網(wǎng)速越來越好了,因為這個網(wǎng)絡幕后英雄:CDN

2023/09/24
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火云邪神講:天下武功唯快不破!同樣,在現(xiàn)代社會中,如果做事情不講究速度,那么勢必會落后于他人。

而隨著Internet技術和多媒體技術的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡服務已經與我們的生活不可分割,例如:移動支付、視頻電話……自媒體的發(fā)展,更是讓短視頻服務成為了每個上網(wǎng)人的首要選擇。

但是,視頻網(wǎng)站的容量是有限的,在為各地區(qū)的人們提供服務時,網(wǎng)絡訪問距離過長(例如:視頻服務器在北京,訪問的用戶在南京,那么傳輸?shù)木嚯x比較長),用戶與網(wǎng)站之間的鏈路被突發(fā)的大流量數(shù)據(jù)擁塞(例如:春晚時,全國十幾億人都同時接入視頻服務器,鏈路多了會導致網(wǎng)絡通道堵塞),都將導致網(wǎng)絡負載迅速增加,從而使用戶的訪問質量受到嚴重影響。例如:網(wǎng)頁登錄延遲、視頻卡頓……

那么,在網(wǎng)絡世界中,誰為我們提供了速度保障呢?那就是我們的幕后英雄:CDN。

01

什么是CDNCDN:Content Delivery Network,即內容分發(fā)網(wǎng)絡。

拆開解釋:

  • 內容:指的是靜態(tài)資源。
  • 靜態(tài)資源:前端的固定頁面,無需查數(shù)據(jù)庫,也不需要程序處理,直接能顯示的頁面。例如:圖片、視頻、文檔、JS、CS、HTML。
  • 分發(fā)網(wǎng)絡:指的是將靜態(tài)資源分發(fā)到不同地理位置的服務器。

課代表總結:CDN就是將靜態(tài)資源分發(fā)到多個不同的地方以實現(xiàn)就近訪問,進而加快靜態(tài)資源的訪問速度,減輕服務器以及帶寬的負擔

02

CDN的訪問機制現(xiàn)在,我們已經了解了CDN的內容。那么,在網(wǎng)絡上部署了CDN后,用戶訪問服務器時,CDN具體是怎么發(fā)揮作用的呢?

CDN的工作機制,優(yōu)點類似京東的倉儲系統(tǒng)。即提前在各地倉庫儲備好商品,當用戶下單后,則直接從用戶所在城市的倉庫發(fā)貨,縮短了物流的時間。

1. “客戶端”通過瀏覽器訪問服務器。

2. 瀏覽器調用域名解析庫對域名進行解析,得到CDN緩存服務器的IP地址(即邊緣節(jié)點)。

3. 瀏覽器使用得到的IP地址,向緩存服務器發(fā)出訪問請求。(類比為:南京的文檔君在京東上下單購買某件商品A)

4. CDN緩存服務器判斷是否存在已緩存的內容,并進行對應的操作。(類比為:京東系統(tǒng)查看南京的倉儲中心是否有商品A)存在待緩存的內容:將對應的數(shù)據(jù)返回給客戶端。(南京的

倉儲中心有商品A,則直接從南京倉儲中心發(fā)貨給南京的文檔君)不存在待緩存的內容或待緩存的內容失效:緩存服務器從實際IP地址(即中心節(jié)點)獲取內容。獲取內容后,一方面在本地進行保存,以備以后使用,另一方面把獲取的數(shù)據(jù)返回給客戶端,完成數(shù)據(jù)服務過程。(南京的倉儲中心沒有商品A,則從總倉儲中心發(fā)貨給南京的文檔君)說明:邊緣節(jié)點緩存的內容可通過CDN緩存配置進行維護, 且若中心節(jié)點的發(fā)生變化,則緩存服務器中對應的內容失效。

5. “客戶端”得到由緩存服務器返回的數(shù)據(jù)以后顯示出來并完成整個瀏覽的數(shù)據(jù)請求過程。

03

CDN的架構CDN的網(wǎng)絡架構由節(jié)點組成,每個節(jié)點包括高速緩存服務器(Cache)和負載均衡設備。

CDN網(wǎng)絡架構的三種節(jié)點:

    中心節(jié)點:指CDN網(wǎng)管中心和DNS重定向解析中心負責全局負載均衡和內容管理,設備系統(tǒng)安裝在管理中心機房(即視頻網(wǎng)站的主服務器)。存儲所有內容,為邊緣節(jié)點未命中的用戶提供服務。例如:深圳。區(qū)域中心節(jié)點:可按要求存儲全部或部分內容,為邊緣節(jié)點未命中的用戶提供服務。例如:南京。邊緣節(jié)點:指異地節(jié)點,CDN分發(fā)的載體,就近為用戶提供流媒體服務。例如:南京的雨花臺區(qū)。

每個節(jié)點的組成:

    • 高速緩存服務器(Cache):負責存儲客戶網(wǎng)站的大量信息,就像一個靠近用戶的網(wǎng)站服務器一樣響應本地用戶的訪問請求。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的網(wǎng)絡架構有三種模式:

    • 二級架構

三級架構

混合架構

混合組網(wǎng)架構是二級組網(wǎng)架構和三級組網(wǎng)架構的結合。在該區(qū)域的用戶發(fā)展規(guī)模較小時,暫時采用邊緣節(jié)點和中心節(jié)點二級架構提供服務。隨著用戶數(shù)量的發(fā)展,當該區(qū)域的用戶規(guī)模達到一定數(shù)量時,添加區(qū)域中心節(jié)點,為該區(qū)域提供三級架構服務。

結語

關于CDN的內容就講這么多了,一句話秒懂總結:CDN其實就是一個幕后英雄,他承擔的是搬運工的工作,即提前將內容搬運到我們附近,讓我們能盡快獲取對應的內容。

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中興通訊股份有限公司,是全球領先的綜合通信解決方案提供商,中國最大的通信設備上市公司。主要產品包括:2G/3G/4G/5G無線基站與核心網(wǎng)、IMS、固網(wǎng)接入與承載、光網(wǎng)絡、芯片、高端路由器、智能交換機、政企網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、數(shù)據(jù)中心、手機及家庭終端、智慧城市、ICT業(yè)務,以及航空、鐵路與城市軌道交通信號傳輸設備。

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