内容配送网络(Content Delivery Network，C四度常触汽笔量DN) 是建立并覆盖土胞在因特网之上的一层孔触制车什特殊网络，专门用难永于通过因特网高效传递丰富的多媒体内容，对因特网中的信息流进行优化，从而提高网络的使用效率。
- 中文名 内容配送网
- 外文名 Content Delivery Network，CDN
简介
因特网作为传递所有媒体类型的聚合途径，带宽要求高的内容如流媒体等对其网络容量提出了很高的要求。而且除带宽问题外，通过因特网连续、大量的内容传递台核里坚素此尚有许多问题需要解决。内容配送网络(CDN)这一新的网络形式就是专门为解决这类需求而产生的。CDN的解决方案是在现有的网络基础设施之上新建立一层重叠网，实现对因特网中信息流的优化，从而提高用户访问的响应速度，实现多媒体在网络上的实时传输，解决网络拥塞问题，保障服务质量，提高网站的安全性、可用性。CDN是一种可以传递任何类型媒也旧棉校宪体的业务，如音频或视频的流媒体、Web页面、文献、软件或任何其它的数字内容。
CDN在传递媒体时有两种方式:·
- 实况来自:内容编码后"立即"传递给媒体服务器，然后"立即"传递给媒体的客户端，如音乐会或广播电视等要求这种传输方式。
- 点播:内容编码后作为流媒体文件存储在媒体服务器上。然后根据客户端的请求来获取内容。这种方式主要用于后来播放的视频或音章伯输跑社论掌感背苏攻频片段的内容，如视频点播、音乐片段等 套突菜左万战。
CDN的基本思想是在距离用户较近的位置分散地放置多个边缘服务器，内容提供商将所发布的内容复制到这些边缘服务器中，并由它们代表源服务器向用户提供内容服务。研究表明，CDN的应用能够有效地降低服务器端的负载，缓解网络拥塞，降低业务在网络中传输的延迟。根据IETF定义，一个完整的CDN架构应包括如下四个组件:路由请求系统、分发系统、计费系统和边缘服务器 。路由请求系统将用户360百科的请求重定向到一个"最佳"的边缘服务器上(最佳的含义可以是地理位置最近或者服务器负载最轻);利治律宁分发系统将源服务器任矛帮张用试的内容发布到边缘服务器上，使得内容更加靠近用户;计费系统负责跟踪、记录数据在CDN各组件问的流动信息，并以此为依据实施计费;边缘服务器则是内容分发的目的地，也是向用户直接提供服务的实体 。
CDN网络结构
对一个CDN网络进行剖析，可以看到在网络基础设施之上有三个独立的组成部分:
- 内容路由---为终端用户提供来自正确地点的正确内容，组成技术有:域名服务器(DNS)重定向、洋洋入第4~7层交换和Web缓存通信协议(WCCP);
- 内容传递---涉及整个内容的工作流，从编码和索引到边缘传递，以及如何保证内容安全和管理内容;
- 性能度量---客户使用CDN业务时需要整个CDN网络性能的反馈，这就涉及使用内部吗亮队游苗没立乎宗非测量技术以及外部业务。
图从网络技术的角度描述了各部分的关系。
内容传递
内容传递是指内容为许可周景宣毫教从编码到传递给终端用户的整个工作流。内容传递最特殊的模式是实况内容的传递，通常为音频和视频内容，也可以用于传递其他类型的内容如金融市场的数据。
内容著止组当传递大致有以下几个组成部合学细伯很社高值河权分:
- 编码:数字媒体需要编码以作为流媒体来传递。编码过程有两个步骤:压缩和打包。音频和视频编农黑投稳劳章游道预民上码可以使用各种各样的编解换码器。
- 安全/加密:为了防号常抗用现却雷立钱件土止对媒体资源的未授权使用，媒体需要进行加密。媒体保护模式被称为数字版权管理(DRM)系统。
- 索引:与Web通常由文本内容组成不同，音频或视频内容不能直接做索引，因此音频和视频内容需要专门的索引软件包来处理，这类软件包通常在索引内容的时候同时进行编码，这样在产生元数背银航据(metadata)的同时也生成了流媒体。
- 媒体服务器:媒体服务器是一种特殊的服务器，常常服务于内容的数字化和编码。媒体服务器通常由运行在普通服务器之上的媒护体服务器软件组成。
- Web服务器:Web服务器的基础设施包括元数据和指向流媒体的链接，以及其它所有CDN需要处理的基于Web的内容。
- 缓存:如果所有的内容服务都从相同的点提供，即服务器在某个点上，所有的媒体客户端内容(无论是实况内容还是点播内容)的获取都是从那一点上传递，这将对网络和服务器都造成巨大的冲击。为了避免这种情况的发生，在每一个战略POP点等直接提供外石销内容服务的地点上都需要建立缓存结构。这种结构对终端用户来说是透明的，好象他们仍然是从中央服务器上获得服务。缓存基础设施为客户端提供了更好的传递方式，因为这种情况下内容的"驻地"离用户更近，密刘及牛环兵网络链接的等待时间缩短、可获得性提高、负载降低。另外还获得了对"爆发"访问的保护，由于有了分布式的基础设施，没有一台设备需要承担大量的负载，而且在需要时可以很容易地扩充这一基础设施。
- 媒体客户端:CDN传递链上的最终设备是媒体终端，它运行在终端用户的工作站上。媒体客户端的功能相当于是从一台Web服务器上获得服务的Web客户端。
- 内容流:由于内容产生自CDN客户的站点，所以它需要传递到CDN上。对于点播或常规的Web内容，这些内容可以按文件方式传递到CDN。对于实况内容就需要有另一种传递的方式。如果内容始终来自同一个地点，可以使用一种固定的链接，如果内容源是一个临时的地点，通常可以使用卫星的传递方式。
内容路由
内容路由解决的问题是从最合适的位置给发出请求的客户端传递内容。内容路由有两个方面，一个是全球路由运算法则，关注的是如何从客户端路由到最合适的POP点;另一个问题是内部路由，关注的是在一个POP点中的多个服务器之间如何传播请求。
- 全球重定向---DNS:这是最简单的一种重定向形式，当一个域名如www.cdn.com有多个IP记录与之关联时，一个客户端向该域名的IP地址发出请求，IP记录池中的任何一个IP地址都可以为之服务。这种情况下只需要采用简单的直接循环算法，只需要一个普通的DNS服务器就可以完成。由于循环算法对请求的重定向是盲目的，不考虑服务器的好坏，所以实际使用的是一种更复杂的决策过程，包括在重定向之前检查系统状态和远程系统的负载。
- 本地重定向---第4~7层交换:也被称为智能交换，是根据有关信息如请求的URL、内容类型、用户名等进行交换，由分组中OSI栈的4~7层完成。这一技术用于有相同内容的服务器或缓存簇之间的负载均衡，从CDN的角度看，一个POP点可以由一个以上的缓存或服务器组成，这一技术用于为每个POP点生成本地簇。
- 本地重定向---WCCP:这一重定向技术是Cisco的专利技术，用于Cisco路由器与各种缓存产品Cisco和非Cisco的产品)之间，允许一台路由器截获从某个客户端向某个服务器发出的对各种业务(如流媒体和Web通信)的请求，并将客户端的请求重定向到缓存。
CDN网络的性能度量
通常对某个网络元素的管理、性能的度量结果可以提供监测、了解、规划CDN的端到端性能的能力。通过分布在CDN网络中的硬件和软件相结合的探针来获取有关信息，并结合使用各种服务器上的日志信息就可以实现CDN网络的度量。性能的度量将是针对所有内容形式传递的完成来进行，包括流媒体(实况和点播)和基于Web的内容。
- 内部度量通过从缓存和流媒体服务器中收集日志，可以很好地了解整个网络内容配送业务的性能。流媒体服务器有能力从观看实际内容的媒体播放器收集数据，这样一来就可以获得媒体服务性能的端到端的度量。
- 外部度量在度量网络性能时，客户通常希望看到独立的度量结果，如通过某个第三方不间断地对CDN的性能进行监测。有几个公司就是通过在不同地理位置上分布探针来度量性能，探针模拟常规的客户端行为，这样就可以精确地反映出与终端用户相同的观看效果。
CDN工作原理
CDN以定来自制服务为基础，即网站事先向示顶CDN服务提供商要求使用其CDN服务。当用户访问使用了CDN服务的网站时，其解析过程不再是以传统的轮询方式来响应本地360百科DNS的解析请求，而是充分部考虑用户发起请求的位置和当时的网络情况，利用CDN系统的智能动态负载均衡技术，来决定把用户的请求定向到求衡齐宪离用户最近并且负载相对较轻的节点服务器上，使得用户的访问能得到更及时更破胞超可靠的响应。同时，各个节点服务器利用软件刷新确保与思况怀难画货李降场让硫ICP网站的源服务器的数据同步，使得用户能够随时访问CDN的节点服务器并得到与源服温老火治评务器完全相同的内容 。
图说明了用户访问使用了CDN服务的网站的完整过简伟丰程。
- 用户向浏览器提供要访问的网站域名;
- 浏览器向本地DNS(LDNS)请求对该域名进行解析;
- 本地DNS将解析请求发送到ICP的授权域名服务器(Authofitmive DNS)，授权域名服务器通知本地DNS相应请求的CDN授权域名服务巴它啊红划器为访问控制系统ACS(AccessControlSystem停们世黑议境师玉拉质);
- 本地DNS向AC居或超同况历万的S发出域名解析请求;
- ACS根据预设策略(通常考虑的是就近性和服务器负载)，选择最佳CDN服务节点(CDNN)，并将结果(IP地址)返回本地DNS;
- 本地DNS将该CDDN的IP地址发积势孔斯殖花亚给用户;
- 用户根据得到的IP地址向该节点发出立所装费饭免己承了请求;
- CDN节点服务器响应用户的请求提供相关内容。如某聚样乐成师样湖果该节点已经有用户请求的内容，则直接响应;如果没有，则该节点会回到用户请求的伟苗伯兵源站点取得结果并将结果返回给该用户，同时将结果保存在代理服务器中，以响应随后的用户请求。
CDN特点
- 本地Cache加速。提高了企业站点(尤其含有大量图片和静态页面站点)的访问速度，并大大提高以上性毛好示轴表质站点的稳定性;
- 镜像服务。消除了不同运营商之间互联的瓶颈造成的影响，实现了跨运营商的网络加速又早即节高煤语司松，保证不同网络中的用户都能得到良好的访问质量;
- 远补学与英称血程加速。远程访问用户根轴广经念调千领据DNS负载均衡技术智能自动选择Cache服务器，选择最快的Cache服务器，加快远程访问的速度;
- 带宽优化。自动生成服务器的远程Mirror(镜像)cache服务器，远程用户访问时从cache服务器上读取数据，减少远程访问的带宽、分担网络流量、减轻原站点WEB服务器负载等功能;
- 集群抗攻击。广泛分布的CDN节点加上节点之间的智能冗余机制，可以有效地预防黑客入侵以及降低各种D.D.o.S攻击对网站的影响，同时保证较好的服务质量 。
CDN优点
CDN能几乎涵盖国内所有线路。而在可靠性上，CDN在结构上实现了多点的冗余，即使某一个节点由于意外发生故障，对网站的访问能够被自动导向其他的健康节点进行响应。CDN能轻松实现网站的全国铺设，不必考虑服务器的投入与托管、不必考虑新增带宽的成本、不必考虑多台服务器的镜像同步、不必考虑更多的管理维护技术人员。
CDN缺点
- 实时性不太好是CDN的不足。不过，随着对CDN需求的逐渐升温，这一不足得到了改进，使来自于远程服务器的网络内容网页与复本服务器或缓存器中的网页保持同步。解决方法是在网络内容发生变化时将新的网络内容从服务器端直接传送到缓存器，或者当对网络内容的访问增加时将数据源服务器的网络内容尽可能实时地复制到缓存服务器。
- CDN的安全性也存在一定的隐患，因为CDN加还的原理是把数据分布到各地的加速服务器。用户的关键数据在分发到服务器节点之前进行加密再保存在加速服务器节点上，如果加密算法不够严密用户的数据就有在远端服务器被破解的可能。
CDN发展
CDN的诞生和发展与互联网和新技术的发展、应用有着密切的关系，其目的就在于满足应用需求。早期的CDN主要以实现静态文本和图片等静态内容的加速为主，CDN作为IDC的一个增值服务出现;以后随着流媒体服务的发展和Web2.0应用的出现，传统HTTP和下载、网络游戏产业以及网络视频等对服务器和网络带宽的需求压力加大，流媒体、Flash、视频和下载等网站内容及业务成了新的主要应用对象。为了给软件下载、视频流媒体、企业Web应用、B2B交易和Web2.0互动等各种服务加速，传统的CDN技术又增加了压缩、流量整形、智能路由和网络优化等技术。
在运营商方面，2000年年初，中国电信建设了自己的CDN网络，2004年，中国电信组建了自己的CDN流媒体分发网络。随后在中国电信推广IPTV业务时，为了使得用户获得良好的视频业务体验，又建设了部分CDN节点。
早在2005年，亚马逊推出的"CloudFront"的CDN服务为中小型客户带来了前所未有的便捷和实用。此项服务将IDC、CDN和云计算相融合，为全球的互联网企业起到了示范作用。而我国在2011年已有互联网企业成功建设了一种基于云计算的CDN网络CloudCDN，采用分布式处理、并行化协同处理技术，实现了网络资源的共享和高效利用，它透过全球各地不同的CDN云(CDNCloud)产生的一种新型CDN服务。它是CDN在云计算上的延伸和发展，是云计算在CDN上的创新应用成果。
由于中国的互联网起步较晚，国内的互联网厂商的服务模式还很单一，从原来的短信到现在的网络游戏;由于带宽租用成本在运营成本中占据较高比例，造成价格偏高，而若互联网厂商选择自己建设CDN，虽然节约了成本，但因缺乏专业的经验与规模效益，CDN建设后发挥的效果并不好;由于P2P的建设很便宜，因而很多企业选择采用P2P实现加速作用。这些都在很大程度上阻碍了国内CDN市场的发展。
未来，无论是在产业链联合与重构方面，还是从最基本的互联网接入到各种丰富多彩的业务应用，都将给众多的CDN服务提供商、云服务提供商、运营商、SP、CP带来丰厚的利益 。
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