浅析CDN技术及其发展.docx

浅析CDN技术及其发展 摘要：在INTERNET飞速发展的今天，CDN服务在互联网上的应用显得越发的重要，其技术也是发展的更加成熟，各类型互联网公司也开始进军这个行业，成为很多行业竞争的新领地。CDN专业服务商为保障网络环境顺畅做出了不少的努力，从降低网络堵塞，到提升用户网络访问体验等，再到资源的合理利用等，CDN服务商起到了关键的作用，经过他们多年的努力，其技术如缓存、内容复制技术等都大大推动了互联网的发展。未来用户在带宽上的需求也会更大，在网络承载能力有限的情况下，怎样保证移动网络环境的信息传输顺畅，是CDN服务商可以体现优势的内容。根据目前互联网的发展需求，网站的用户体验、速度、可靠性三个指标已成为吸引用户访问的基本要素。CDN服务商的网络加速服务因此受到了很大的关注。尤其是近些年随着移动互联网的发展壮大，对这方面的需求比重更大，CDN服务商通过技术创新改善对移动网络环境下的响应速度及稳定性有了较大提升，移动互联网将成为新的市场。国内的CDN行业市场发展潜力巨大，这是互联网快速发展的需求，不断的创新技术改善服务，提供更先进的技术支持，这将大力推动CDN行业迈向更广阔的领域。 下载 关键词：CDN加速 网络 分布 一、什么是CDN 所谓CDN（content delivery/distribution network）全称就是内容分发网络构建CDN的目的：是通过在现有的互联网中增加一层新的网络架构，将网络内容发布到最接近用户的网络“边缘”，使用户可以就近取得所需的内容，解决互联网网络拥挤的状况，提高用户所能获取服务或业务的服务质量。其实质是在互联网上构建一个覆盖网络。 CDN的能力：从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均而产生的用户使用互联网业务服务质量差的根本原因。 CDN是构建在网络之上的内容分发网络，依靠部署在各地的边缘服务器，通过中心平台的负载均衡、内容分发、调度等功能模块，使用户就近获取所需内容，降低网络拥塞，提高用户访问响应速度和命中率。CDN的关键技术主要有内容存储和分发技术。 CDN的基本原理是广泛采用各种缓存服务器，将这些缓存服务器分布到用户访问相对集中的地区或网络中，在用户访问网站时，利用全局负载技术将用户的访问指向距离最近的工作正常的缓存服务器上，由缓存服务器直接响应用户请求。 二、CDN的网络架构 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。 每个CDN节点由两部分组成：负载均衡设备和高速缓存服务器负载均衡设备负责每个节点中各个Cache的负载均衡，保证节点的工作效率；同时，负载均衡设备还负责收集节点与周围环境的信息，保持与全局负载DNS的通信，实现整个系统的负载均衡。 高速缓存服务器（Cache）负责存储客户网站的大量信息，就像一个靠近用户的网站服务器一样响应本地用户的访问请求。 CDN的管理系统是整个系统能够正常运转的保证。它不仅能对系统中的各个子系统和设备进行实时监控，对各种故障产生相应的告警，还可以实时监测到系统中总的流量和各节点的流量，并保存在系统的数据库中，使网管人员能够方便地进行进一步分析。通过完善的网管系统，用户可以对系统配置进行修改。 理论上，最简单的CDN网络有一个负责全局负载均衡的DNS和各节点一台Cache，即可运行。DNS支持根据用户源lP地址解析不同的lP，实现就近访问。为了保证高可用性等，需要监视各节点的流量、健康状况等。一个节点的单台Cache承载数量不够时，才需要多台Cache，多台Cache同时工作，才需要负载均衡器，使Cache群协同工作。 三、CDN的特点 1.本地Cache加速。提高了企业站点（尤其含有大量图片和静态页面站点）的访问速度，并大大提高以上性质站点的稳定性 2.镜像服务。消除了不同运营商之间互联的瓶颈造成的影响，实现了跨运营商的网络加速，保证不同网络中的用户都能得到良好的访问质量。 3.远程加速。远程访问用户根据DNS负载均衡技术智能自动选择Cache服务器，选择最快的Cache服务器，加快远程访问的速度。 4.带宽优化。自动生成服务器的远程Mjrror（镜像）cache服务器，远程用户访问时从cache服务器上读取数据，减少远程访问的带宽、分担网络流量、减轻原站点WEB服务器负载等功能。 5.集群抗攻击。广泛分布的CDN节点加上节点之间的智能冗余机制，可以有效地预防黑客入侵以及降低各种D-D-o.S攻击对网站的影响，同时保证较好的服务质量。 四、CDN的优点 CDN能几乎涵盖国内所有线路。而在可靠性上，CDN在结构上实现了多点的冗余，即使某一个节点由于意外发生故障，对网站的访问能够被自动导向其他的健康节点进行响应。CDN能轻松实现网站的全国铺设，不必考虑服务器的投入与托管、不必考虑新增带宽的成本、不必考虑多台服务器的镜像同步、不必考虑更多的管理维护技术人员。 五、CDN的缺点 （1）实时性不太好是CDN的不足。不过，随着对CDN需求的逐渐升温，这一不足得到了改进，使来自于远程服务器的网络内容网页与复本服务器或缓存器中的网页保持同步。解决方法是在网络内容发生变化时将新的网络内容从服务器端直接传送到缓存器，或者当对网络内容的访问增加时将数据源服务器的网络内容尽可能实时地复制到缓存服务器。 （2）CDN的安全性也存在一定的隐患，因为CDN加还的原理是把数据分布到各地的加速服务器。用户的关键数据在分发到服务器节点之前进行加密再保存在加速服务器节点上，如果加密算法不够严密用户的数据就有在远端服务器被破解的可能。 六、CDN的发展 CDN的诞生和发展与互联网和新技术的发展、应用有着密切的关系，其目的就在于满足应用需求。早期的CDN主要以实现静态文本和图片等静态内容的加速为主，CDN作为IDC的一个增值服务出现；以后随着流媒体服务的发展和Web2.O应用的出现，传统HTTP和下载、网络游戏产业以及网络视频等对服务器和网络带宽的需求压力加大，流媒体、Flash、视频和下载等网站内容及业务成了新的主要应用对象。为了给软件下载、视频流媒体、企业Web应用、B2B交易和Web 2.0互动等各种服务加速，传统的CDN技术又增加了压缩、流量整形、智能路由和网络优化等技术。 在运营商方面，2000年年初，中国电信建设了自己的CDN网络，2004年，中国电信组建了自己的CDN流媒体分发网络。随后在中国电信推广IPTV业务时，为了使得用户获得良好的视频业务体验，又建设了部分CDN节点。 早在200 5年，亚马逊推出的“CloudFront”的CDN服务为中小型客户带来了前所未有的便捷和实用。此项服务将IDC、CDN和云计算相融合，为全球的互联网企业起到了示范作用。而我国在2011年已有互联网企业成功建设了一种基于云计算的CDN网络CloudCDN，采用分布式处理、并行化协同处理技术，实现了网络资源的共享和高效利用，它透过全球各地不同的CDN云（CDN Cloud）产生的一种新型CDN服务。它是CDN在云计算上的延伸和发展，是云计算在CDN上的创新应用成果。 由于中国的互联网起步较晚，国内的互联网厂商的服务模式还很单一，从原来的短信到现在的网络游戏；由于带宽租用成本在运营成本中占据较高比例，造成价格偏高，而若互联网厂商选择自己建设CDN，虽然节约了成本，但因缺乏专业的经验与规模效益，CDN建设后发挥的效果并不好；由于P2P的建设很便宜，因而很多企业选择采用P2P实现加速作用。这些都在很大程度上阻碍了国内CDN市场的发展。 未来，无论是在产业链联合与重构方面，还是从最基本的互联网接入到各种丰富多彩的业