缓存CDN加速方案.doc

CDN加速方案

CDN

上海有孚计算机网络有限公司

- 1 -

目录

1.概

述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . 1 1. 1 CDN概

念. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

1.2 CDN的基本特

点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1.3 CDN的优

点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1.4

CDN的作

用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 1.4. 1.

解决网站高流量、大并发的问

题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 1.4.2.解决南北互联问

题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 1.4.3. 网站访问加

速. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 1.4.4.提高网站的

可用

性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 1.5 CDN组

成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . 2 1.5. 1. CDN源

站. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

1.5.2. CDN缓存服务

器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 1.5.3. 智能

DNS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

1.5.4.客户

端. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . 3 1.6 CDN的工作机

制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 1.7

CDN的监

控. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 1.7. 1.主站资源监

控:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 1. 7.2.服

务监

控:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

1.8 CDN的运

维. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 1.8. 1.数据备

份. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

1.8.2.故障的处

理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

1.8.3.应急处

理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

2.需求描

述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .5 . CDN的设

计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . 5 3

3. 1布点选

取. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . 5 3.2工具选

取. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . 6 3.3 CDN结构设

计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

3.3. 1.源

站. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . 6 3.3.2. 智能

DNS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

3.3.3.缓存服务

器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 4.

CDN演示模

式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . 7 4. 1智能

DNS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . 8 4.2冗

余. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .8 5. 总

结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

- 2 -

1.概述

1. 1 CDN概念

CDN是Content Delivery Network首字母缩写就是内容分发网络。 内容分发网络(以下简称CDN)是一种新型网络构建方式它是为能在传统的IP网发布宽带丰富媒体而特别优化的网络覆盖层;而从广义的角度 CDN代表了一种基于质量与秩序的网络服务模式。

1.2 CDN的基本特点

CDN的基本特点概括为:内容缓存、就近访问以及以DNS视图方式根据用户来源确定其访问位置。

, 内容缓存:缓存服务器从源站点取得数据然后暂存在本地的硬盘或内存。使用这

种缓存机制的好处是:内容自动更新和多个服务器数据相互同步问题。 ,就近访问:让用户的访问请求转向到离用户最近或者最容易访问的缓存服务器。 , 以访问位置 即让电信的用户访问电信的缓存

服务器 网通的用户访问网通的缓存服务器。

1.3 CDN的优点

对于网站在使用了CDN服务后用户对网站的访问将直接由分布在全国各地的CDN节点服务器直接响应 网站的原服务器的工作负荷会迅速降低 网站不再需要为应付访问量的不断增加而增加服务器、 网络带宽和相关的网络设备也无需增加人力进行维护。 同时使用CDN服务后通过智能动态负载均衡技术可以将用户的访问自动定向到CDN网络中的不同节点一个节点或一条路径的故障不会用户的访问造成影响提高了可用性和网站的服务质量甚至在原网站因故障不能提供访问的情况下仍可在一定时间内响应用户访问。

,将网站的内容发布到更接近用户的地方

, 即时提高用户访问网站响应速度

,减轻原网站服务器的负荷减少扩容的需求

, 降低‘通信风暴’ 的影响 自由选择分布在全国的CDNTECH节点,提高用户访问质量扩大服务的用户群体

,减小软硬件投资大大降低运营成本抗DDOS攻击利用CDNTECH充足的全网带宽

- 1 -

储备有效抵抗DDOS攻击

1.4 CDN的作用

1.3. 1.解决网站高流量、大并发的问题

我们知道任何一个物理设备其负载都有一个极限。为了应对访问量突增使用CDN服务是一个好的系统扩容方案。

1.4.2.解决南北互联问题

我国的网络是划江而治的格局 因为利益之争各网络服务商之间并不是通力协作而是采取各种手段相互限制。这就导致各网之间的互联互通存在很大的问题具体表现为:电信的用户访问放置在网通机房的服务器 响应时间=特别长反之亦然。使用CDN技术可以让电信的用户访问电信的内容缓存服务器 网通的用户访问网通的内容缓存服务器。通过这样一种策略绕开了网络运营商之间人为设置的障碍。

1.4.3. 网站访问加速

CDN采用缓存技术把访问对象缓存起来有的技术甚至能把对象缓存到内存(如Varnish) 这在效果上表现出来的即是访问加速。

1.4.4.提高网站的可用性

源站的访问量变得很小这意味着源站系统有更低的负载更低的磁盘I/O防故障的几率大大降低。对于缓存服务器多个服务器做成集群保证了整个系统的高可用。

1.5 CDN组成

CDN是一种组合技术包括源站、缓存服务器、智能DNS、客户端四个部分。

1.6. 1. CDN源站

CDN源站指发布内容的原始站点。新增、删除和更改网站的文件都是在源站上进行的;缓存服务器抓取的对象也全部来自于源站。

1.6.2. CDN缓存服务器

CDN缓存服务器是直接提供给用户访问的站点资源有一个或数个服务器组

- 2 -

成;当一个用户发起访问时他的访问请求被智能DNS定位到离他较近的缓存服

务器。如果访问所需的内容没有被缓存则缓存服务器向邻近的缓存服务器或直

接向源站抓取内容然后再返还给用户;如果用户所请求的内容刚好在缓存里面

则直接把内容返还给用户。

1.6.3. 智能DNS

智能DNS是整个CDN的核心它负责根据用户的来源将其访问请求转向

到离用户较近或较合适的缓存服务器如把长沙电信的用户请求转向到长沙电信

机房的缓存服务器。

1.6.4.客户端

即发起访问的普通用户一般的访问方式是浏览器。这个不再做说明。

1.6 CDN的工作机制

以上图为例。

场景一:

当“A网用户”访问被CDN加速的站点www.yovo l e.com时从本地的DNS查询域名最终可能在全局智能DNS服务器得到域名所对应的IP地址 即图所示“A 网的缓存服务器”的IP;接着“A网用户”浏览器向“A网的缓存服务器”发起访问请求幸运的是所需的默认页面文件index.htm正好被缓存在“A网的缓存服务器”里于是缓存服务器立即返还数据完成一次访问请求。

- 3 -

场景二:

当“B网用户”访问被CDN加速的站点www.yovo l e.com时从本地的DNS查询域名最终可能在全局智能DNS服务器得到域名所对应的IP地址 即图上所示“B 网的缓存服务器”的IP;接着“B网用户”浏览器向“B网的缓存服务器”发起访问请求但是缓存服务器并没有缓存默认页面文件index.html它需要先从源站取得这个对象缓存并把内容返还给“B网用户” 。 “B网缓存服务器”通过“内部DNS”知道源站在哪里。