一篇文章弄懂CDN技术原理

随着互联网的快速发展,为人们的工作和生活带来了巨大的便利。然而,尽管带宽不断增加,用户数量也在不断增加,但是由于Web服务器的负载、传输距离等因素的影响,响应速度慢仍然是一个常见的抱怨和困扰。解决这个问题的一个有效方式是通过利用缓存技术在网络传输中使Web服务数据流能够就近访问,从而优化网络数据传输,实现高速的体验和品质保证。

网络缓存技术的目标是减少网络中冗余数据的重复传输,将广域传输转为本地或就近访问。大部分互联网内容都是重复的Web/FTP数据,而Cache服务器及其应用Caching技术的网络设备可以大大优化数据链路性能,消除因数据峰值访问而导致的结点设备阻塞。

Cache服务器具备缓存功能,因此对于重复访问的网页对象,如html、htm、PHP等页面文件,以及图片文件如gif、tif、png、bmp等,在有效期内,不必从原始网站重新传送文件实体。相反,只需通过简单的认证(Freshness Validation),传送几十字节的Header,即可将本地的副本直接传送给访问者。

由于缓存服务器通常部署在靠近用户端,能够获得近似局域网的响应速度,并有效减少广域带宽的消耗。根据统计,超过80%的用户重复访问20%的信息资源,为缓存技术的应用提供了先决条件。

缓存服务器与Web服务器的体系结构不同,具备更高的性能。它不仅能提高响应速度、节约带宽,而且对于加速Web服务器、有效减轻源服务器负载来说非常有效。

高速缓存服务器(Cache Server)是一种软硬件高度集成的专业功能服务器,主要用于高速缓存加速服务,通常部署在网络边缘。根据加速对象的不同,可分为客户端加速和服务器加速。客户端加速Cache部署在网络出口处,将常访问的内容缓存在本地,从而提高响应速度和节约带宽。而服务器加速的Cache部署在服务器前端,作为Web服务器的前置机,提高Web服务器性能,加速访问速度。如果有多台Cache加速服务器且分布在不同地域,需要通过有效的机制管理Cache网络,引导用户就近访问,实现全局负载均衡。

CDN的全称是内容分发网络。其目的是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构,将网站的内容发布到最接近用户的网络边缘,使用户可以就近获取所需的内容,解决Internet网络拥塞状况,提高用户访问网站的响应速度。从技术上来说,CDN全面解决了因网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等原因导致用户访问网站响应速度慢的根本问题。

内容分发网络(CDN)是一种新型的网络构建方式,为能够在传统的IP网发布宽带丰富媒体而特别优化的网络覆盖层。从广义的角度看,CDN代表了一种基于质量与秩序的网络服务模式。

简单来说,CDN是一个经过策略性部署的整体系统,包括分布式存储、负载均衡、网络请求的重定向和内容管理四个要件,而内容管理和全局的网络流量管理是CDN的核心所在。通过用户就近性和服务器负载的判断,CDN确保以一种极为高效的方式为用户的请求提供服务。

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