簡(jiǎn)單的說，CDN是一個(gè)經(jīng)策略性部署的整體系統(tǒng)，包括分布式緩存，負(fù)載均衡，網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求和重定向和內(nèi)容管理4個(gè)要件。
內(nèi)容管理和全局的網(wǎng)絡(luò)流量管理是CDN的核心所在，通過用戶就近性和服務(wù)器負(fù)載的判斷，CDN確保內(nèi)容以一種極為高效的方式為用戶的請(qǐng)求提供服務(wù)
傳統(tǒng)的IDC 服務(wù)模式
CDN分發(fā)模式
- 用戶在瀏覽器中輸入要訪問的域名；
- 瀏覽器向域名解析服務(wù)器發(fā)出解析請(qǐng)求，由于CDN對(duì)域名解析過程進(jìn)行了調(diào)整，所以用戶端一般得到的是該域名對(duì)應(yīng)的CNAME記錄，此時(shí)瀏覽器需要再次對(duì)獲得的CNAME域名進(jìn)行解析才能得到緩存服務(wù)器實(shí)際的IP地址。
//注：在此過程中，全局負(fù)載均衡DNS解析服務(wù)器會(huì)根據(jù)用戶端的源IP地址，如地理位置（深圳還是上海）、接入網(wǎng)類型（電信還是網(wǎng)通）將用戶的訪問請(qǐng)求定位到離用戶路由最短、位置最近、負(fù)載最輕的Cache節(jié)點(diǎn)（緩存服務(wù)器）上，實(shí)現(xiàn)就近定位。定位優(yōu)先原則可按位置、可按路由、也可按負(fù)載等。 - 再次解析后瀏覽器得到該域名CDN緩存服務(wù)器的實(shí)際IP地址，向緩存服務(wù)器發(fā)出訪問請(qǐng)求；
- 緩存服務(wù)器根據(jù)瀏覽器提供的域名，通過Cache內(nèi)部專用DNS解析得到此域名源服務(wù)器的真實(shí)IP地址，再由緩存服務(wù)器向此真實(shí)IP地址提交訪問請(qǐng)求；
- 緩存服務(wù)器從真實(shí)IP地址得到內(nèi)容后，一方面在本地進(jìn)行保存，以備以后使用，同時(shí)把得到的數(shù)據(jù)發(fā)送到客戶端瀏覽器，完成訪問的響應(yīng)過程；
- 用戶端得到由緩存服務(wù)器傳回的數(shù)據(jù)后顯示出來(lái)，至此完成整個(gè)域名訪問過程。
CDN 的關(guān)鍵技術(shù)
內(nèi)容路由技術(shù)，內(nèi)容分發(fā)技術(shù)，內(nèi)容存儲(chǔ)技術(shù)，內(nèi)容管理技術(shù)
內(nèi)容路由
最佳節(jié)點(diǎn)的選擇，最佳節(jié)點(diǎn)的選定可以有多種策略，例如距離最近，節(jié)點(diǎn)負(fù)載最輕等。
負(fù)載均衡分為全局負(fù)載均衡和本地負(fù)載均衡等，就近性判斷是全局負(fù)載均衡的主要特點(diǎn)
負(fù)載均衡的實(shí)現(xiàn)方法包括DNS,應(yīng)用重定向，傳輸層重定向等。
內(nèi)容分發(fā)技術(shù)
內(nèi)容分發(fā)包括從內(nèi)容源到CDN邊緣的Cache過程。從實(shí)現(xiàn)上看主要有兩種實(shí)現(xiàn)方試：Push和Pull
通過Push分發(fā)的內(nèi)容一般是比較熱點(diǎn)的內(nèi)容，由內(nèi)容管理節(jié)點(diǎn)發(fā)起主動(dòng)Push到各個(gè)cache節(jié)點(diǎn)，通過用戶的pv來(lái)判斷那些內(nèi)容時(shí)熱點(diǎn)內(nèi)容，可以主動(dòng)的推送到各個(gè)Cache節(jié)點(diǎn)
通過Pull分發(fā)的內(nèi)容一般是比較分散的內(nèi)容，由用戶主動(dòng)請(qǐng)求，但是Cache幾點(diǎn)不存在，這樣的話Cache幾點(diǎn)會(huì)向數(shù)據(jù)源或者其他Cache節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求。
在內(nèi)容分發(fā)過程中，對(duì)于Cache設(shè)備而言，關(guān)鍵的是需要建立內(nèi)容源URL，內(nèi)容發(fā)布者URL，用戶訪問的URL，以及內(nèi)容在Cache中存儲(chǔ)的的位置之間的映射關(guān)系
內(nèi)容存儲(chǔ)技術(shù)
對(duì)于在Cache節(jié)點(diǎn)中的存儲(chǔ)，是Cache設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵問題。需要考慮的因素包括功能和性能兩個(gè)方面:在功能上包括對(duì)各種內(nèi)容格式的支持、對(duì)部分緩存的支持，在性能上包括支持的容量、多文件吞吐率、可靠性、穩(wěn)定性。
Cache 存儲(chǔ)的另外一個(gè)重要因素是存儲(chǔ)的可靠性，目前，多數(shù)存儲(chǔ)系統(tǒng)都采用了RAID技術(shù)進(jìn)行可靠存儲(chǔ)
內(nèi)容管理技術(shù)
內(nèi)容管理在廣義上涵蓋了從內(nèi)容的發(fā)布、注入、分發(fā)、調(diào)整、傳遞等一系列過程。在這里，內(nèi)容管理重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)內(nèi)容進(jìn)入Cache點(diǎn)后的內(nèi)容管理，我們稱為本地內(nèi)容管理。
本地內(nèi)容管理主要針對(duì)一個(gè)CDN節(jié)點(diǎn)(由多個(gè)CDN Cache設(shè)備和一個(gè)SLB設(shè)備構(gòu)成)進(jìn)行。本地內(nèi)容管理的主要目標(biāo)是提高內(nèi)容服務(wù)的效率，提高本地節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)利用率。通過本地內(nèi)容管理，可以在CDN節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容感知的調(diào)度，通過內(nèi)容感知的調(diào)度，可以避免將用戶重定向到?jīng)]有該內(nèi)容的Cache設(shè)備上，從而提高負(fù)載均衡的效率。通過本地內(nèi)容管理還可以有效地實(shí)現(xiàn)在CDN節(jié)點(diǎn)內(nèi)容的存儲(chǔ)共享，提高存儲(chǔ)空間的利用率。
在實(shí)現(xiàn)上，本地內(nèi)容管理主要包括如下幾個(gè)方面。
一是本地內(nèi)容索引。本地內(nèi)容管理首先依賴于對(duì)本地內(nèi)容的了解。包括每個(gè)Cache設(shè)備上內(nèi)容的名稱、URL、更新時(shí)間、內(nèi)容信息等。本地內(nèi)容索引是實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容感知的調(diào)度的關(guān)鍵。
二是本地內(nèi)容拷貝。通常，為了提高存儲(chǔ)效率，同一個(gè)內(nèi)容在一個(gè)CDN節(jié)點(diǎn)中僅存儲(chǔ)一份，即僅存儲(chǔ)在某個(gè)特定的Cache上。但是一旦對(duì)該內(nèi)容的訪問超過該Cache的服務(wù)提供能力，就需要在本地(而不是通過PUSL的方式)實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的分發(fā)。這樣可以大大提高效率。
三是本地內(nèi)容訪問狀態(tài)信息收集。搜集各個(gè)Cache設(shè)備上各個(gè)內(nèi)容訪問的統(tǒng)計(jì)信息，Cache設(shè)備的可用服務(wù)提供能力及內(nèi)容變化的情況。
可以看出，通過本地內(nèi)容管理，可以將內(nèi)容的管理從原來(lái)的Cache設(shè)備一級(jí)，提高到CDN節(jié)點(diǎn)一級(jí)，從而大大增加了CDN的可擴(kuò)展性和綜合能力。
綜上所述，CDN作為一種支持大規(guī)模高質(zhì)量的流媒體服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)，目前已經(jīng)基本成熟，具備了廣泛應(yīng)用的能力。
