简述CDN 什么是CDN 为什么要用CDN CDN适用场景

4

考虑到对CDN认知程度的各层小伙伴,开头有必要简单介绍下CDN原理(高年级同学可以直接跳过):

一、CDN的基本原理和基础架构

CDN是将源站内容分发至最接近用户的节点,使用户可就近取得所需内容,提高用户访问的响应速度和成功率。解决因分布、带宽、服务器性能带来的访问延迟问题,适用于站点加速、点播、直播等场景。
(本章节部分内容摘引自:1.2 [CDN的基本工作过程][1] - 51CTO.COM
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. 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。

v2-7d4409a2d13943df2ca9c15defaec8c6_hd.jpg

CDN关键组件

  • LVS做四层均衡负载

    DR模式
    双LVS做Active-Active互备
    负载均衡算法采用wrr

  • Tengine做七层负载均衡

    阿里基于Nginx开发的高性能HTTP服务器,已经开源,详细请了解:The Tengine Web Server
    主动健康检查
    SPDY v3支持

  • Swift做HTTP缓存

    高性能Cache
    磁盘(SSD/SATA)

CDN基础架构
v2-b41cf4ec53559c2fb15010932ccb4e41_hd.jpg
CDN部署架构

v2-6326f058d381ac9da88ac519012d8822_hd.jpg

二、为什么要使用CDN?或者说CDN能解决什么问题?

如果你在经营一家网站,那你应该知道几点因素是你制胜的关键:

  • 内容有吸引力
  • 访问速度快
  • 支持频繁的用户互动
  • 可以在各处浏览无障碍

另外,你的网站必须能在复杂的网络环境下运行,考虑到全球的用户访问体验。你的网站也会随着使用越来越多的对象(如图片、帧、CSS及APIs)和形形色色的动作(分享、跟踪)而系统逐渐庞大。所以,系统变慢带来用户的流失。
Google及其它网站的研究表明,一个网站每慢一秒钟,就会丢失许多访客,甚至这些访客永远不会再次光顾这些网站。可以想像,如果网站是你的盈利渠道或是品牌窗口,那么网站速度慢将是一个致命的打击。
这就是你使用CDN的第一个也是最重要的原因:为了加速网站的访问
除此之外,CDN还有一些作用:

1. 为了实现跨运营商、跨地域的全网覆盖
互联不互通、区域ISP地域局限、出口带宽受限制等种种因素都造成了网站的区域性无法访问。CDN加速可以覆盖全球的线路,通过和运营商合作,部署IDC资源,在全国骨干节点商,合理部署CDN边缘分发存储节点,充分利用带宽资源,平衡源站流量。阿里云在国内有500+节点,海外300+节点,覆盖主流国家和地区不是问题,可以确保CDN服务的稳定和快速。
2. 为了保障你的网站安全
CDN的负载均衡和分布式存储技术,可以加强网站的可靠性,相当无无形中给你的网站添加了一把保护伞,应对绝大部分的互联网攻击事件。防攻击系统也能避免网站遭到恶意攻击。
3. 为了异地备援
当某个服务器发生意外故障时,系统将会调用其他临近的健康服务器节点进行服务,进而提供接近100%的可靠性,这就让你的网站可以做到永不宕机。
4. 为了节约成本
投入使用CDN加速可以实现网站的全国铺设,你根据不用考虑购买服务器与后续的托管运维,服务器之间镜像同步,也不用为了管理维护技术人员而烦恼,节省了人力、精力和财力。
5. 为了让你更专注业务本身
CDN加速厂商一般都会提供一站式服务,业务不仅限于CDN,还有配套的云存储、大数据服务、视频云服务等,而且一般会提供7x24运维监控支持,保证网络随时畅通,你可以放心使用。并且将更多的精力投入到发展自身的核心业务之上。


三、CDN适用哪些场景?

1、网站站点/应用加速
站点或者应用中大量静态资源的加速分发,建议将站点内容进行动静分离,动态文件可以结合云服务器ECS,静态资源如各类型图片、html、css、js文件等,建议结合 对象存储OSS 存储海量静态资源,可以有效加速内容加载速度,轻松搞定网站图片、短视频等内容分发

  • 架构示意图

v2-69de8db0b2538c59753bc6d39d66a4fd_hd.jpg
2、视音频点播/大文件下载分发加速
支持各类文件的下载、分发,支持在线点播加速业务,如mp4、flv视频文件或者平均单个文件大小在20M以上,主要的业务场景是视音频点播、大文件下载(如安装包下载)等,建议搭配对象存储OSS使用,可提升回源速度,节约近2/3回源带宽成本。

  • 架构示意图

v2-04a9d1772997e9379764c556cbcd3644_hd.jpg
3、视频直播加速(内测中)
视频流媒体直播服务,支持媒资存储、切片转码、访问鉴权、内容分发加速一体化解决方案。结合弹性伸缩服务,及时调整服务器带宽,应对突发访问流量;结合媒体转码服务,享受高速稳定的并行转码,且任务规模无缝扩展。目前CDN直播加速已服务内部用户测试并优化,即将上线,敬请期待

  • 架构示意图

v2-458ed049f2c1d69786db11e309c1b602_hd.jpg
4、移动应用加速移动
APP更新文件(apk文件)分发,移动APP内图片、页面、短视频、UGC等内容的优化加速分发。提供httpDNS服务,避免DNS劫持并获得实时精确的DNS解析结果,有效缩短用户访问时间,提升用户体验。

  • 架构示意图

v2-7d5ec64dc3bae413f384ae81852ce7a5_hd.jpg

四、关于CDN的一些常见名词:

1、Origin Server源站
做 CDN 之前的客户真正的服务器。
2、User
访问者,也就是要访问网站的网民。
3、Last Mile
最后一公里,也就是网民到他所访问到的 CDN 服务器之间的路径。
4、域名
域名是Internet网络上的一个服务器或一个网络系统的名字,全世界,没有重复的域名。5、CNAME记录
它是一个别名记录( Canonical Name );当 DNS 系统在查询 CNAME 左面的名称的时候,都会转向 CNAME 右面的名称再进行查询,一直追踪到最后的 PTR 或 A 名称,成功查询后才会做出回应,否则失败。
6、CNAME域名
CDN的域名加速需要用到CNAME记录,在阿里云控制台配置完成CDN加速后,您会得到一个加速后的域名,称之为CNAME域名(该域名一定是.http://kunlun.com), 用户需要将自己的域名作CNAME指向这个.http://kunlun.com的域名后,域名解析的工作就正式转向阿里云,该域名所有的请求都将转向阿里云CDN的节点。
7、DNS
DNS即Domain Name System,是域名解析服务的意思。它在互联网的作用是:把域名转换成为网络可以识别的ip地址。人们习惯记忆域名,但机器间互相只认IP地址,域名与IP地址之间是一一对应的,它们之间的转换工作称为域名解析,域名解析需要由专门的域名解析服务器来完成,整个过程是自动进行的。比如:上网时输入的百度一下,你就知道会自动转换成为220.181.112.143
8、边缘节点
也称CDN节点、Cache节点等;是相对于网络的复杂结构而提出的一个概念,指距离最终用户接入具有较少的中间环节的网络节点,对最终接入用户有较好的响应能力和连接速度。其作用是将访问量较大的网页内容和对象保存在服务器前端的专用cache设备上,以此来提高网站访问的速度和质量。
9、cache
cache高速缓冲存储器一种特殊的存储器子系统,其中复制了频繁使用的数据以利于快速访问。存储器的高速缓冲存储器存储了频繁访问的RAM位置的内容及这些数据项的存储地址。当处理器引用存储器中的某地址时,高速缓冲存储器便检查是否存有该地址。如果存有该地址,则将数据返回处理器;如果没有保存该地址,则进行常规的存储器访问。因为高速缓冲存储器总是比主RAM存储器速度快,所以当RAM的访问速度低于微处理器的速度时,常使用高速缓冲存储器。


如果觉得我的文章对你有用,请随意赞赏

你可能感兴趣的

436宿舍 · 2018年09月25日

这个文章写得太清晰了

回复

载入中...