一文带你了解什么是CDN

cdn是content delivery network或者是content distribution network的缩写 即内容分发网络。

背景说明

从1991年开始,随着互联网技术的发展和网民的增加,给网络带来越来越多的压力,在传输效率上逐渐出现了瓶颈。

给我们带来直接的困扰就是,明明我们使用了4G,5G网络,家里安装了百兆,千兆宽带,但是看视频,浏览网页,听音乐,还是慢,为什么?

这里列举两个典型的场景,和开车一样,距离和拥堵程度共同影响了访问效率。

距离问题

假如我们从北京访问美国的一个网站或者视频,美国和中国的直线距离是10000公里,网络光缆传输接近光速,大约是30万公里/s,传输时延就是330ms,一个来回就是660ms,但这只是理想情况,假设真的从美国到北京直接拉了一条长约10000公里的光缆,全程高速公路,没有堵车,没有收费站。

但实际情况,光缆传输速度是光速的2/3左右。

以及美国到北京中间并不是一根光缆,而是有无数的小网组成,比如国内三大运营商,比如你家里使用的二级,三级网络运营商;这些小网络之间的传输就好比独木桥或者收费站,要做计费处理,会有拥堵,会有抖动,远不及光速。

这样算下来,不要说从美国到北京,就是从广州到北京,直接访问一些视频资源,直播资源,网页资源,很容易让你感到卡顿。

除了距离的问题,还有带宽的问题。

带宽问题

1个人浏览1080P的视频,需要视频服务器能够提供4Mbps的带宽(就是我们说的购买的百兆带宽,千兆带宽的兆),比如有10000个人要访问一个1080P的视频,那么视频服务器就需要40000Mbps(40Gbps);一张网卡能够提供的带宽是多少?普通一些的1000兆,一张网卡能够供250个人同事浏览,10000个人就需要40张网卡,不太准确但也差不多的说法,40台服务器,如果是一亿人呢,400,000台。

所以,如果视频源头没有大量服务器对网络带宽的支撑,纵使家里的买了再好的宽带,1000个人争抢只能给10个人用的资源,怎么也快不起来.

这两个场景,就好比开车,传输距离和拥堵情况程度共同决定了你的网络访问效率.

CDN就是专门解决这个问题的。

起源

说到CDN的起源,就要提到3个人和一个公司。

1995年

1995年初由MIT麻省理工学院的万维网发明家蒂姆·伯纳斯·李(Tim Berners-Lee)预见到了这种拥挤,他说“不久之后,所有网络用户都会感受到网络拥挤的问题”。

所以他向自己在MIT的同事,应用数学教授汤姆·莱顿(Tom Leighton)提出了这个技术挑战,虽然汤姆·莱顿是应用数学的教授,但是他曾是MIT计算机科学实验室算法组的负责人,是并行算法和体系结构方面的著名专家。莱顿教授认识到可以在应用数学和算法中找到解决网络拥塞的方法,因此他组建了一个研究小组来解决该问题。

1996年

丹尼尔·莱文(Danny Lewin)于Technion获得计算机科学和数学学士学位后,于同年秋天加入MIT,加入莱顿教授成立的研究小组,由于他的加入,在CDN技术上取得了各种快速且重要的进步。

1997年

接下来莱顿教授和丹尼尔·莱文(Danny Lewin)一起探索CDN的可能的商业价值,并于1998年共同成立公司:阿卡迈公司(Akamai)(市值百亿美元)。

CDN的原理

利用物理上的多台服务器,将用户需要的音乐、图片、视频、应用程序等资源分布式存储在全球各地,这样用户便可以高效、稳定的就近获取需要资源。

拿大家熟悉的物流来举例,在美国如果需要买中国京东的商品,往往大部分的商品都已经运输到当地的物流仓库中,当收到订单时,边可以从最近的物流仓库发货,保障物流效率。

对应的CDN技术,商品就是我们需要的音乐、图片、视频资源,京东就是资源提供商比如QQ音乐、YouTube视频,仓库就是CDN节点,就近派发就是CDN的负载均衡策略。

CDN盈利模式

中小型公司不像BAT,一般是没有能力搭建遍布各地的机房提供CDN服务的,但是他们又需要把自己的内容发布给终端用户,因此他们就需要购买CDN服务,固定月租,或者按流量付费。

不同的CDN厂商价格不同,收费模式不同,优惠力度不同,覆盖率不同,速率不同,企业根据实际选择。

这些厂商背后,还是基于三大运营商来,在三大运营商的网络基础能力之上进行封装,提供CDN服务。

所以我们用户看视频,视频提供商提供视频,双方都需要给运营商交钱。

用户缴纳网络流量、带宽服务等费用,内容提供商额外提供CDN服务的租赁费用。

为什么运营商自己不提供CDN服务呢?有机会我们后面可以专门整理一个专题。

CDN的问题

既然流量和费用挂钩,那安全性、攻击防御就一直是CDN的老大难问题,如果安全不到位,很可能一波攻击就把所有的流量额度用完了,并且都是无效流量。

另一方面也是安全,是内容的安全,还拿物流举例,如果一批商品已经传输到全球的物流仓库中,突然发现这批商品有问题需要紧急召回,就会麻烦一些,从全球各地的物流仓库中进行清理,甚至可能还会触犯当地法律,扣下商品激进型审核。

对比到CDN,一个全球级别内容传输网络,如果里面有违法的,敏感的内容,后果将不堪设想,所以在内容发布前期有一系列的备案保障发布商的内容质量;确保内容发布后有对应的措施和预案来紧急下线各个CDN节点中有问题的内容,但是这个是有延迟的,很可能发现的时候已经晚了,下线稍微有个1分钟的延迟,影响就已经十分大了。

原文链接:https://blog.csdn.net/josiah_zhao/article/details/122274236?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522165934461816781790724367%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fblog.%2522%257D&request_id=165934461816781790724367&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~blog~first_rank_ecpm_v1~times_rank-30-122274236-null-null.nonecase&utm_term=%E6%90%AD%E5%BB%BAcdn

原创文章,作者:优速盾-小U,如若转载,请注明出处:https://www.cdnb.net/bbs/archives/6063

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