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了解网络加速技术CDN
发布:Admin 日期:2006-07-12
【导读】网络加速器是的全称Content Delivery Network，(缩写：CDN)即内容分发网络。它的原理是通过将网站的内容发布到最接近用户的cache（缓存）服务器内，使大部分客户就近访问cache服务器取得所需的内容，解决Internet网络拥塞状况，提高用户访问网站的响应速度，如同提供了多个分布在各地的克隆站点一般．
什么是网络加速器
网络加速器是的全称Content Delivery Network，(缩写：CDN)即内容分发网络。它的原理是通过将网站的内容发布到最接近用户的cache（缓存）服务器内，使大部分客户就近访问cache服务器取得所需的内容，解决Internet网络拥塞状况，提高用户访问网站的响应速度，如同提供了多个分布在各地的克隆站点一般．
CDN网络加速器的四大优势
高速 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
实用 当企业站点所存放的服务器短时宕机时，用户仍可以在很长一段时间访问cache服务器,获得该企业站点的信息；
简易 CDN网络加速器对用户完全透明，购买、使用方便，不需对其空间作任何更改，不影响原来空间维护操作和运行内容；
超值 本公司为CDN提供可再扩展的所有缓存服务器以及专用DNS硬件以及带宽，一次购买，可在各地电信机房自动为您"克隆"出多个站点副本，让站点遍布internet各处。
工作原理
1、每一个Cache Server中都有 Web server中已购买CDN加速器站点的一个"克隆版本"，使您的页面遍布各地，各地的浏览者通过最近的一台Cache Server浏览网站，提高网站速度，使浏览者体会到快速的访问效果
2、如果CDN服务器群中的一台服务器出现问题，都不会影响网站正常访问，访问者可从另一台服务器上读取数据，增强网站的稳定性．
2、站点管理者的ftp维护仍然在Web server中进行，Cache Server能同步您的页面更改。
3、所有的静态图片、文字都将通过Cache Server和浏览者之间进行，Cache Server越多，网站就被越多次"克隆"，本公司将不断扩张Cache Server数量满足日益提高的访问需求。
CDN 的工作原理
在描述CDN的实现原理，让我们先看传统的未加缓存服务的访问过程，以便了解CDN缓存访问方式与未加缓存访问方式的差别：
由上图可见，用户访问未使用CDN缓存网站的过程为:
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函数库对域名进行解析，以得到此域名对应的IP地址；
3)、浏览器使用所得到的IP地址，域名的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的内容。
通过以上四个步骤，浏览器完成从用户处接收用户要访问的域名到从域名服务主机处获取数据的整个过程。CDN网络是在用户和服务器之间增加Cache层，如何将用户的请求引导到Cache上获得源服务器的数据，主要是通过接管DNS实现，下面让我们看看访问使用CDN缓存后的网站的过程：
通过上图，我们可以了解到，使用了CDN缓存后的网站的访问过程变为：
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对域名进行解析，由于CDN对域名解析过程进行了调整，所以解析函数库一般得到的是该域名对应的CNAME记录，为了得到实际IP地址，浏览器需要再次对获得的CNAME域名进行解析以得到实际的IP地址；在此过程中，使用的全局负载均衡DNS解析，如根据地理位置信息解析对应的IP地址，使得用户能就近访问。
3)、此次解析得到CDN缓存服务器的IP地址，浏览器在得到实际的IP地址以后，向缓存服务器发出访问请求；
4)、缓存服务器根据浏览器提供的要访问的域名，通过Cache内部专用DNS解析得到此域名的实际IP地址，再由缓存服务器向此实际IP地址提交访问请求；
5)、缓存服务器从实际IP地址得得到内容以后，一方面在本地进行保存，以备以后使用，二方面把获取的数据返回给客户端，完成数据服务过程；
6)、客户端得到由缓存服务器返回的数据以后显示出来并完成整个浏览的数据请求过程。
通过以上的分析我们可以得到，为了实现既要对普通用户透明(即加入缓存以后用户客户端无需进行任何设置，直接使用被加速网站原有的域名即可访问)，又要在为指定的网站提供加速服务的同时降低对ICP的影响，只要修改整个访问过程中的域名解析部分，以实现透明的加速服务，下面是CDN网络实现的具体操作过程。
1)、作为ICP，只需要把域名解释权交给CDN运营商，其他方面不需要进行任何的修改；操作时，ICP修改自己域名的解析记录，一般用cname方式指向CDN网络Cache服务器的地址。
2)、作为CDN运营商，首先需要为ICP的域名提供公开的解析，为了实现sortlist，一般是把ICP的域名解释结果指向一个CNAME记录；
3)、当需要进行sorlist时，CDN运营商可以利用DNS对CNAME指向的域名解析过程进行特殊处理，使DNS服务器在接收到客户端请求时可以根据客户端的IP地址，返回相同域名的不同IP地址；
4)、由于从cname获得的IP地址，并且带有hostname信息，请求到达Cache之后，Cache必须知道源服务器的IP地址，所以在CDN运营商内部维护一个内部DNS服务器，用于解释用户所访问的域名的真实IP地址；
5)、在维护内部DNS服务器时，还需要维护一台授权服务器，控制哪些域名可以进行缓存，而哪些又不进行缓存，以免发生开放代理的情况。
5．CDN的技术手段
实现CDN的主要技术手段是高速缓存、镜像服务器。可工作于DNS解析或HTTP重定向两种方式，通过Cache服务器，或异地的镜像站点 完成内容的传送与同步更新。DNS方式用户位置判断准确率大于85%，HTTP方式准确率为99%以上；一般情况，各Cache服务器群的用户访问流入数据量与Cache服务器到原始网站取内容的数据量之比在2：1到3：1之间，即分担50%到70%的到原始网站重复访问数据量（主要是图片，流媒体文件等内容）；对于镜像，除数据同步的流量，其余均在本地完成，不访问原始服务器。
镜像站点（Mirror Site）服务器是我们经常可以看到的，它让内容直截了当地进行分布，适用于静态和准动态的数据同步。但是购买和维护新服务器的费用较高，另外还必须在各个地区设置镜像服务器，配备专业技术人员进行管理与维护。大型网站在随时更新各地服务器的同时，对带宽的需求也会显著增加，因此一般的互联网公司不会建立太多的镜像服务器。
高速缓存手段的成本较低，适用于静态内容。Internet的统计表明，超过80%的用户经常访问的是20%的网站的内容，在这个规律下，缓存服务器可以处理大部分客户的静态请求，而原始的WWW服务器只需处理约20%左右的非缓存请求和动态请求，于是大大加快了客户请求的响应时间，并降低了原始WWW服务器的负载。
CDN的发展潮流
在短短几年内，CDN技术发展迅速，众多的网站纷纷采用CDN服务来改善其服务质量，为用户带来更好的上网体验。根据美国HTRC公司的调查报告，在美国，1999年有8%的网站采用了CDN服务；而到2001年，这一比例已上升到31%，并且同期内只剩下约14%的网站仍未有采用CDN服务的计划。
此项新兴的技术能给我们带来什么好处？
一．对使用此技术的网站
高速 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
实用 当企业站点所存放的服务器短时宕机时，用户仍可以在很长一段时间访问cache服务器,获得该企业站点的信息；
CDN技术使用案例：
对于电子商务类网站，有所谓8秒定律，即用户访问一个网站时，如果等待网页打开的时间超过8秒，会有超过30%的用户放弃等待。据资料显示，估计每年由于网络问题(缓慢甚至不通)导致电子商务方面的损失高达44亿美元。
易趣网是2002年6月开始使用 CDN服务，到春节前后访问数量增加了6-7倍多，而访问质量不但没有下降反而得到提高，6月前访问响应速度10-20秒，使用CDN后则在8秒以内，而这期间设备没有增加，服务质量得到提高，成本得到有效控制，交易额也获得迅速增长，起到了一举多得的效果。
对于动态脚本，数据库操作等，CDN中的CacheServer不做任何处理，他只相当于一个透明的代理而已，但也并不绝对，举个例子：假如您的数据库中只是存储图片地址，真正的图片存放在服务器硬盘空间中，程序脚本从数据库中取得地址后显示出图片。这种情况下，缓存服务器会为你做图片缓存，速度也会加快！
第二种较少见的情况，如果数据库中存贮的是二进制图片信息，程序脚本从数据库中直接取得图片信息，这样就完全不加速了。但是cdn依然提供分布式的访问形式，增加的是稳定性。
什么是网络加速器
网络加速器是的全称Content Delivery Network，(缩写：CDN)即内容分发网络。它的原理是通过将网站的内容发布到最接近用户的cache（缓存）服务器内，使大部分客户就近访问cache服务器取得所需的内容，解决Internet网络拥塞状况，提高用户访问网站的响应速度，如同提供了多个分布在各地的克隆站点一般．
CDN网络加速器的四大优势
高速 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
实用 当企业站点所存放的服务器短时宕机时，用户仍可以在很长一段时间访问cache服务器,获得该企业站点的信息；
简易 CDN网络加速器对用户完全透明，购买、使用方便，不需对其空间作任何更改，不影响原来空间维护操作和运行内容；
超值 本公司为CDN提供可再扩展的所有缓存服务器以及专用DNS硬件以及带宽，一次购买，可在各地电信机房自动为您"克隆"出多个站点副本，让站点遍布internet各处。
工作原理
1、每一个Cache Server中都有 Web server中已购买CDN加速器站点的一个"克隆版本"，使您的页面遍布各地，各地的浏览者通过最近的一台Cache Server浏览网站，提高网站速度，使浏览者体会到快速的访问效果
2、如果CDN服务器群中的一台服务器出现问题，都不会影响网站正常访问，访问者可从另一台服务器上读取数据，增强网站的稳定性．
2、站点管理者的ftp维护仍然在Web server中进行，Cache Server能同步您的页面更改。
3、所有的静态图片、文字都将通过Cache Server和浏览者之间进行，Cache Server越多，网站就被越多次"克隆"，本公司将不断扩张Cache Server数量满足日益提高的访问需求。
CDN 的工作原理
在描述CDN的实现原理，让我们先看传统的未加缓存服务的访问过程，以便了解CDN缓存访问方式与未加缓存访问方式的差别：
由上图可见，用户访问未使用CDN缓存网站的过程为:
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函数库对域名进行解析，以得到此域名对应的IP地址；
3)、浏览器使用所得到的IP地址，域名的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的内容。
通过以上四个步骤，浏览器完成从用户处接收用户要访问的域名到从域名服务主机处获取数据的整个过程。CDN网络是在用户和服务器之间增加Cache层，如何将用户的请求引导到Cache上获得源服务器的数据，主要是通过接管DNS实现，下面让我们看看访问使用CDN缓存后的网站的过程：
通过上图，我们可以了解到，使用了CDN缓存后的网站的访问过程变为：
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对域名进行解析，由于CDN对域名解析过程进行了调整，所以解析函数库一般得到的是该域名对应的CNAME记录，为了得到实际IP地址，浏览器需要再次对获得的CNAME域名进行解析以得到实际的IP地址；在此过程中，使用的全局负载均衡DNS解析，如根据地理位置信息解析对应的IP地址，使得用户能就近访问。
3)、此次解析得到CDN缓存服务器的IP地址，浏览器在得到实际的IP地址以后，向缓存服务器发出访问请求；
4)、缓存服务器根据浏览器提供的要访问的域名，通过Cache内部专用DNS解析得到此域名的实际IP地址，再由缓存服务器向此实际IP地址提交访问请求；
5)、缓存服务器从实际IP地址得得到内容以后，一方面在本地进行保存，以备以后使用，二方面把获取的数据返回给客户端，完成数据服务过程；
6)、客户端得到由缓存服务器返回的数据以后显示出来并完成整个浏览的数据请求过程。
通过以上的分析我们可以得到，为了实现既要对普通用户透明(即加入缓存以后用户客户端无需进行任何设置，直接使用被加速网站原有的域名即可访问)，又要在为指定的网站提供加速服务的同时降低对ICP的影响，只要修改整个访问过程中的域名解析部分，以实现透明的加速服务，下面是CDN网络实现的具体操作过程。
1)、作为ICP，只需要把域名解释权交给CDN运营商，其他方面不需要进行任何的修改；操作时，ICP修改自己域名的解析记录，一般用cname方式指向CDN网络Cache服务器的地址。
2)、作为CDN运营商，首先需要为ICP的域名提供公开的解析，为了实现sortlist，一般是把ICP的域名解释结果指向一个CNAME记录；
3)、当需要进行sorlist时，CDN运营商可以利用DNS对CNAME指向的域名解析过程进行特殊处理，使DNS服务器在接收到客户端请求时可以根据客户端的IP地址，返回相同域名的不同IP地址；
4)、由于从cname获得的IP地址，并且带有hostname信息，请求到达Cache之后，Cache必须知道源服务器的IP地址，所以在CDN运营商内部维护一个内部DNS服务器，用于解释用户所访问的域名的真实IP地址；
5)、在维护内部DNS服务器时，还需要维护一台授权服务器，控制哪些域名可以进行缓存，而哪些又不进行缓存，以免发生开放代理的情况。
5．CDN的技术手段
实现CDN的主要技术手段是高速缓存、镜像服务器。可工作于DNS解析或HTTP重定向两种方式，通过Cache服务器，或异地的镜像站点 完成内容的传送与同步更新。DNS方式用户位置判断准确率大于85%，HTTP方式准确率为99%以上；一般情况，各Cache服务器群的用户访问流入数据量与Cache服务器到原始网站取内容的数据量之比在2：1到3：1之间，即分担50%到70%的到原始网站重复访问数据量（主要是图片，流媒体文件等内容）；对于镜像，除数据同步的流量，其余均在本地完成，不访问原始服务器。
镜像站点（Mirror Site）服务器是我们经常可以看到的，它让内容直截了当地进行分布，适用于静态和准动态的数据同步。但是购买和维护新服务器的费用较高，另外还必须在各个地区设置镜像服务器，配备专业技术人员进行管理与维护。大型网站在随时更新各地服务器的同时，对带宽的需求也会显著增加，因此一般的互联网公司不会建立太多的镜像服务器。
高速缓存手段的成本较低，适用于静态内容。Internet的统计表明，超过80%的用户经常访问的是20%的网站的内容，在这个规律下，缓存服务器可以处理大部分客户的静态请求，而原始的WWW服务器只需处理约20%左右的非缓存请求和动态请求，于是大大加快了客户请求的响应时间，并降低了原始WWW服务器的负载。
CDN的发展潮流
在短短几年内，CDN技术发展迅速，众多的网站纷纷采用CDN服务来改善其服务质量，为用户带来更好的上网体验。根据美国HTRC公司的调查报告，在美国，1999年有8%的网站采用了CDN服务；而到2001年，这一比例已上升到31%，并且同期内只剩下约14%的网站仍未有采用CDN服务的计划。
此项新兴的技术能给我们带来什么好处？
一．对使用此技术的网站
高速 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
实用 当企业站点所存放的服务器短时宕机时，用户仍可以在很长一段时间访问cache服务器,获得该企业站点的信息；
CDN技术使用案例：
对于电子商务类网站，有所谓8秒定律，即用户访问一个网站时，如果等待网页打开的时间超过8秒，会有超过30%的用户放弃等待。据资料显示，估计每年由于网络问题(缓慢甚至不通)导致电子商务方面的损失高达44亿美元。
易趣网是2002年6月开始使用 CDN服务，到春节前后访问数量增加了6-7倍多，而访问质量不但没有下降反而得到提高，6月前访问响应速度10-20秒，使用CDN后则在8秒以内，而这期间设备没有增加，服务质量得到提高，成本得到有效控制，交易额也获得迅速增长，起到了一举多得的效果。
对于动态脚本，数据库操作等，CDN中的CacheServer不做任何处理，他只相当于一个透明的代理而已，但也并不绝对，举个例子：假如您的数据库中只是存储图片地址，真正的图片存放在服务器硬盘空间中，程序脚本从数据库中取得地址后显示出图片。这种情况下，缓存服务器会为你做图片缓存，速度也会加快！
第二种较少见的情况，如果数据库中存贮的是二进制图片信息，程序脚本从数据库中直接取得图片信息，这样就完全不加速了。但是cdn依然提供分布式的访问形式，增加的是稳定性。
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