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为什么要选择带有CND2的服务器?相恨见晚

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发表于 2022-12-30 19:44:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
CDN是将源站内容分发至全国所有的节点,从而缩短用户查看对象的延迟,提高用户访问网站的响应速度与网站的可用性的技术。它能够有效解决网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等问题。

为了让大家更全面的了解CDN的原理、调度、缓存和安全等关键技术点,阿里云高级技术专家白金将自己从事 CDN 相关领域工作 8 年来的一些经验、收获和个人认知撰写成《CDN之我见》系列文章,分享给大家。《CDN 之我见》共分成多个部分,分为原理篇、详解篇和陨坑篇,因为篇幅问题这里先讲第一部分。本篇章适合那些从未接触过、或仅了解一些 CDN 专业术语,想深入了解和感受 CDN 究竟是什么的同学。下面我们进入分享正文:CDN 诞生于二十多年前,随着骨干网压力的逐渐增大,以及长传需求的逐渐增多,使得骨干网的压力越来越大,长传效果越来越差。于是在 1995 年,MIT 的应用数学教授 Tom Leighton 带领着研究生 Danny Lewin 和其他几位顶级研究人员一起尝试用数学问题解决网络拥堵问题。

他们使用数学算法,处理内容的动态路由安排,并最终解决了困扰 Internet 使用者的难题。后来,史隆管理学院的 MBA 学生 Jonathan Seelig 加入了 Leighton 的队伍中,从那以后他们开始实施自己的商业计划,最终于 1998 年 8 月 20 日正式成立公司,命名为 Akamai。

同年 1998 年,中国第一家 CDN 公司 ChinaCache 成立。

在接下来的20年中,CDN行业历经变革和持续发展,行业也涌现出很多云CDN厂商。阿里云CDN是2008年从淘宝CDN起家,在2014年正式发展成为阿里云CDN的,它不仅为阿里巴巴集团所有子公司提供服务,同时也将自身的资源、技术以云计算的方式输出。

那什么是 CDN 呢?
CDN 其实是 Content Delivery Network 的缩写,即“内容分发网络”。上图是一个做过 CDN 之后的拓扑图,里面有几个概念需要明确一下:

Origin Server:源站,也就是做 CDN 之前的客户真正的服务器。

User:访问者,也就是问网站的网民。

Edge Server:CDN 的服务器,不单指“边缘服务器”,这个之后细说。

在 CDN 中,还有 3 个”一英里“的概念,即 First Mile、Middle Mile 和 Last Mile。

First Mile:和 CDN 客户的服务器越近越好的 CDN 设备,即第一英里。

Last Mile:访问者(网民)到离他最近的 CDN 服务器,即最后一英里。

Middle Mile:数据从进入 CDN 网络,到出 CDN 网络之前的所有环节,即中间一英里。从上图可以看到,左图是未做 CDN 之前跨洋跨国的长传业务,用户从西班牙访问到美国纽约要经过北大西洋,直线距离6,000km 左右,按照光速300,000km/s 的传输速度,一束光从西班牙到纽约也至少需要 20ms 时间,一个往返就需要 40ms。如果是光纤传输数据,加上传输损耗、传输设备延时引入等,可能上百毫秒就出去了,即使用浏览器访问一个再小不过的图片,也会等个上百毫秒,积少成多,访问一个美国购物网站会让用户无法接受。

右侧这张图是做过 CDN 之后的示意图。从图上可以看出,网民实际访问到的服务器不是位于美国的真实服务器,而是位于英国的 CDN 服务器。而 CDN 本身有缓存功能,把那些网页里一成不变的内容,例如图片、音乐、视频等,都分发并缓存到了各个 CDN 服务节点上,这样网民就不必从西班牙访问到纽约,而是访问距离自己较近的英国节点即可,从而节省了 80% 以上的时间。

当然,这是一个西班牙访问英国 CDN 节点的例子,如果 CDN 节点也位于西班牙本地,则效果会更加明显,具体细节后续会有更详细的说明。要理解调度策略和原理,必须先了解 DNS 协议及其工作原理。

我们平时所工作的电脑里,都会配置(人为或自动)一个 DNS 服务器地址,我们称之为”本地 DNS“,也叫 Local DNS,简称 LDNS。在解析一个域名的时候,实际访问的不是”域名“而是 IP 地址,则 LDNS 服务器的用途就是负责将域名翻译成 Internet 可以识别的 IP 地址。

在请求某个域名时,LDNS 一般有两个情况:一种是域名在 LDNS 上有记录,另一种情况是没有记录,两种情况的处理流程不一样。

假设当访问 163 这个域名时,如果 LDNS 上有缓存记录,那它会直接将 IP 地址吐出来。

如果没有缓存记录,它将会一步步向后面的服务器做请求,然后将所有数据进行汇总后交给最终的客户,这个环节术语叫”递归“。

在完全不命中情况,LDNS 首先会向全球13个根域服务器发起请求,询问 .com 域名在哪里,然后根域服务器作出回答,然后去向 .com 的服务器询问 .163.com 在哪里,一步步往下,最后拿到 www.163.com 这个域名所对应的 IP 地址。这个过程较复杂,如果大家感兴趣可去查相关资料,在这就不一一赘述。






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