CDN(内容分发网络)网络实现.pdf

一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。——《增广贤文》网络研究《邮电规划》2003年第6期CDN网络实现信息产业部电信研究院席永利前言在信息技术飞速发展的今天，网络带宽已经逐渐变得更可用和便宜，但是Web的访问速度可能变得更慢，因为带宽不是主要的问题，网络内容的不断丰富，可能超过Web服务器速度、路由器和带宽的改进。同样的，更强安全性的要求的增加，也可能超过防火墙和Proxy性能的提高。随着网络带宽的逐步提高，网络视频应用也逐渐增长，吸引着越来越多的用户进入互联网，并且在网上的时间越来越长。许多站点在提供流式的音频和视频内容。它已成为ISP增加收益的必要因素；同时企业内部通讯和公司培训中也增加视频流的应用。但同时，视频应用的增长也带来了新的挑战，如主干网数据流巨大，服务器端瓶颈等都会影响服务的质量。同样，电子商务的发展也面临着服务器的过载和用户耐心不足的问题，在WEB上，每一秒钟都会造成收入的变化。对于这些新应用和用户的需求，关键在于网络的基础体系的能力需要扩展。这需要一个新的层次，将高速网络的性能和成熟的内容处理相结合，从而提供一个能支持高层内容和应用的系统平台。这个新的层次建立在已存在的“包”和“服务器”的基础体系之上，提供解决诸如网络拥塞和服务器过载等特殊问题的方法。这个新层次的核心在于对内容及其前后相关性的理解，它知道内容在什么地方、用户在什么地方，它了解将内容传递给用户的最佳途径，并且它知道什么样的内容需要什么样的网络性能。1CDN网络概述CDN的全称是ContentDeliveryNetwork，既内容分发网络，其目的是在现有的Internet增加中一层新的网络架构，将网站的内容发布到最接近用户的网络“边缘”，是用户可以就近取得所需的内容，提高用户访问网站的响应速度，因而CDN可以提高Internet网络信中息流动的效率，。从技术上解决了由于网络带宽小，网点分布不均等原因，造成用户访问网站的响应速度慢的根本原因。从功能模块CDN可以分为四个部分内容加速服务器智能DNS24吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎？与朋友交而不信乎？传不习乎？——《论语》常将有日思无日，莫待无时思有时。——《增广贤文》《邮电规划》2003年第6期网络研究负载均衡设备CDN网络管理通过CDN可以提供如下性能：7*24小时的不间断服务提供全网的高可靠性提供本地，异地的负载均衡提供网络访问的加速提供全网的服务管理2网络负载均衡2.1网络故障分析网站故障的原因大约可分为以下5个部分：服务器故障：主要指服务器出现硬件或操作系统故障而不能使用软件故障：指服务器的系统运行正常，致使某个或某些应用系统挂起来或不响应内容故障：服务器和应用系统都在正常运行，但对请求的响应求却是404objectnotfound,或内容响应不正确流量过多：服务器的响应与负载量变化密切相关。在流量增长的过程中，服务器将及时对请求做出相应，然而当流量到一个极限点时，服务器就会停止对所有的请求的响应。不能访问网络：如果服务器和外界的连接中断，就无法进行访问了。对网站故障的解决主要采用以下几种方式：传统的解决方式：是增加服务器。用循环DNS的方式来解决可扩展的问题，通过对DNS进行配置，可以服务于一个站点的多个服务器的IP地址以循环方式返回，数据流量即可初步分配给各个服务器。这种方式有几个不足之处。首先，循环DNS没有核实机制，用户可能被导向到一个故障服务器或一个正在维修而不能提供服务的服务器，则对这个用户来说，尽管其它服务器都在正常运行，而它却无法访问这个站点。其次，用户一旦接受到DNS给的站点IP就存储在浏览器的缓存区，这样就可能产生下面的影响，当用户再次访问这个站点时，会直接到这个IP地址，而这台机器可能已经不提供服务了；另外，随着网站为了增加容量而增加服务器，流量分配可能就分配非常不平衡，旧的服务器会比新的服务器接受的流量更多，这是因为存储旧服务器IP地址的用户比存储新的服务器IP地址的用户更多。服务器集群：集群的方式可以直接用多个服务器共享一个IP地址。不会产生前一种解决方式产生的问题。但集群的技术要求较高，扩展能力有限，而且集群的费用非常昂贵，超出了一般的企业投资的计划。所以应用也较少。只用在一些关键的大型的数据处理方面。负载均衡：负载均衡具有一定的智能性，利用软件和硬件向用户提供一个虚拟IP25志不强者智不达，言不信者行不果。——墨翟以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。——《管子·牧民》网络研究《邮电规划》2003年第6期地址，这个虚拟IP地址映射多个服务器，可以通过实际流量为来识别出某个服务器没有相应，克服了循环DNS的一些缺点，具有可扩展性，Cisco的Localdirector就是一个典型的例子。但其设计理念是被动式的，不是真正的高可