CDN(内容分发网络)是一种通过在网络中部署缓存服务器,将内容实体缓存于靠近用户的边缘节点,从而缩短内容传输的延迟的技术,CDN架构属于OSI模型中的传输层,这一层次主要负责端到端的数据传输。
一、CDN原理
CDN的基本原理是通过在网络中部署缓存服务器,将内容实体缓存于靠近用户的边缘节点,从而缩短内容传输的延迟,当用户访问CDN缓存的内容时,可以直接从缓存服务器获取,避免了传统的DNS解析和TCP连接的开销,大大提高了内容传输的速度和效率。
二、CDN组成
一个典型的CDN网络主要由以下几部分组成:
1、内容缓存设备(Cache):用于缓存内容实体和对缓存内容进行组织和管理,当有用户访问该客户内容时,直接由各缓存服务器响应用户的请求。
2、内容分发管理设备:主要负责核心Web服务器内容到CDN网络内缓存设备的内容推送、删除、校验以及内容的管理、同步。
3、GSLB设备:实现CDN全网各缓存节点之间的资源负载均衡,它与各节点的SLB设备保持通信,搜集各节点缓存设备的健康状态、性能、负载等,自动将用户指引到位于其地理区域中的最近服务器或者引导用户离开拥挤的网络和服务器。
4、CDN管理系统:对CDN网络进行集中管理和监控,包括对缓存内容的配置、监控、分析等。
三、CDN层次结构
CDN网络具有一套完善的层次结构,总体可分为三层:内容管理层、调度分发层和边缘服务层。
1、内容管理层:实现CDN网络资源内容的集中管理和智能分析,包括对资源内容的呈现、资源质量的评估、缓存需求的分析、调度方案的设计、热点资源的识别、就近缓存的命中等功能。
2、调度分发层:由控制中心、分发中心和溯源中心三个功能模块组成,控制中心负责调度和控制CDN网络边缘服务节点;分发中心负责将所需内容资源以最优的路由路径快速而稳定地传送到边缘服务节点上;溯源中心负责对网络TOP热点内容的缓存,在缓存服务器上保存相关内容的副本,提供对用户请求的重定向访问。
3、边缘服务层:由分布在网络边缘的缓存节点组成,负责直接响应用户的请求,提供快速的内容分发服务,各级缓存节点均需要统一向资源池进行回源。
四、实际应用与案例分析
在实际应用中,许多大型互联网公司都采用了CDN技术来提高其服务质量和用户体验,腾讯云CDN、阿里云CDN等都提供了丰富的功能和配置选项,支持各种类型的内容分发需求,通过合理的配置和管理,CDN技术可以帮助企业提高其网站的访问速度,降低延迟,增强用户体验,同时也可以减轻服务器的负载压力,提高整个系统的稳定性和可靠性。
Q1: CDN的主要优势是什么?
A1: CDN的主要优势包括加速网站访问、提高内容传输效率、减轻服务器负载压力、提高系统稳定性和可靠性、跨运营商加速以及增强安全性等,通过将内容缓存到靠近用户的边缘节点,CDN可以显著减少内容传输的延迟,提高用户体验。
Q2: CDN如何实现负载均衡?
A2: CDN实现负载均衡的方式主要是通过全局负载均衡(GSLB)和本地负载均衡(SLB)两级调度体系,GSLB根据用户地址和用户请求的内容,主要根据就近性原则,确定向用户服务的节点,一般通过DNS解析或者应用层重定向(Http 3XX重定向)的方式实现,SLB主要负责节点内部的负载均衡,根据节点内各个Cache设备的工作状况和内容分布情况等对用户请求重定向,SLB的实现有四层调度(LVS)、七层调度(Nginx)和链路负载调度等。
小伙伴们,上文介绍了“cdn网络架构属于哪一层”的内容,你了解清楚吗?希望对你有所帮助,任何问题可以给我留言,让我们下期再见吧。