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史上最全CDN介绍,你想了解的高防CDN这里都有!

By | 2019年3月1日

一、CDN技术介绍
背景:
互联网的飞速发展给人们的工作和生活带来了极大的便利。人们对互联网的服务质量和接入速度提出了越来越高的要求。虽然带宽在增加,但用户数量也在增加。由于Web服务器的负载和传输距离等因素的影响,Web服务器的响应速度仍然很慢,或者经常出现投诉和故障。解决方案是在网络传输中使用缓存技术,使Web服务的数据流可以在附近访问。它是优化网络数据传输,从而获得高速体验和质量保证的一项非常有效的技术。
1)网络缓存技术,其目的是减少网络中冗余数据传输的重复,最大限度地减少冗余数据传输,并将广域传输改为本地或最近访问。在Internet上交付的内容,其中大部分是对Web/FTP数据、服务器和网络设备使用缓存技术,大大提高了数据链路的性能。缓存服务器具有缓存功能,所以大多数网页对象,如(Web页面对象),如html、php页面文件、Html、等高线、BMP等图像文件,以及其他格式的文件,在有效的(文件)内,对于重复访问,不需要从原始站点进行文件实体的重复访问,但只要通过简单的认证(验证)-几个横截面的头,本地副本可以直接发送给访问者。
2)由于缓存服务器通常靠近用户端部署,可以获得局域网的响应速度,有效降低了广域带宽的消耗。据统计,互联网上80%以上的用户反复访问20%的信息资源,这为缓存技术的应用提供了先决条件。缓存服务器的体系结构与Web服务器的体系结构不同。缓存服务器可以实现比Web服务器更高的性能。缓存服务器不仅提高了响应速度,还节省了带宽。它对于加速Web服务器和有效减少源服务器的负载非常有效。
3)缓存服务器是一个高度集成的软硬件专业功能服务器。它主要作为缓存加速服务,一般部署在网络边缘。根据加速对象的不同,可以分为客户端加速和服务器加速。客户端加速缓存部署在网络出口,在本地缓存频繁访问的内容,提高响应速度,节省带宽。服务器加速,缓存部署在服务器的前端,作为Web服务器的前端,提高了Web服务器的性能,加快了访问速度。如果多个缓存服务器加速分布在不同的区域,那么cdn内容传输网络的基本思想就是通过有效的机制管理缓存网络,引导用户就近访问,平衡全局负载流。
二、什么是CDN?
1)cdn的全称是内容划分网络,即内容分配网络。其目的是在现有互联网上新增一层网络架构,并将网站内容公布于最接近用户的网络的“边缘”,使用户能够在附近获得所需的内容,解决互联网的拥塞问题。提高用户访问网站的响应速度。从技术角度解决网络带宽、用户数量大、网络分布不均等问题,解决了用户访问网站反应慢的根本原因。
2)从狭义上讲,内容分发网络(CDN)是一种新型的网络构建方法,它是在传统IP网络中为发布宽带富媒体而专门优化的网络覆盖层,从广义上讲,CDN是一种基于质量和秩序的网络服务模型。简而言之,(CDN)是一个战略性部署的整体系统,包括四个元素:分布式存储、负载平衡、网络请求重定向和内容管理。内容管理和全局网络流量管理是CDN的核心。
3)通过判断用户的接近度和服务器负载,CDN确保内容以极其有效的方式向用户的请求提供服务。通常,内置服务是基于缓存服务器(也称为代理缓存(代理)),在网络边缘,只跳离用户的“单跳“(单跳)。同时,代理高速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中)的透明镜像。这样的体系结构允许CDN服务提供商代表他们的客户(即,内容提供商)为终端用户提供最佳的可能体验,他们不能忍受请求响应时间中的任何延迟。根据统计,采用CDN技术,可以处理整个网站页面的70%/95%的内容访问,减轻服务器的压力,提高网站的性能和扩展性。
4)与当前的内容分发模型相比,CDN强调网络内容发布的重要性。通过引入主动内容管理和全局负载平衡,CDN与传统内容发布模型根本不同。在传统的内容分发模式中,内容由ICP应用服务器发布,网络仅作为透明数据传输通道。这种透明性体现在网络的质量保证上,仅在数据包的层面上,而不是根据内容对象区分服务质量。此外,由于IP网络的“尽力而为”性质,其质量保证依赖于在用户和应用服务器之间提供足够大于实际所需的端到端通信带宽。在这样的内容分发模式中,不仅占用了大量有价值的骨干带宽,而且ICP应用服务器的负载变得非常繁重且不可预测。当发生一些热事件并且发生浪涌流量时,会发生本地热点效应,导致应用服务器过载并退出服务。这种基于内容的基于应用程序服务器的内容发布模型的另一个缺点是缺乏个性化服务和宽带服务价值链的扭曲。内容提供商负责他们不应该做的内容交付服务。
5)在整个宽带服务价值链中,内容提供商和用户都位于价值链的两端,依靠网络服务提供商进行连接。随着互联网产业的成熟和商业模式的变化,价值链中的角色越来越细分。例如,内容/应用程序运营商、托管服务提供商、主干网服务提供商、访问服务提供商等。在这个价值链中,每个角色都应该分工协作,互相配合,为客户提供良好的服务,从而实现双赢。在内容与网络的结合方式上,内容发布经历了ICP内容(应用)服务器和IDC两个阶段。
6)idc的繁荣也催生了托管服务提供商的角色。然而,idc并没有解决内容有效分配的问题。位于网络中心的内容并不能解决主干宽度的占用,也不能在ip网络上建立交通秩序。因此,将内容推向网络的边缘,为用户提供附近的边缘服务,以确保服务质量和整个网络的访问顺序已经成为一个明显而容易的选择。这是内容发布网络(cdn)的服务模式。cdn的建立解决了内容算子“集中分散”的困境。毫无疑问,建立一个良好的互联网价值链是有价值的,也是不可或缺的。
三、新的CDN应用和客户
1)目前的服务主要用于证券、金融保险、ISP、ICP、网上交易、中大型企业、网络教学等领域。此外,行业特有的网络,互联网可以使用,甚至局域网网络优化.这些网站不需要投入昂贵的各种服务器,建立子网站,特别是流媒体信息、远程教学课件等占用大量带宽资源的媒体信息的广泛应用,并应用于网络。将内容复制到网络边缘,最大限度地缩短内容请求点与发布点之间的距离,对提高网站的性能具有重要意义。
2)CDN网络的建设主要包括企业为企业建设的CDN网络; IDC的CDN网络主要服务于IDC和增值服务;基于网络运营的CDN网络主要提供内容推送服务; CDN网络服务提供商专门构建的CDN用于服务。用户与CDN组织合作。 CDN负责信息传输,确保信息的正常传输和维护传输网络。该网站只需要内容维护,无需考虑流量问题。
3)cdn可以为快速、安全、稳定、可扩展的网络提供保障。
idc建立一个cdn网络。idc运营商一般需要在整个部门中拥有多个idc中心。服务对象是位于idc中心的客户。利用现有网络资源,投资较少,容易建设。例如,一个idc在全国拥有10个计算机室,加入idc cdn网络,并在一个节点上托管一个网络服务器,这相当于拥有10个用于客户访问的镜像服务器。宽带都市圈网络,网络在该地区的速度非常快,而出城的带宽普遍是一个瓶颈。为了反映都市圈网络的高速物理测试,解决方案是将互联网在线内容缓存到本地,并将缓存部署到都市圈网络上的每个流行点。这创造了一个高效和有序的网络,用户可以在一个跳跃中访问大部分内容,这也是一个加速所有网站的应用程序。
四、CDN 的工作原理
在描述CDN的实施时,我们首先来看一下传统未缓存服务的访问过程,以了解CDN缓存访问和未缓存访问之间的区别:
1.用户提供要访问到浏览器的域名;
2.浏览器调用域名解析功能库解析域名,获取域名对应的IP地址;
3.浏览器使用获得的IP地址,域名服务主机发出数据访问请求。
4.浏览器根据域名主机返回的数据显示网页内容。
通过上述四个步骤,浏览器完成了从接收用户想要访问的域名到从域名服务主机获取数据的全过程。CDN网络是在用户和服务器之间添加Cache层。如何引导用户请求缓存获取源服务器的数据,主要通过接管DNS,使用CDN缓存后网站的访问过程成为:
1)用户向浏览器提供要访问的域名;
2)浏览器调用域名解析库来解析域名。由于CDN调整域名解析过程,因此分析函数库通常获得与域名对应的CNAME记录。为了获得实际的IP地址,浏览器需要再次获取域名。解析CNAME域名以获取实际IP地址;在此过程中,使用全局负载均衡DNS解析,例如,根据地理位置信息解析相应的IP地址,以便用户可以访问最近的一个。
3)通过解析得到cdn缓存服务器的IP地址。获得实际IP地址后,浏览器向缓存服务器发送访问请求。
4)缓存服务器根据浏览器提供的要访问的域名,通过缓存内部特殊的DNS解析获取域名的实际IP地址,然后将访问请求提交给缓存服务器的实际IP地址;
5)缓存服务器从实际ip地址获得内容后,一方面保存本地以备将来使用,另一方面将获得的数据返回给客户端以完成数据服务过程;
6)客户端获取缓存服务器返回的数据,显示数据,完成整个浏览数据请求过程。
通过以上分析,我们可以得到它,为了实现普通用户的透明性(即用户客户端加入缓存后不需要进行任何设置,直接使用加速网站的原始域名访问) ,也在指定的网站上。在减少对ICP的影响的同时提供加速服务,只要整个访问过程的域名解析部分被修改以实现透明加速服务,以下是CDN网络实施的具体操作过程。
作为一个国际比较项目,它只需要向cdn运营商提供域名解释权,其他方面不需要做任何修改。运行时,icp修改其域名解析记录,通常通过cname指向cdn网络中缓存服务器的地址。
1)作为cdn运营商,首先需要为icp域名提供开放分析。为了实现portlist,icp域名解释的结果一般指向一个cname记录;
2)当需要排序列表时,CDN运营商可以使用DNS来处理CNAME指向的域名解析过程,以便DNS服务器在接收客户端请求时,根据客户端的IP地址返回相同域名的不同IP地址;
3)由于接收到的IP地址和相关信息,在请求到达源服务器后必须知道源服务器的IP地址,因此内部DNS服务器被维护在业务提供者内部。用于解释域名的真实IP地址;
维护内部DNS服务器时,还需要维护授权服务器以控制可以缓存哪些域名以及哪些域名未缓存以避免开放代理。
五、CDN的技术手段
1)实现cdn的主要技术手段是缓存和镜像服务器。它可以通过两种方式工作:DNS解析或HTTP重定向。它可以通过缓存服务器或远程镜像站点同步传输和更新内容。在DNS模式下,用户的位置判断准确率大于85%,在HTTP模式下准确率大于99%。一般情况下,流入缓存服务器组的数据量与从缓存服务器检索到原始网站的数据量之比在2:1到3:1之间,即重新访问原始网站的数据量(主要是图片、流媒体文件等)的50%到70%。镜像,除了数据同步通信,其余的都在本地完成,没有访问原始服务器的权限。
2)镜像站点服务器是我们经常看到的。它们允许内容直接分发,并应用于静态和准动态数据同步。然而,购买和维护新服务器的费用更高。此外,必须在各地区设立镜像服务器,并配备管理和维护的专业技术人员。当大型网站随时更新伺服器时,对频宽的需求也会大幅增加,所以一般的网路公司不会建立太多镜像伺服器。
3)缓存成本低,适用于静态内容。互联网统计数据显示,80%以上的用户定期访问网站20%的内容,缓存服务器可以根据这些内容处理客户端的大多数静态请求。最初的WWW服务器只需要处理大约20%的非缓存的动态请求,这大大加快了客户请求的响应时间,并减少了原始WWW服务器的负载。根据IDC在美国的一项调查,缓存市场作为CDN的一个重要指标,正以每年近100%的速度增长,整个球的营业额将在2004年达到45亿美元。网络流媒体的发展也将刺激这一市场的需求。
六、CDN的网络架构
主要内容如下:
1)将网络体系结构分为中心和边缘两部分。该中心是指负责全局负载平衡的网络管理中心和DNS解析中心。设备系统安装在管理中心机房,边缘主要是指远程节点。物流配送的载体主要由物流配送和负荷配送两部分组成。
2)当用户访问加入CDN服务的网站时,域名解析请求将最终移交给全局负载均衡DNS进行处理。全局负载均衡DNS通过一组预定义策略为用户提供当时最近用户的节点地址,以便用户可以获得快速服务。同时,它与世界各地分布的所有CDNC节点保持通信,收集每个节点的通信状态,确保用户的请求未分配给不可用的CDN节点,并实际通过DNS执行全局负载平衡。
3)对于普通互联网用户,每个cdn节点相当于一个放置在其周围的网络。通过对全局负载均衡DNS的控制,用户的请求被透明地指向最近的节点,在该节点中,cdn服务器将像网站的原始服务器一样响应用户的请求。因为它离用户更近,所以响应时间肯定更快。
6.1每个cdn节点由两部分组成:一个负载平衡设备和一个缓存服务器
主要内容如下:
1)负载平衡器负责各节点中各Cache的负载均衡,以保证节点的工作效率;同时,负载平衡器还负责采集节点与周围环境之间的信息,维护与全局负载DNS的通信,实现整个系统的负载均衡。
2)高速缓存服务器(高速缓存)负责存储关于客户机的网站的大量信息,就像靠近用户的站点服务器一样,该站点服务器响应本地用户的访问请求。
3)CDN管理系统是整个系统正常运行的保证。它不仅可以监控系统中每个子系统和设备的实时监控,还可以为各种故障生成相应的报警。它还可以实时监控每个节点的总流量和流量,并将其存储在系统的数据库中。网络管理员可以轻松执行进一步分析通过改进的网络管理系统,用户可以修改系统配置。
4)理论上,最简单的cdn网络可以运行一个负责全局负载平衡的dns和每个节点的缓存。DNS支持根据用户源IP地址解析不同的IP,实现近距离访问。为了保证高可用性,需要监控每个节点的流量和健康状态。当一个节点的单个缓存数量不足时,需要多个缓存同时工作,需要负载均衡器使缓存组协同工作。
本文转载于:http://win-man.com
本文关键词:云主机    云服务器   BGP服务器   高防服务器
作者:网站安全专家
Category: CDN

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