一、What is CDN

CDN定义

Content Delivery Network （内容分发网络）。

简单的说就是通过在不同地点缓存内容，然后通过负载平衡等技术将用户请求定向到最近的缓存服务器上获取内容，提高用户访问网站的响应速度。

和简单的内容镜像不同，CDN通过用户就近性和服务器负载的判断，以一种更为高效的方式为用户的请求提供服务。

CDN原理

内容分发布网络(CDN)是一种新型的网络构建方式，它是为能在传统的IP网发布宽带丰富媒体而特别优化的网络覆盖层；

而从广义的角度，CDN代表了一种基于质量与秩序的网络服务模式。

简单地说，内容发布网(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，

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。

总的来说，内容服务基于缓存服务器，也称作代理缓存(Surrogate)，它位于网络的边缘，距用户仅有”一跳”(Single Hop)之遥。

同时，代理缓存是内容提供商源服务器（通常位于CDN服务提供商的数据中心）的一个透明镜像。

这样的架构使得CDN服务提供商能够代表他们客户，即内容供应商，向最终用户提供尽可能好的体验，而这些用户是不能容忍请求响应时间有任何延迟的。

据统计，采用CDN技术，能处理整个网站页面的70%～95％的内容访问量，减轻服务器的压力，提升了网站的性能和可扩展性。

二、Why CDN

传统内容发布模式的问题

1、局部热点效应

与目前现有的内容发布模式相比，CDN强调了网络在内容发布中的重要性。

通过引入主动的内容管理层的和全局负载均衡，CDN从根本上区别于传统的内容发布模式。

在传统的内容发布模式中，内容的发布由ICP的应用服务器完成，而网络只表现为一个透明的数据传输通道，

这种透明性表现在网络的质量保证仅仅停留在数据包的层面，而不能根据内容对象的不同区分服务质量。

此外，由于IP网的”尽力而为”的特性使得其质量保证是依靠在用户和应用服务器之间端到端地提供充分的、远大于实际所需的带宽通量来实现的。

在这样的内容发布模式下，不仅大量宝贵的骨干带宽被占用，同时ICP的应用服务器的负载也变得非常重，而且不可预计。

当发生一些热点事件和出现浪涌流量时，会产生局部热点效应，从而使应用服务器过载退出服务。

这种基于中心的应用服务器的内容发布模式的另外一个缺陷在于个性化服务的缺失和对宽带服务价值链的扭曲，

内容提供商承担了他们不该干也干不好的内容发布服务。

2、用户访问速度

纵观整个宽带服务的价值链，内容提供商和用户位于整个价值链的两端，中间依靠网络服务提供商将其串接起来。

随着互联网工业的成熟和商业模式的变革，在这条价值链上的角色越来越多也越来越细分。

比如内容／应用的运营商、托管服务提供商、骨干网络服务提供商、接入服务提供商等等。

在这一条价值链上的每一个角色都要分工合作、各司其职才能为客户提供良好的服务，从而带来多赢的局面。

从内容与网络的结合模式上看，内容的发布已经走过了ICP的内容（应用）服务器和IDC这两个阶段。

IDC的热潮也催生了托管服务提供商这一角色。但是，IDC并不能解决内容的有效发布问题。

内容位于网络的中心并不能解决骨干带宽的占用和建立IP网络上的流量秩序。

因此将内容推到网络的边缘，为用户提供就近性的边缘服务，从而保证服务的质量和整个网络上的访问秩序就成了一种显而易见的选择。

而这就是内容发布网(CDN)服务模式。

CDN的建立解决了困扰内容运营商的内容”集中与分散”的两难选择，无疑对于构建良好的互联网价值链是有价值的，也是不可或缺的最优网站加速服务。

CDN的优点

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Mirror（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于机制，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 。

三、CDN关键技术

1、内容发布：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：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；

4、内容交换：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；

5、性能管理：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。

四、用户访问CDN服务的流程

1、用户请求页面，域名解析的请求发送到网站的DNS域名解析服务器；

2、网站的DNS服务器将请求指向到智能DNS负载均衡系统；

3、智能DNS负载均衡系统对域名进行智能解析，将响应速度最快的CDN节点IP返回给用户；

4、浏览器向速度最快的CDN节点发出访问请求；

5、如果请求的内容是第一次访问，CDN节点将回到数据中心获取用户请求的数据，缓存并发给用户；

6、当有其他用户再次访问同样内容时，CDN将直接将缓存数据返回给客户，完成请求/服务过程。

如图所示

五、参考资料

http://www.ningoo.net/html/2008/what_is_cdn.html

http://www.it.com.cn/f/server/0611/1/340551.htm