CDN的基本概念和產生背景

2021-06-07 12:05:50 字數 3170 閱讀 9102

對於

cdn這個名詞,讀者大可以望文生義:

content distribute network

,直譯成內容分發網路,或者也有人寫成

content delivery network

,內容交付網路。很顯然,

cdn完成的是將內容從源站傳遞到使用者端的任務,我們當然不需要再解釋什麼叫做「內容分發」或者「內容交付」了,要解釋的是

cdn在這個分發或者交付的過程中體現了什麼價值,為什麼需要

cdn來交付而不是直接通過網際網路交付呢?這個話題有必要短話長說一下,這對理解本書中

cdn的工作原理、各項關鍵技術都有幫助。

tcp/ip

為代表的網路層(也是狹義網際網路概念);另一層是以全球資訊網

www為代表的應用層。目前普遍存在乙個認識誤區,就是將網際網路和全球資訊網混作一談。認清網際網路的本質,辨識清楚網際網路和全球資訊網的區別,是理解整個網際網路經濟的關鍵和基礎,也是認識

cdn的基礎。 以

tcp/ip

為核心的狹義的網際網路(

internet

),實際上是廣義網際網路的下層,是網路基礎,更一般地說就是

tcp/ip

網路。這一層的主要作用是通過計算機之間的互聯,將各種資訊的資料報文以極低的成本進行傳輸,俗稱「管道」,所有資訊和內容在這個管道裡進行傳送。網際網路的設計理念是:網路是中立和無控制的,任何人都沒有決定權;網路是應用無關的,它的任務就是如何更好地將資料報進行端到端傳輸。這個設計理念從網際網路誕生之初到現在從未被撼動,任何針對某種(型別的)內容對網際網路進行優化的嘗試其最後效果都不甚理想。因此,我們可以認為網際網路不會試圖對任何內容進行傳輸優化。

以全球資訊網

wwwsp

(service provider

,服務提供商)提供的都是這些使用者看得見、摸得著的應用,它們豐富和方便了人們的生活,構成了我們常說的網際網路業務和資訊經濟。

舉個鐵路的例子來解釋兩者的差別和關係:網際網路是鐵路軌道和訊號系統,全球資訊網則是在鐵路上執行的列車之一。而在鐵路上,除了全球資訊網這個高速列車以外,還有慢車、通勤列車、貨運列車和專業維修列車等。在網際網路上,全球資訊網是巨大的和非常重要的,但它並不是唯一。那些不使用

www的應用同樣執行在網際網路上,網際網路的巨大遠遠超過執行在其上的任何東西。

現在,我們看看網路層與應用層這上下兩層的磨合中是否存在問題。從網路層面來看,在網際網路這個鐵路網中,有

4個地方會造成列車擁堵。

(1)「第一公里」,這是指全球資訊網流量向使用者傳送的第乙個出口,是**伺服器接入網際網路的鏈路所能提供的頻寬。這個頻寬決定了乙個**能為使用者提供的訪問速度和併發訪問量。乙個**,其服務的使用者越多,對其出口頻寬的要求就越大,當使用者請求的資料量超過**的出口頻寬,就會在出口處形成擁塞。越是業務繁忙時,使用者的訪問數量越多,這個擁塞就越嚴重,**會在最需要向使用者提供服務時失去使用者。 (

2)「最後一公里」,這是指全球資訊網流量向使用者傳送的最後一段接入鏈路,即使用者接入頻寬。使用者的平均接入頻寬,是影響網際網路上層應用發展的決定性因素之一。在網際網路發展的初期,使用者主要通過撥號上網或

isdn

等方式上網,網路接入速度很低,所以網際網路內容以頻寬占用非常小的文字為主,

telnet

、bbs

都是那時的主流應用。當全球資訊網出現後,人機互動更加方便友好的多**內容開始在網際網路上傳播,接入頻寬成為制約使用者使用網際網路的主要瓶頸。從

2001

年開始,電信運營商開始大力發展

adsl

等寬頻接入服務,隨著頻寬的不斷提公升和接入手段的豐富(光纖入戶、

wifi、3g

等),近年來「最後一公里」的問題得到很大改善,特別是這兩年中國電信等大力開展以光纖接入為手段的寬頻提速服務,「最後一公里」的瓶頸問題已經基本得到解決。 (

3)對等互聯關口。這裡的「對等互聯」是指不同基礎運營商之間的互聯互通,一般兩個運營商之間只有兩三個互聯互通點,可以想象這兩三個點上產生多麼大的流量。當某個**伺服器部署在運營商a的

idc機房裡,運營商

b的使用者要訪問該**,就必須經過a、

b之間的互聯互通點進行跨網訪問。從網際網路的架構來看,不同網路之間的互聯互通頻寬,對任何乙個運營商網路的流量來說,佔比都比較小,收斂比是非常高的,因此這裡通常都是網際網路傳輸中的擁堵點。 (

4)長途骨幹傳輸。首先是長距離傳輸時延問題,從**伺服器到使用者之間要經過**所在

idc、骨幹網、使用者所在都會網路、使用者所在接入網等,距離非常遙遠,因此不可避免地帶來較長的傳輸時延,影響使用者體驗,這一問題也是網際網路本身無法解決的問題。其次是骨幹網擁塞問題,由於網際網路上的絕大部分流量都要通過骨幹網路進行傳輸,這就要求骨幹網路的承載能力必須與網際網路的應用同步發展,但實際上兩者並不是同步的,當骨幹網路的公升級和擴容滯後於網際網路之上的應用的發展時,就會階段性地使得大型骨幹網的承載能力成為影響網際網路效能的瓶頸。

在應用層中,

sp們都在不斷優化業務體驗,其中最值得關注的就是服務響應時間。服務響應時間基本是由伺服器響應時間和網路時延組成的。影響伺服器響應時間的因素包括協議處理時間、程式效能優化、內容讀取速度等方面,網路時延則是由資料報文在網路傳送中被各個路由器、交換機**產生的時延總和。在網際網路領域有乙個「

8秒定律」,使用者訪問乙個**時,如果等待網頁開啟的時間超過

8秒,會有超過

30%的使用者放棄等待。根據

kissmetrics

10秒後網頁打不開,會有

40%的使用者跳出該頁面;大部分手機使用者願意等待的載入時間為

6~10秒;1

秒延遲會導致轉化率下降

7%。算一下,假如一電子商務**每天收入

10萬元,

1秒鐘的頁面延遲將使它每年損失掉

250萬元。

cdn的產生與上面分析的一系列問題息息相關,如果這些問題沒有手段緩解,那整個網際網路將是與今天完全不同的另一番景象了。

1995

年,麻省理工學院教授,網際網路發明者

tim berners-lee

預見到當時網際網路使用者已經習以為常的網路擁擠難題,未來會成為網際網路應用的最大障礙。於是他向同事提出挑戰,要發明一種全新的、從根本上解決問題的方法來推送網際網路內容。他的這一提議造就了今天被大家普遍接受的網際網路基礎服務——

本文節選自《

cdn技術詳解》一書

雷葆華孫穎王峰

陳曉益著

圖書詳細資訊

:

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