云計(jì)算技術(shù)這幾年持續(xù)火熱，但讓普通的人們大眾并未能切身感受到，似乎離人們的生活很遙遠(yuǎn)，是一種觸不可及的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。的確，數(shù)據(jù)中心是云計(jì)算技術(shù)最佳的落地點(diǎn)。而人們的生活雖然無時(shí)無刻都與數(shù)據(jù)中心有關(guān)，但真正有機(jī)會(huì)走進(jìn)數(shù)據(jù)中心的人并不多。而人們通過網(wǎng)絡(luò)去訪問各種網(wǎng)站、云盤、VPN網(wǎng)絡(luò)等，的確實(shí)際是通過電信號(hào)訪問遠(yuǎn)在幾千公里甚至跨海幾萬公里的各個(gè)數(shù)據(jù)中心所承載的應(yīng)用業(yè)務(wù)。在互聯(lián)網(wǎng)初期，能訪問，實(shí)現(xiàn)互通人們就已經(jīng)很滿足，然而隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，網(wǎng)絡(luò)走進(jìn)了人們的普通生活。人們在使用網(wǎng)絡(luò)時(shí)已經(jīng)開始對(duì)網(wǎng)站的瀏覽速度和效果愈加重視，但由于網(wǎng)民數(shù)量激增，網(wǎng)絡(luò)訪問距離過長，從而使用戶的訪問質(zhì)量受到嚴(yán)重影響，尤其是廣域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)帶寬是有限制的，而且使用網(wǎng)絡(luò)帶寬的費(fèi)用是昂貴的，因此廣域網(wǎng)的帶寬資源非常緊張。當(dāng)人們與網(wǎng)站之間的鏈路被突發(fā)的大流量數(shù)據(jù)擁塞時(shí)，對(duì)于異地互聯(lián)網(wǎng)用戶急速增加的地區(qū)來說，訪問質(zhì)量不良更是一個(gè)急待解決的問題。
面對(duì)這樣的問題，CDN技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。CDN即Content Delivery Network，內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。CDN是建立并覆蓋在承載網(wǎng)之上、由分布在不同區(qū)域的服務(wù)節(jié)點(diǎn)組成的分布式網(wǎng)絡(luò)。它通過一定規(guī)則將源內(nèi)容傳輸?shù)阶罱咏脩舻倪吘墸褂脩艨梢跃徒〉盟璧膬?nèi)容，減少對(duì)骨干網(wǎng)的帶寬要求，提高用戶訪問的響應(yīng)速度。從CDN技術(shù)的描述不難看出，通過CDN技術(shù)可以講遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)中心的信息傳輸?shù)奖镜胤?wù)器上，本地用戶訪問本地服務(wù)器即可完成業(yè)務(wù)。這和H3C用戶大會(huì)上提出的云點(diǎn)解決方案很類似，本質(zhì)上就是將遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)中心的源內(nèi)容拷貝到用戶距離最新的服務(wù)器虛擬機(jī)上，然后用戶直接訪問云點(diǎn)即可。云點(diǎn)和源內(nèi)容的數(shù)據(jù)中心保持了同步，這樣大大減輕了廣域網(wǎng)的帶寬壓力。絕大多數(shù)的訪問都是重復(fù)的，如果都會(huì)訪問遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)中心，廣域網(wǎng)的帶寬就很快會(huì)被這些重復(fù)的流量所占滿，CDN充分利用本地服務(wù)器滿足人們訪問需求，讓人真正置身于云中，在云中漫步。
自1998年第一個(gè)CDN從MIT實(shí)驗(yàn)室誕生到現(xiàn)在，CDN技術(shù)得到了迅速發(fā)展。在國際上，ITU、IETF、W3C等組織早在2000年左右就開始CDN的標(biāo)準(zhǔn)化工作。自2007年以來，隨著互聯(lián)網(wǎng)視頻業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，CDN的重要程度也日益提高，CDN標(biāo)準(zhǔn)化重新受到IETF、ETSI等主要標(biāo)準(zhǔn)組織的重視。2011年，IETF成立CDNI工作組，著手研究CDN互通問題。CDNI工作組已經(jīng)在CDN互聯(lián)互通需求、問題、框架、路由協(xié)議等方面進(jìn)行了研究，已經(jīng)發(fā)布了一些得到共識(shí)的草案（Draft），其中CDNI互聯(lián)互通總體架構(gòu)已經(jīng)得到業(yè)界的認(rèn)可。除了IETF之外歐州還主動(dòng)發(fā)起Alicante計(jì)劃、思科發(fā)起的Pilot驗(yàn)證網(wǎng)也都是為探討CDN技術(shù)的互聯(lián)互通進(jìn)行了研究。
CDN是在現(xiàn)有的Internet中增加一層新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，將網(wǎng)站的內(nèi)容發(fā)布到最接近人們的網(wǎng)絡(luò)“邊緣”，使人們可以就近取得所需的內(nèi)容，解決Internet廣域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)擁塞狀況，提高訪問網(wǎng)站的響應(yīng)速度。從技術(shù)上全面解決由于網(wǎng)絡(luò)帶寬小、人們訪問量大、網(wǎng)點(diǎn)分布不均等原因，解決人們訪問網(wǎng)站響應(yīng)速度慢的根本原因。典型的CDN有五個(gè)部分組成，如圖1所示：
圖1：CDN網(wǎng)絡(luò)組成示意圖
CDN是在互聯(lián)網(wǎng)上虛擬出來的一層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要包括圖1所示的五個(gè)部分。其中源服務(wù)器就是真正的網(wǎng)站所在的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。節(jié)點(diǎn)Cache服務(wù)器就是位于各個(gè)云點(diǎn)的服務(wù)器，在節(jié)點(diǎn)Cache服務(wù)器上保存著人們頻繁訪問的網(wǎng)站內(nèi)容的副本。GSLB控制服務(wù)器是專用的具有高可靠和高冗余性的設(shè)備，其作用是將源服務(wù)器的流量傳輸?shù)焦ぷ髡５墓?jié)點(diǎn)Cache服務(wù)器上。GSLB可以自動(dòng)判斷用戶的來源，有效地保證訪問需求被分配到離其邏輯上最近、最健康的節(jié)點(diǎn)Cache服務(wù)器上。內(nèi)容管理系統(tǒng)根據(jù)內(nèi)容提供商提供的內(nèi)容和目標(biāo)客戶群, 對(duì)訪問需求預(yù)先做出判斷是否將當(dāng)前的內(nèi)容的緩存或緩存多久、或不保留在Cache服務(wù)器中而直接回源服務(wù)器等等。為了保證整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，每個(gè)CDN網(wǎng)絡(luò)都有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。它負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)分布檢測和集中告警，保證在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)故障、定位故障，并在監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)連通的同時(shí)對(duì)應(yīng)用層的各項(xiàng)服務(wù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
CDN技術(shù)具有動(dòng)態(tài)內(nèi)容路由、高速緩存機(jī)制、動(dòng)態(tài)內(nèi)容分發(fā)與復(fù)制、負(fù)載均衡等多種功能，最大限度地減輕骨干網(wǎng)絡(luò)流量, 提高用戶訪問的響應(yīng)速度、質(zhì)量及網(wǎng)絡(luò)資源的利用率, 降低成本, 達(dá)到優(yōu)化數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的總體性能。我們在建設(shè)數(shù)據(jù)中心時(shí)，不能一味的建造規(guī)模巨大的數(shù)據(jù)中心，還要兼顧末端節(jié)點(diǎn)，只有在多地建造多個(gè)分級(jí)節(jié)點(diǎn)，才能有效緩解數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力。CDN技術(shù)雖然發(fā)展很快，但是也存在著一些不足。如帶寬的局限性：互聯(lián)網(wǎng)是由大大小小多個(gè)網(wǎng)絡(luò)組成的，不同的網(wǎng)絡(luò)對(duì)信息流量處理是不相同的，并且還受到各節(jié)點(diǎn)的路由器處理信息能力的限制。還有DNS問題，當(dāng)一個(gè)客戶對(duì)CDN服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，CDN應(yīng)從距客戶最近的節(jié)點(diǎn)Cache服務(wù)器給出客戶所需的內(nèi)容信息，但客戶的請(qǐng)求需要通過CDN的域名服務(wù)器DNS進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，而DNS所在的地理位置可能遠(yuǎn)離客戶所需服務(wù)的節(jié)點(diǎn)Cache服務(wù)器，因?yàn)榧幢闶且粋€(gè)大型網(wǎng)絡(luò)也只有數(shù)量有限的幾臺(tái)DNS服務(wù)器提供域名服務(wù)。再有就是安全問題，在數(shù)據(jù)中心的邊緣，安全防護(hù)最為薄弱，易受攻擊，甚至可以通過這些節(jié)點(diǎn)服務(wù)器進(jìn)入到數(shù)據(jù)中心核心服務(wù)器，從而給整個(gè)數(shù)據(jù)中心帶來傷害。當(dāng)然，任何一種技術(shù)使用時(shí)都有利弊，CDN雖然還有很多不完善的地方，但這阻礙不了CDN普及的趨勢。可以預(yù)見，未來的數(shù)據(jù)中心尤其是云數(shù)據(jù)中心更加需要CDN技術(shù)。
CDN提升了人們訪問數(shù)據(jù)中心的體驗(yàn)感，實(shí)現(xiàn)所見即所得。在云計(jì)算逐漸普及的今天，讓人們能夠真正享受到云計(jì)算所帶來的好處，實(shí)現(xiàn)人們在“云”中漫步。
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