分析CDN網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用

周北一

摘要：隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，用戶(hù)在上網(wǎng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很大的信息訪問(wèn)量，這對(duì)網(wǎng)絡(luò)寬帶提出了更高的要求，為了節(jié)約網(wǎng)絡(luò)資源，避免造成不必要的資源浪費(fèi)，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)寬帶較小與用戶(hù)訪問(wèn)量過(guò)大之間的矛盾，相關(guān)人員提出了CDN技術(shù)引用的方法，文章結(jié)合工作中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)一個(gè)具體事例進(jìn)行深入剖析，找出CDN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的工作原理，并對(duì)幾個(gè)方面的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了相應(yīng)的闡述。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；CDN；緩存；負(fù)載均衡

互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)寬帶小、用戶(hù)訪問(wèn)量過(guò)大等問(wèn)題一直是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的焦點(diǎn)，在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)高速發(fā)展的今天，用戶(hù)數(shù)量和信息量高速增長(zhǎng)，如何采取有效有段處理上述問(wèn)題，成為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵所在，基于目前的技術(shù)和發(fā)展現(xiàn)狀，使用CDN技術(shù)是解決這一問(wèn)題的有效途徑。

一、CDN技術(shù)的基本介紹

從技術(shù)角度上講，CDN是一個(gè)信息的快速傳遞系統(tǒng)，在一個(gè)有效的策略性總體部署下，它通過(guò)緩存服務(wù)器的工作，來(lái)對(duì)內(nèi)容就行處理服務(wù)，從虛擬網(wǎng)絡(luò)的角度來(lái)講，緩存服務(wù)器就位于網(wǎng)絡(luò)的邊緣地帶，存在于內(nèi)容和用戶(hù)兩者的中間地帶。對(duì)互聯(lián)網(wǎng)，CDN在現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)中增加了一層構(gòu)架，在用戶(hù)上網(wǎng)的同時(shí)，CDN將網(wǎng)站的內(nèi)容按照特定的規(guī)律發(fā)送到用戶(hù)附近，同時(shí)緩存服務(wù)器會(huì)在這個(gè)構(gòu)架的基礎(chǔ)上，為用戶(hù)提供一個(gè)透明度的鏡像，使得CDN服務(wù)能夠代表供應(yīng)商向終端用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

二、CDN技術(shù)的工作原理

在具體工作中，CDN是以定制服務(wù)的模式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，有需求的網(wǎng)站需要向CDN提供商定制相應(yīng)的CDN服務(wù)。用戶(hù)在上網(wǎng)過(guò)程中，如果登錄了CDN服務(wù)網(wǎng)站，在具體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的解析時(shí)，便不在使用傳統(tǒng)的方式來(lái)相應(yīng)解析要求，而是預(yù)先充分考慮到用戶(hù)發(fā)起請(qǐng)求的位置和網(wǎng)絡(luò)具體情況，將CDN的系統(tǒng)均衡技術(shù)利用起來(lái)，將用戶(hù)的基本要求按照特定的路線發(fā)送到相對(duì)較近的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器上，使用戶(hù)得到更加快速的反映。在工作技術(shù)上，各個(gè)服務(wù)器的節(jié)點(diǎn)通過(guò)刷新技術(shù)來(lái)保證網(wǎng)站跟服務(wù)器的數(shù)據(jù)同步，使用戶(hù)能夠得到與服務(wù)器源相同的內(nèi)容，整體CDN系統(tǒng)又包括以下幾個(gè)子系統(tǒng)。

（一）信息訪問(wèn)控制系統(tǒng)

信息訪問(wèn)控制系統(tǒng)在具備重要職能負(fù)載平衡功能的基礎(chǔ)上，還對(duì)傳統(tǒng)的DNS解析功能進(jìn)行優(yōu)化，信息訪問(wèn)控制系統(tǒng)通過(guò)對(duì)從各個(gè)節(jié)點(diǎn)預(yù)先收集的信息，制定相應(yīng)的策略，通過(guò)對(duì)最佳節(jié)點(diǎn)的選擇將IP地址提供給用戶(hù)，使用戶(hù)得到最優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。在運(yùn)行過(guò)程中，系統(tǒng)在各地區(qū)的交換機(jī)會(huì)及時(shí)收集到用戶(hù)的各種有效信息，將這些信息發(fā)送過(guò)來(lái)，保證整個(gè)信息傳遞系統(tǒng)處于一個(gè)平穩(wěn)的狀態(tài)，保證整個(gè)系統(tǒng)正常工作，由于每個(gè)CDN系統(tǒng)在正常運(yùn)行工作的情況下，都不將用戶(hù)請(qǐng)求和不可用節(jié)點(diǎn)連接在一起，從而保障了用戶(hù)服務(wù)的質(zhì)量。

（二）服務(wù)節(jié)點(diǎn)的設(shè)置

CDNN是CDN網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)技術(shù)的子服務(wù)器，它廣泛分布在世界各地的互聯(lián)網(wǎng)中，通過(guò)這種子服務(wù)器給廣大用戶(hù)提供高效優(yōu)質(zhì)反映服務(wù)。對(duì)于一個(gè)相對(duì)普通的互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)，每個(gè)服務(wù)器都相當(dāng)于在虛擬網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)存放在用戶(hù)附近的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，實(shí)際工作上，通過(guò)具體的控制，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以將用戶(hù)請(qǐng)求及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)送到離他最近的節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的工作原理和網(wǎng)站主服務(wù)器的工作原理是一致的，都是用來(lái)相應(yīng)用戶(hù)請(qǐng)求而服務(wù)的，節(jié)點(diǎn)服務(wù)器雖然在功能上比主服務(wù)器低一些，但是在距離上比主服務(wù)器離用戶(hù)更近，所以響應(yīng)的時(shí)間也必然更短。在每個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)部都可以同時(shí)存在多個(gè)NS，負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)中的均衡負(fù)載，通過(guò)這種方式來(lái)保證節(jié)點(diǎn)的工作效率，同時(shí)這些節(jié)點(diǎn)還可以收集周?chē)h(huán)境信息，為整個(gè)系統(tǒng)提供均衡負(fù)載的信息。NS相當(dāng)于一個(gè)存儲(chǔ)器，也相當(dāng)于一個(gè)安放在用戶(hù)身邊的請(qǐng)求，只有當(dāng)?shù)玫秸?qǐng)求需要更新時(shí)，才會(huì)從存儲(chǔ)中提取相應(yīng)的副本，從而有效提高了訪問(wèn)率。

（三）網(wǎng)絡(luò)操作中心系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)操作中心簡(jiǎn)稱(chēng)NOC，其主要作用是完成網(wǎng)絡(luò)管理，在運(yùn)行過(guò)程中網(wǎng)絡(luò)操作中心對(duì)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)工作效率進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)出現(xiàn)的故障發(fā)出警報(bào)，網(wǎng)絡(luò)管理員可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)操縱中心系統(tǒng)對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行配置和管理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的集中配置和警告等。CDN網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)覆蓋范圍很廣的系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控是保證高效穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵所在，網(wǎng)絡(luò)操作中心可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行分布檢測(cè)，確保在故障發(fā)生后能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)。在每個(gè)節(jié)點(diǎn)中都安裝引擎，對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，其中包括網(wǎng)絡(luò)的連通性和服務(wù)性等，進(jìn)而形成一個(gè)交叉的網(wǎng)絡(luò)體系，在操作中心也設(shè)置專(zhuān)門(mén)的服務(wù)器，將各個(gè)節(jié)點(diǎn)中傳達(dá)出來(lái)的信息進(jìn)行接收，形成實(shí)時(shí)報(bào)告，將這些報(bào)告反饋給管理員使他們了解整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的情況。在實(shí)際中，用戶(hù)網(wǎng)站的內(nèi)容處于一個(gè)不斷變化的狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)操作中心可以確保服務(wù)器上的內(nèi)容來(lái)了解整個(gè)CDN，是子服務(wù)器上的內(nèi)容與網(wǎng)站保持同步。

三、CDN技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

（一）CDN技術(shù)在流媒體和IPTV系統(tǒng)中的應(yīng)用

流媒體技術(shù)為寬帶用戶(hù)提供了更多的方便，在流媒體技術(shù)基礎(chǔ)上對(duì)出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題提供了很多解決辦法，但與此同時(shí)，這些方案其實(shí)沒(méi)有給用戶(hù)提供網(wǎng)絡(luò)信息，在獲得內(nèi)容時(shí)仍然存在超時(shí)嚴(yán)重的錯(cuò)誤。造成這個(gè)現(xiàn)象的原因主要是缺乏對(duì)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一管理，另外由于寬帶用戶(hù)的增加，一些相應(yīng)的硬件建設(shè)跟不上，CND技術(shù)在這個(gè)方面可以有效解決用戶(hù)訪問(wèn)量急速增大的問(wèn)題，有效解決網(wǎng)絡(luò)擁擠問(wèn)題，同時(shí)還可以提高客戶(hù)的訪問(wèn)量和速度。

（二）CDN技術(shù)在圖書(shū)館內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)圖書(shū)館高速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸成為行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。CDN技術(shù)能夠在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，將這一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行有效處理，其基本工作原則使在圖書(shū)館中網(wǎng)絡(luò)位置不變，通過(guò)設(shè)備將信息傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)的任何地點(diǎn)，這種技術(shù)能夠使圖書(shū)館從大量的數(shù)據(jù)傳輸中解脫出來(lái)，使用戶(hù)可以通過(guò)訪問(wèn)就近的子系統(tǒng)傳遞站，來(lái)到到獲取信息資源的目的。

（三）CDN技術(shù)在遠(yuǎn)程教育行業(yè)中的應(yīng)用

在遠(yuǎn)程教育行業(yè)中，采用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一般都是在學(xué)員集中的地方架設(shè)服務(wù)器，通過(guò)這種近距離的方式來(lái)使學(xué)員享受到高質(zhì)量的服務(wù)。在實(shí)際運(yùn)行中，通過(guò)數(shù)據(jù)中心的域名記錄，對(duì)服務(wù)器制定的授權(quán)進(jìn)行解析，當(dāng)學(xué)員從各地訪問(wèn)的時(shí)候，根據(jù)特定的負(fù)荷平衡算法，為學(xué)員就近訪問(wèn)網(wǎng)站提出指引，但這種方式需要太高的費(fèi)用，通過(guò)CDN技術(shù)能夠有效解決用戶(hù)延遲的問(wèn)題，而且在網(wǎng)絡(luò)拓展和利用效率方面還具備很高的靈活性。

（四）CDN技術(shù)在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際應(yīng)用

隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，廣大移動(dòng)用戶(hù)可以獲得更高速度的寬帶，這種高速的寬帶必然離不開(kāi)多媒體的支持，這些需求對(duì)多媒體網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求。移動(dòng)CDN網(wǎng)絡(luò)的建立，能夠大規(guī)模完成信息發(fā)送，同時(shí)又提供良好的服務(wù)，有效地改善服務(wù)質(zhì)量。在實(shí)際應(yīng)用中要提高相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的處理能力，以達(dá)到降低成本和提高使用效率的目的，增強(qiáng)工作效率并提高客戶(hù)滿(mǎn)意度。除此之外，在金融網(wǎng)絡(luò)中融入CDN技術(shù)，能夠在一定程度上提升相應(yīng)的處理能力和提高運(yùn)行速度，達(dá)到節(jié)約成本和提高使用效率的目的，在使用過(guò)程中，能夠大大提升金融方面的工作效率，在城域網(wǎng)中的CDN技術(shù)具備更加使用的價(jià)值，CDN技術(shù)的使用能夠更大程度地滿(mǎn)足用戶(hù)需求，有效解決看待資源緊張的問(wèn)題。

四、結(jié)語(yǔ)

在傳統(tǒng)的模式中，網(wǎng)絡(luò)只是起到一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸通道的作用，通過(guò)大量的寬帶來(lái)保障質(zhì)量的實(shí)現(xiàn)，這種模式下大量的寬帶被占用，服務(wù)器的工作負(fù)荷也相應(yīng)增大，CDN技術(shù)有效緩解了這種狀況，但CDN技術(shù)本身也處于發(fā)展過(guò)程中，要在應(yīng)用中逐步更新，發(fā)揮出更大的效用。

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（作者單位：北京浩瀚深度信息技術(shù)股份有限公司）