CDN架构解析,它是如何提升网站访问速度的?

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作者
猴君
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CDN(内容分发网络)是一种分布式网络架构,旨在通过缓存和分发静态内容来加速互联网内容的传输,以下是关于CDN架构的详细介绍:

CDN架构解析,它是如何提升网站访问速度的?

一、CDN的基本概念

CDN(全称Content Delivery Network),即内容分发网络,是构建在现有网络基础之上的智能虚拟网络,依靠部署在各地的边缘服务器,通过中心平台的负载均衡、内容分发、调度等功能模块,使用户就近获取所需内容,降低网络拥塞,提高用户访问响应速度和命中率。

二、CDN的关键组件

1、内容缓存设备: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、本地负载均衡交换机:实现区域内的负载均衡,确保用户请求被分配到最近的缓存服务器。

4、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。

5、CDN管理系统:实现对全网设备的管理,对系统的配置,它不仅能对系统中的各个设备进行实时监控,对各种故障产生相应的告警,还能实时观测到系统中总的流量以及各节点的流量,并保存在系统的数据库中,作为统计分析的基础数据,并对日志文件进行管理、报告,作为计费的基础数据。

三、CDN的工作流程

1、用户发起请求:用户点击网站页面上的内容URL,经过本地DNS系统解析,DNS系统会最终将域名的解析权交给CNAME指向的CDN专用DNS服务器。

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2、DNS解析:CDN的DNS服务器将CDN的全局负载均衡设备IP地址返回用户。

3、全局负载均衡:用户向CDN的全局负载均衡设备发起内容URL访问请求,CDN全局负载均衡设备根据用户IP地址,以及用户请求的内容URL,选择一台用户所属区域的区域负载均衡设备,告诉用户向这台设备发起请求。

4、区域负载均衡:区域负载均衡设备会为用户选择一台合适的缓存服务器提供服务,选择的依据包括:根据用户IP地址,判断哪一台服务器距用户最近;根据用户所请求的URL中携带的内容名称,判断哪一台服务器上有用户所需内容;查询各个服务器当前的负载情况,判断哪一台服务器尚有服务能力。

5、内容提供:用户向缓存服务器发起请求,缓存服务器响应用户请求,将用户所需内容传送到用户终端,如果这台缓存服务器上并没有用户想要的内容,而区域均衡设备依然将它分配给了用户,那么这台服务器就要向它的上一级缓存服务器请求内容,直至追溯到网站的源服务器将内容拉到本地。

四、CDN的架构特点

全球分布式节点:CDN的基础是遍布世界各地的节点网络,这些节点通常分布在不同的地理位置,如数据中心、交换站或互联网服务提供商(ISP)的网络枢纽。

边缘服务器:边缘服务器是位于CDN节点中的关键组件,它们负责响应最终用户的请求,并直接从边缘位置提供内容。

内容缓存策略:CDN必须确保内容是最新的,这就需要一个有效的缓存更新机制,对于不再有效或过时的内容,CDN也需要有相应的缓存失效策略。

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负载均衡机制:CDN通常使用智能DNS解析来分配用户请求到最近或最佳的边缘服务器。

冗余与容错:CDN的架构设计中包含冗余设计和容错机制,以确保当某个节点发生故障时,其他节点能够接管流量,从而提供持续不断的服务。

CDN通过其独特的架构设计和技术实现,有效地解决了互联网内容分发过程中面临的挑战,提高了用户体验和数据传输效率。

以上内容就是解答有关cdn是什么架构的详细内容了,我相信这篇文章可以为您解决一些疑惑,有任何问题欢迎留言反馈,谢谢阅读。

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