CDN介绍

CDN的全称是Content Delivery Network,即内容分发网络。其目的是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构,将网站的内容发布到最接近用户的网络“边缘”,使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。

CDN有别于镜像,因为它比镜像更智能,或者可以做这样一个比喻:CDN=更智能的镜像+缓存+流量导流。因而,CDN可以明显提高Internet网络中信息流动的效率。从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等问题,提高用户访问网站的响应速度。

为更好地理解CDN,让我们看一下CDN的工作流程。当用户访问已经加入CDN服务的网站时,首先通过DNS重定向技术确定最接近用户的最佳CDN节点,同时将用户的请求指向该节点。当用户的请求到达指定节点时,CDN的服务器(节点上的高速缓存)负责将用户请求的内容提供给用户。具体流程为: 用户在自己的浏览器中输入要访问的网站的域名,浏览器向本地DNS请求对该域名的解析,本地DNS将请求发到网站的主DNS,主DNS根据一系列的策略确定当时最适当的CDN节点,并将解析的结果(IP地址)发给用户,用户向给定的CDN节点请求相应网站的内容。

CDN常见问题

CDN 服务对网站的作用是什么?
使网站的用户享受到高品质的服务网站的服务更安全 网站建设更简单,可以采用更灵活的方式进行扩容从容应付各种突发访问量的冲击;CDN技术用于虚拟主机的开发与应用,是现行解决网络宽带拥挤、网站响应速度慢、南北网络互连互通问题最有效的方法!

CDN 服务与镜像站点的区别是什么?
CDN 对用户完全透明,不需要用户手动选择需要访问的镜像站点;   
CDN 对节点有健康性检查,而镜像则没有,因此CDN 可用性更高;   
CDN 的内容同步机制不需要人工的干预,而镜像站点需要一套复杂的系统来实现内容同步;镜像站点的系统复杂,维护工作量大,对运维工作有很大的压力;   
CDN 部署便捷,几乎不需要对原有的站点做什么改动,很短的时间内就可以采用并产生显著的效果;   
CDN 节点分布范围广,镜像站点很难做到同样的覆盖范围。

哪些内容适合用CDN 技术进行加速?
网站中所有的静态网页、图片等静态内容非常适合用CDN 技术进行加速以外,很多以动态方式制作的页面其实也是可以通过CDN 进行加速的。这些内容主要是指通过JSP/PHP 等数据库查询程序生成的页面,但同一个URL对不同用户看到的内容都是一样的。这样的情况下,Cache 可以缓存下这个URL 及相应的内容,就象是一个标准的URL 一样,即使这个URL 后面有?号,跟了很多查询条件都没有关系。网站中象这样的准静态内容在采用CDN加速之后,同样能起到很好的效果。

对于准静态内容如何来实现cache
对于准静态内容,主要是指通过JSP/PHP 等数据库查询程序生成的页面,但同一个URL 对不同用户看到的内容都是一样的。这样的情况下,Cache 可以缓存下这个URL 及相应的内容,就象是一个标准的URL 一样,即使这个URL 后面有?号,跟了很多查询条件都没有关系。对于这类内容最需要考虑的是刷新时间,对频繁更新的,我们可以设置成10 分钟或更短,对于更新较少的可以相应延长刷新时间。设置刷新时间可以按目录来设置,也可以按具体URL 来设置,或按某个关键字段来设置,非常灵活。对准静态内容使用CDN 后,可以明显地降低数据的压力,同时提高页面响应速度,效果是非常明显的。

CDN业务应用浅析

如何缓解网络拥塞,提高用户获取信息的速度,成为困扰众多企业和服务商的一大难题。CDN即内容分发网络(Content Delievery Network),它可以认为是建立在现有IP网络基础结构之上的一种增值网络。CDN技术将多点负载均衡、镜像与Cache技术结合起来,利用智能分配技术,将网站内容根据来访用户的地点,按照就近访问的原则分配到多个节点。

    CDN业务特点与优势

    总体来讲,CDN业务具有如下特点:根据用户的地理位置和连接带宽,让用户连接到最近的服务器上去,访问速度快;全局负载平衡,提高网络资源的利用率,提高网络服务的性能与质量;热点内容主动push,自动跟踪,自动更新;网络具有高可靠及可用性,能容错且很容易扩展;并无缝地集成到原有网络和站点上去。     

由此,CDN业务优势体现在以下几个方面:可减少消耗的网络带宽,减少网络访问的延迟和用户响应时间,增加了网络性能和网站内容的可用性;提高Web资源的管理控制能力,智能分配路由和进行流量管理;发送的内容受到保护,未授权的用户不能修改;内容提供商可在本地自己决定服务的内容,内容提供商在降低成本的同时,提高了服务质量;可线性、平滑地增加新的设备,保护原有投资。

CDN的四大关键技术简介


随着宽带网络和宽带流媒体应用的兴起,CDN(通常被称为内容分发网络Content distribution network,有时也被称作内容传递网络Contentdeliverynetwork)作为一种提高网络内容,特别是提高流媒体内容传输的服务质量、节省骨干网络带宽的技术,在国内外得到越来越广泛的应用。
CDN的关键技术主要有内容路由技术、内容分发技术、内容存储技术、内容管理技术等。

内容路由技术
CDN负载均衡系统实现CDN的内容路由功能。它的作用是将用户的请求导向整个CDN网络中的最佳节点。最佳节点的选定可以根据多种策略,例如距离最近、节点负载最轻等。负载均衡系统是整个CDN的核心,负载均衡的准确性和效率直接决定了整个CDN的效率和性能。
通常负载均衡可以分为两个层次:全局负载均衡(GSLB)和本地负载均衡(SLB)。全局负载均衡(GSLB)主要的目的是在整个网络范围内将用户的请求定向到最近的节点(或者区域)。因此,就近性判断是全局负载均衡的主要功能。本地负载均衡一般局限于一定的区域范围内,其目标是在特定的区域范围内寻找一台最适合的节点提供服务,因此,CDN节点的健康性、负载情况、支持的媒体格式等运行状态是本地负载均衡进行决策的主要依据。
负载均衡可以通过多种方法实现,主要的方法包括DNS、应用层重定向、传输层重定向等等。
对于全局负载均衡而言,为了执行就近性判断,通常可以采用两种方式,一种是静态的配置,例如根据静态的IP地址配置表进行IP地址到CDN节点的映射。另一种方式是动态的检测,例如实时地让CDN节点探测到目标IP的距离(可以采用RRT,Hops作为度量单位),然后比较探测结果进行负载均衡。当然,静态和动态的方式也可以综合起来使用。
对于本地负载均衡而言,为了执行有效的决策,需要实时地获取Cache设备的运行状态。获取的方法一般有两种,一种是主动探测,一种是协议交互。主动探测针对SLB设备和Cache设备没有协议交互接口的情况,通过ping等命令主动发起探测,根据返回结果分析状态。另一种是协议交互,即SLB和Cache根据事先定义好的协议实时交换运行状态信息,以便进行负载均衡。比较而言,协议交互比探测方式要准确可靠,但是目前尚没有标准的协议,各厂家的实现一般仅是私有协议,互通比较困难。

内容分发技术
内容分发包含从内容源到CDN边缘的Cache的过程。从实现上看,有两种主流的内容分发技术:PUSH和PULL。
PUSH是一种主动分发的技术。通常,PUSH由内容管理系统发起,将内容从源或者中心媒体资源库分发到各边缘的Cache节点。分发的协议可以采用HTTP/FTP等。通过PUSH分发的内容一般是比较热点的内容,这些内容通过PUSH方式预分发(Preload)到边缘Cache,可以实现有针对的内容提供。对于PUSH分发需要考虑的主要问题是分发策略,即在什么时候分发什么内容。一般来说,内容分发可以由CP(内容提供商)或者CDN内容管理员人工确定,也可以通过智能的方式决定,即所谓的智能分发。它根据用户访问的统计信息,以及预定义的内容分发的规则,确定内容分发的过程。
PULL是一种被动的分发技术,PULL分发通常由用户请求驱动。当用户请求的内容在本地的边缘Cache上不存在(未命中)时,Cache启动PULL方法从内容源或者其他CDN节点实时获取内容。在PULL方式下,内容的分发是按需的。
在实际的CDN系统中,一般两种分发方式都支持,但是根据内容的类型和业务模式的不同,在选择主要的内容分发方式时会有所不同。通常,PUSH的方式适合内容访问比较集中的情况,如热点的影视流媒体内容;PULL方式比较适合内容访问分散的情况。

在内容分发的过程中,对于Cache设备而言,关键的是需要建立内容源URL、内容发布的URL、用户访问的URL,以及内容在Cache中存储的位置之间的映射关系。

网络优化的新宠—CDN


对于经常上网的人们来说,可能会经常遇到网络阻塞,响应速度缓慢,甚至服务器错误响应或无法进行正常访问等问题。鉴于此,为提高用户访问的响应速度、优化现有Internet中信息的传输,在现有的Internet网络中建立一个完善全面的中间层--CDN, 使用户能以最快的速度,从最接近用户的地方获得所需的信息,彻底解决网络拥塞,提高响应速度,是目前最为流行的网络优化应用方案。
  目前的CDN服务主要应用于证券、金融保险、ISP、ICP、网上交易、网站、大中型公司、网络教学等领域。另外在行业专网、互联网中都可以用到,甚至可以对局域网进行网络优化。利用CDN,这些网站无需投资昂贵的各类服务器、设立分站点。通过与CDN机构进行合作,CDN负责信息传递工作,保证信息正常传输,维护传送网络,而网站只需要内容维护,不再需要考虑流量问题。
  CDN能够为网络的快速、安全、稳定、可扩展等方面提供保障。

  一、什么是CDN?
  CDN的全称是Content Delivery Network,即内容分发网络。其目的是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构,将网站的内容发布到最接近用户的网络"边缘",使用户可以就近取得所需的内容,解决Internet网络拥塞状况,提高用户访问网站的响应速度。
  CDN通过负载均衡技术、动态内容路由、高速缓存机制、动态内容分发与复制、安全服务等网络技术,应用特定的智能算法与服务设备,归纳出最重要与访问率最高的内容,并把这部分内容传送到指定的异地服务器上。据统计,采用CDN技术映射多个服务器可以保证70%~95%的内容访问的命中率。

  二、CDN 的工作原理
  当用户访问已经加入CDN服务的网站时,首先通过CDN公司的3DNS确定最接近用户的最佳CDN节点,同时将用户的请求指向该节点。当用户的请求到达指定节点时,CDN的服务器负责将用户请求的内容提供给用户。
  用户访问的基本流程如下:
  1、用户在自己的浏览器中输入要访问的网站的域名;
  2、浏览器向本地DNS(域名解析系统)请求对该域名的解析;
  3、本地DNS将请求发到网站的主DNS,主DNS再将域名解析请求转发到3DNS;
  4、3DNS根据一系列的策略确定当时最适当的CDN节点,并将解析的结果(IP地址)发给用户;
  5、用户向给定的CDN节点请求相应网站的内容;
  6、CDN节点中的服务器负责响应用户的请求,提供所需的内容。

  三、实现CDN的技术手段
  实现CDN所采用的技术手段可以划分为三大类:镜像、高速缓存、专线。
  镜像站点(Mirror Site)服务器是我们经常可以看到的,它让内容直截了当地进行分布,适用于静态和准动态的数据同步。但是购买和维护新服务器的费用较高,另外还必须在各个地区设置镜像服务器,配备专业技术人员进行管理与维护。大型网站在随时更新各地服务器的同时,对带宽的需求也会显著增加,因此一般的互联网公司不会建立太多的镜像服务器。
  高速缓存手段的成本较低,适用于静态内容。Internet的统计表明,超过80%的用户经常访问的是20%的网站的内容,在这个规律下,缓存服务器可以处理大部分客户的静态请求,而原始的WWW服务器只需处理约20%左右的非缓存请求和动态请求,于是大大加快了客户请求的响应时间,并降低了原始WWW服务器的负载。根据美国IDC公司的调查,作为CDN的一项重要指标-缓存的市场正在以每年近100%的速度增长,全球的营业额在2004年将达到45亿美元。网络流媒体的发展还将剌激这个市场的需求。
  而专线手段,可以让用户直接访问数据源,可以实现数据的动态同步。

  四、CDN的网络结构(如图)

  一个典型CDN网络结构由以下五部分组成,如图所示。

      

内容缓存: 位于 POP接入点或多点 IDC 中, 可缓存静态的Web内容和流媒体内容。
内容交换机: 在 IDC中,可对内容缓存负载平衡及访问控制。
内容路由器: 在POP点或IDC中,负载为用户的请求选择最佳的访问站点。
内容分发系统: 内容缓存只可缓存静态内容而对于一些要求对其所有分布站点的内容作镜像的用户,我们需要一个内容镜像系统,这就是内容分发系统。
CDN管理系统: 由于CDN系统是提供给多个用户共享,所以需要一个中心管理系统作为 CDN的集中管理
CDN系统的关键构件
一个完整的CDN网络主要由三个子系统组成:
3DNS
3DNS是CDN服务中的关键子系统。当用户访问加入CDN服务的网站时,域名解析请求将最终交给3DNS进行处理。3DNS通过一组预先定义好的策略,将当时最接近用户的节点地址提供给用户,使用户能够得到快速的服务。同时,它还与分布在世界各地的所有CDNC节点保持通信,搜集各节点的通信状态,确保不将用户的请求分配到不可用的CDN节点上。
CDN 节点
对于普通的Internet用户来讲,每个CDN节点就相当于一个放置在它周围的WEB。通过3DNS的控制,用户的请求被透明地指向离他最近的节点,节点中CDN服务器会像网站的原始服务器一样,响应用户的请求。由于它离用户更近,因而响应时间必然更快。
每个CDN节点由两部分组成:负载均衡设备和内容加速服务器
负载均衡设备负责每个节点中各个Cache的负载均衡,保证节点的工作效率;同时,负载均衡设备还负责收集节点与周围环境的信息,保持与3DNS的通信,实现整个系统的负载均衡。
内容加速服务器(Cache)负责存储客户网站的大量信息,就像一个靠近用户的网站服务器一样响应本地用户的访问请求。
CDN管理系统
CDN的管理系统是整个系统能够正常运转的保证。它不仅能对系统中的各个子系统和设备进行实时监控,对各种故障产生相应的告警,还可以实时监测到系统中总的流量和各节点的流量,并保存在系统的数据库中,使网管人员能够方便地进行进一步分析。通过完善的网管系统,用户可以对系统配置进行修改。

五、CDN系统的设计原则
鉴于CDN网络系统在整个网络系统中的重要性,网络系统设计必须既适应当前应用考虑,又面向未来信息化发展需求。在设计网络技术方案时,应遵循以下设计原则:

1、实用性和先进性
采用先进成熟的技术满足当前的业务需求,兼顾其他相关的业务需求,尽可能采用先进的网络技术以适应更高的数据、多媒体信息的传输需要,使整个系统在一段时期内保持技术的先进,并具有良好的发展潜力,以适应未来业务的发展和技术升级的需要。

2、安全可靠性
为保证将来的业务应用,网络必须具有高可靠性。要对网络结构、网络设备、服务器设备等各个方面进行高可靠性的设计和建设。在采用硬件备份、冗余等可靠性技术的基础上,采用相关的软件技术,提供较强的管理机制、控制手段、事故监控和网络安全保密等技术措施,提高网络系统的安全可靠性。

3、灵活性与可扩展性
网络系统是一个不断发展的系统,所以它必须具有良好的扩展性。能够根据将来信息化的不断深入发展的需要,方便地扩展网络覆盖范围、扩大网络容量和提高网络各层次节点的功能。具备支持多种通信媒体、多种物理接口的能力,提供技术升级、设备更新的灵活性。

4、开放性/互连性
具备与多种协议计算机通信网络互连互通的特性,确保网络系统基础设施的作用可以充分发挥。在结构上真正实现开放,基于国际开放式标准,包括各种广域网、局域网、计算机及数据库协议,坚持全国统一规范的原则,从而为未来的业务发展奠定基础。

5、经济性/投资保护

以较高的性能价格比构建网络系统,使资金的产出投入比达到最大值。能以较低的成本、较少的人员投入来维持系统运转,提供高效能与高效益。尽可能保留并延长已有系统的投资,充分利用以往在资金与技术方面的投入。

6、可管理性

在CDN环境中, 所有相关设备是分布在不同的地域的,所以对设备的远程管理便非常重要。由于系统本身具有一定复杂性,随着业务的不断发展,网络管理的任务必定会日益繁重。所以在网络的设计中,必须建立一个全面的网络管理解决方案。网络设备必须采用智能化、可管理的设备,同时采用先进的网络管理软件,实现先进的分布式管理。最终能够实现监控、监测整个网络的运行状况,合理分配网络资源、动态配置网络负载,可以迅速确定网络故障等。

   在将来,随着新的多媒体业务模型的增长,内容分发技术与CDN将成为以高可靠性的、可扩展的与安全的方式提供托管业务的关键,在保障网络的可访问性(速度、安全、完整性)方面发挥出更大的作用。

CDN解决网络响应低效 支持Web2.0发展


随着中国网民人数俱增,Web2.0新一波互联网大潮的到来,中国互联网经过5年的崛起,深刻的影响着中国网民对互联网的认识,据最新的数据统计,近1000万用户博客发表网志,8000多万网民体验过社区照片共享服务、互动社区等以用户为中心的网络服务!博客中国、新浪博客、搜狐博客等日访问量高达几十万,然而,网络宽带拥挤、网站响应速度慢、南北网络互连互通问题,严重制约Web2.0进一步发展。

  Web2.0的发展需要国内基础服务商的支持,2005年11月初,万名用户聚集时代互联同庆时代互联成立5周年优惠活动,并共同探讨解决网络响应低效制约Web2.0、最优化利用虚拟主机等应用技术的方法。大家一致认为,CDN(内容分发网络)技术用于虚拟主机的开发与应用,是现行解决网络宽带拥挤、网站响应速度慢、南北网络互连互通问题最有效的方法!

  全球CDN网络加速引擎是最新研发的为企业站点提供更快速、稳定服务的网络架构。其技术原理就是尽可能避互联网上有可能影响数据传输速度和稳定性的瓶颈和环节,使内容传输的更快、更稳。对Web2.0用户来说,通过CDN系统,得到响应的时间被大大缩短,连接质量也大大提高,从而大大提高了上网访问的总体性能。对Web2.0网站来说,CDN技术的采用有效地提高了网站的连接性能和对用户的响应速度,使用户真正享受到互动、分享的乐趣!把CDN技术应用在虚拟主机上,无疑对中国的互联网来说,是一个巨大的成功。
  其实,CDN“将用户路由到最近的服务点来响应该用户请求”的理念,是未来网络发展的趋势。时代互联(now.net.cn)周经理表示,除了Web2.0,其他互联网上的任何一种应用都将使用这种方式,让用户可以在离自己最近的地方最快的得到可靠的服务。


实时信息一瞬发


CDN的作用

当你抱怨某些网站访问起来特别慢时,你有没有想过:怎样的网络结构可以加速你的访问?当远方的客户抱怨不能实时地获得你的网站上发布的信息时,你是否知道使用怎样的服务可以改善这一点?内容发送网络或内容分发网络(CDN,Content Delivery Network)就是解决上述问题的良方之一。 而且,对一些对数据的同步性要求比较高的应用来说,CDN服务可以说是不可缺少的。
何物CDN
CDN是一套系统,通常是专门为高性能地分发丰富的多媒体内容而建立的覆盖网络。CDN存在的理由是:使互联网成为执行关键任务、提供内容丰富的服务的一个值得信赖的发布网。
CDN是个方兴未艾的概念,它的提出是网络自身发展的要求:改善服务质量和上网体验的需求正在增加;网上内容提供商需要扩大客户群,这些客户经常消费同样的内容。
CDN在架构上,包括系统监控、运行维护、报表统计、咨询等服务。客户可以通过访问服务提供商提供的系统监控页面,输入账号并被认证后,了解到自身系统的状况。CDN服务一般包括:内容分发服务、内容加速服务、流媒体服务等等。
CDN的作用
CDN的作用,从根本上可以一言以蔽之:让内容尽可能地“贴近”用户。所谓“贴近”,指的是让特定用户可以快速地访问某些网站(使用了CDN服务的),不一定是地域上的靠近。对于用户分布在不同地域,对信息的实时性要求比较高的企业,CDN服务往往是必要的。
以金融行业为例,使用CDN的好处是可以在速度、稳定性、安全性、可扩展性上提供保障。比如一个证券公司,它必须保证其数据的同步性,这意味着让位于不同地域的客户可以在同一时间看到当前的行情,并迅速完成交易。如果其系统所提供的服务不能保证这种可用性,客户可能干脆不选择这个系统。证券公司现有的系统一般是可以满足上述要求的,但在特殊情况下,如股市出现剧烈动荡时,网络就可能出现拥塞,服务质量不能保证甚至会出现用户连接不上的问题,而使用CDN服务可以解决这个问题。由于金融行业对信息发布的同步性要求高,国内已有若干先行者吃了CDN这只螃蟹,象长城证券、南方证券等公司便使用了CDN服务。

目前的CDN服务主要是为券商、银行系统、网上交易、网站、网上路演以及E-learning等服务,在行业专网、互联网中都可用到,甚至可用在局域网中进行网络优化。

三大手段实现CDN


三大手段实现CDN

实现CDN可以有不同的手段,分别满足不同层次的要求。这些手段可以划入三个大类:镜像、高速缓存、专线。
镜像服务器是我们经常可以见到的,它让内容直截了当地分布了,适用于静态和准动态的数据同步。当然,购买和维护新服务器的费用是少不了的。高速缓存手段的成本较低,适用于静态内容。例如Akamai公司就是在各点提供高速缓存器,提供网络优化服务。Internet上的统计表明,超过80%的客户经常访问的是20%的网站内容,在这个规律下,缓存服务器可以处理大部分的客户静态请求,而原始的WWW服务器只需处理约20%左右的非缓存请求和动态请求,于是大大加快了客户请求的响应时间,并降低了原始WWW服务器的负载。而专线手段,可以让用户直接访问数据源,可以实现数据的动态同步。
要提供完整、良好的CDN服务,一般来讲,应该做到以下几点:服务提供商拥有良好的网络环境,在位于不同地域的各点拥有自己的交换机、路由器等设备;与骨干网有足够的带宽相连;有足够的运行维护力量;CDN设备完整,包括用户指向、高速缓存以及内容设备等;能提供各点之间的专线互联。CDN需要的设备不是哪一个厂家能一手包办的,如Unihub使用的设备便来自于北电、思科、Juniper、英特尔等多个厂家。

CDN服务具体是怎样实现的,可以以Unihub提供的CDN为例:Unihub在北京、上海、武汉、深圳等主要城市有IDC节点,与购买了其CDN服务的客户公司的数据源相连。客户公司的异地用户欲访问其数据源的内容时,用自有方式上网,连接到Unihub的当地IDC节点上。Unihub的CDN设备会对用户要访问的数据作出智能区分。对于静态数据内容,当地高速缓存即可直接返回给用户。对于动态内容,如果用户要求不高的话,可通过Unihub与ChinaNet骨干网节点相连的通道,走ChinaNet骨干网。Unihub的各节点与ChinaNet骨干网之间能保证10M的带宽,以BGP4协议与其互通;对于要求实时性的动态内容,用户可通过Unihub的专网进行访问:Unihub有自治域号(AS),其所有网络节点位于同一自治域内,使各个节点可通过此专网互联。Unihub的CDN系统运行在此专有网络之上,它能够提供延迟极小的网络连通性,从而保证CDN的高性能。这和基于公网的CDN有本质上的区别。Unihub的CDN系统可以将不能通过镜像或缓存获得的内容的访问流量导入其专网,使各地用户通过专网访问源站点,从而有效地解决了访问速度的问题。


CDN采用的关键技术


CDN采用的关键技术


CDN的实现,对技术上的要求是很高的,它所采用的关键技术包括:负载均衡技术、动态内容路由、高速缓存机制、动态内容分发与复制、网络安全机制等。
 动态内容路由:
当用户访问加入CDN服务的网站时,域名解析请求将最终由重定向DNS负责处理。它通过一组预先定义好的策略(如内容类型、地理区域、网络负载状况等),将当时最接近用户的节点地址提供给用户,使用户得到快速的服务。同时,它还与分布在不同地点的所有CDN节点保持通信,搜集各节点的健康状态,确保不将用户的请求分配到任何一个已经不可用的节点上。它还具有在网络拥塞和失效情况下,自适应调整路由的能力。
 高速缓存机制:
Web 缓存服务通过几种方式来改善用户的响应时间。如代理缓存服务、透明代理缓存服务、使用重定向服务的透明代理缓存服务等。通过 Web 缓存服务,用户访问网页时可以将 WAN或 Internet的流量降至最低。这意味着用户可以获得更快的响应,而且企业或 ISP 也会因为通信成本的降低而受益。
 动态内容分发与复制:
网站访问响应速度取决于许多因素,如网络的带宽是否有瓶颈、传输途中的路由是否有阻塞和延迟、网站服务器的处理能力、访问距离等。 多数情况下,网站响应速度和访问者与网站服务器之间的距离有密切的关系。尽管目前电信运营商不断地扩充带宽容量,但是如果访问者和网站之间的距离太远的话,它们之间的通信一样需要经过重重的路由转发和处理,网络延时不可避免。一个有效的方法就是利用内容分发与复制机制,将占网站主体的大部分静态网页、图像和流媒体数据分发复制到各地的加速节点上。内容分发网络可以采用智能路由和流量管理技术,及时发现离访问者最近的加速节点,并将访问者的请求转发到该加速节点,由该加速节点提供内容服务。利用内容分发与复制机制,托管客户不需要改动原来的网站结构,只需修改少量的DNS配置,就可以加速网络的响应速度。

CDN面临的问题

CDN在国外也可以说是一个新生事物,美国的一些IDC也是正在转为CDN服务提供商。正因为如此,CDN面临的最大困难是对它的不了解乃至被误导。CDN往往被理解为一个锦上添花而非雪中送炭的服务。实际上,对于很多应用来说,CDN可以说是一个必要的服务,例如流媒体服务、ASP服务等等。再比如,如果某个在各地都有分支机构的企业开展CRM项目,其数据流量可能不大,但响应速度要求快,否则数据库内容可能会出现错乱。在这种情况下,CDN也是能派上用场的。在技术上,CDN由于对光纤、带宽、网络设备以及运行维护和工程人员的要求比较高,所以实施起来有一定的难度。

CDN的效果


CDN
的效果


广州访问一搜:
Tracing route to www.yisou.com [202.165.102.112] over a maximum of 30 hops:
1  6 ms  6 ms  6 ms 此处隐去
2  <1 ms  <1 ms  <1 ms 61.177.103.49
3  <1 ms  <1 ms  <1 ms 61.177.103.181
4  <1 ms  <1 ms  <1 ms 61.177.101.133
5  <1 ms  <1 ms  <1 ms 61.177.101.17
6  3 ms   3 ms  3 ms 202.97.27.153
7  3 ms   3 ms  3 ms 202.97.27.22
8  3 ms   3 ms  3 ms 202.97.27.33
9  10 ms  10 ms  10 ms 202.97.39.109
10  34 ms  34 ms  33 ms 202.97.34.45
11  126 ms  127 ms  126 ms 202.97.57.214
12  307 ms  310 ms  310 ms 219.142.8.230
13  132 ms  132 ms  132 ms po2.bas1.cnb.yahoo.com [202.165.96.198]
14  166 ms  165 ms  165 ms m29.search.cnb.yahoo.com [202.165.102.112]
Trace complete.

广州访问网易:
Tracing route to www.163.com [202.108.36.196] over a maximum of 30 hops:
1  6 ms   5 ms   5 ms 此处隐去
2  <1 ms   <1 ms  <1 ms 61.177.103.49
3  <1 ms   <1 ms  <1 ms 61.177.103.181
4  <1 ms   <1 ms  <1 ms 61.177.101.133
5  <1 ms   <1 ms  <1 ms 61.177.101.17
6   3 m   3 ms   3 ms 202.97.27.153
7   3 ms   3 ms   3 ms 202.97.41.226
8  106 ms   106 ms  106 ms 202.97.35.73
9  106 ms   106 ms  106 ms 202.97.36.38
10  266 ms   267 ms  265 ms 219.158.28.117
11  240 ms   240 ms  240 ms 202.96.12.42
12  239 ms   241 ms  240 ms 202.106.192.174
13  241 ms   240 ms  240 ms 210.74.176.150
14  240 ms   240 ms  241 ms 202.108.36.196
Trace complete.

广州访问新浪:
Tracing route to taurus.sina.com.cn [61.172.201.222] over a maximum of 30 hops:
1  6 ms   5 ms  5 ms 此处隐去
2  <1 ms   <1 ms  <1 ms 61.177.103.49
3  <1 ms   <1 ms  <1 ms 61.177.103.181
4  <1 ms   <1 ms  <1 ms 61.177.102.5
5  <1 ms   <1 ms  <1 ms 61.177.101.5
6  <1 ms   <1 ms  <1 ms 202.97.27.117
7  8 ms   8 ms  8 ms 202.97.39.9
8  8 ms   8 ms  8 ms 202.109.0.141
9  8 ms   15 ms  9 ms 202.109.0.38
10  16 ms   15 ms  21 ms 202.109.0.174
11  9 ms   9 ms  9 ms 202.96.208.218
12  23 ms   22 ms  21 ms 61.172.201.222
Trace complete.

可以看出,做了CDN按地域划分缓存集群的新浪访问速度明显要比按频道划分缓存集群的网易和yisou要快的多,但CDN的成本也是非常高的。如果以联盟的形式来组成CDN那么可以节省很多成本!欢迎大家加入联盟!

ChinaCache 当选《财富》2005年度“酷公司”


三大手段实现CDN

ChinaCache凭借独树一帜的CDN服务,当选“2005年度‘酷公司’”!“酷公司”是《财富》杂志自 1993 年推出的以事实数据为基础评选最具潜力公司的排行榜。“酷”代表一种令人有耳目一新,比较受到关注的一类事物,当然被财富评选出来的年度酷公司当仁不让就是充满激情、使人向往、具有现代气息的潜力公司。   

对于获此殊荣,ChinaCache CEO王松先生表示,这次上榜是对ChinaCache以往工作的肯定与认可,同时也预示着ChinaCache是未来财富经济的拥有者。入选年度“酷公司”,《财富》杂志给出的理由是ChinaCache的核心技术和产品无论在理念上还是应用上都是很“酷”的。CDN技术缓解甚至消除了不同运营商之间互联的瓶颈造成的影响,为改善中国的互联网环境、解决网站的服务质量和提高用户的上网速度提供了有效的解决方案。


CDN网络及其应用


随着Internet的迅速发展,用户数量和信息量快速增长,如何从技术上全面解决网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等问题,越来越成为人们关注的焦点。在现有网络平台上,解决上述问题的方案之一是采用内容分发网络CDN(Content Delivery Network)技术.

    CDN是一个经策略性部署的内容快递整体系统,它的内容服务通过增加缓存服务器来完成,缓存服务器位于网络的边缘,通常距用户仅有"一跳"之遥。即,CDN通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构,将网站的内容发布到用户附近,使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。同时,缓存服务器是内容提供商ICP(Internet Content Provider)源服务器(通常位于CDN服务提供商的数据中心)的一个透明镜像。这样的架构使得CDN服务提供商能够代表内容提供商向最终用户提供尽可能好的服务。

CDN的工作原理

CDN以定制服务为基础,即网站事先向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DNS的解析请求,而是充分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可靠的响应。同时,各个节点服务器利用软件刷新确保与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务器完全相同的内容。

图1说明了用户访问使用了CDN服务的网站的完整过程。

CDN网络及其应用


随着Internet的迅速发展,用户数量和信息量快速增长,如何从技术上全面解决网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等问题,越来越成为人们关注的焦点。在现有网络平台上,解决上述问题的方案之一是采用内容分发网络CDN(Content Delivery Network)技术.

    CDN是一个经策略性部署的内容快递整体系统,它的内容服务通过增加缓存服务器来完成,缓存服务器位于网络的边缘,通常距用户仅有"一跳"之遥。即,CDN通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构,将网站的内容发布到用户附近,使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。同时,缓存服务器是内容提供商ICP(Internet Content Provider)源服务器(通常位于CDN服务提供商的数据中心)的一个透明镜像。这样的架构使得CDN服务提供商能够代表内容提供商向最终用户提供尽可能好的服务。

CDN的工作原理

CDN以定制服务为基础,即网站事先向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DNS的解析请求,而是充分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可靠的响应。同时,各个节点服务器利用软件刷新确保与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务器完全相同的内容。

图1说明了用户访问使用了CDN服务的网站的完整过程。

图一:用户访问流程

1.用户向浏览器提供要访问的网站域名;
2.浏览器向本地DNS (LDNS) 请求对该域名进行解析;
3.本地DNS将解析请求发送到ICP的授权域名服务器(Authoritative DNS),授权域名服务器通知本地DNS相应请求的CDN授权域名服务器为访问控制系统ACS(Access Control System);
4.本地DNS向ACS发出域名解析请求;
5.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;
6.本地DNS将该CDDN的IP地址发给用户;
7.用户根据得到的IP地址向该节点发出请求;
8.CDN节点服务器响应用户的请求提供相关内容。如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系统主要由三个子系统组成:
·信息访问控制系统ACS
·服务节点CDNN(CDN Node)
·网络操作中心NOC(Network Operations Center)
图一:系统基本框图

1 信息访问控制系统
ACS具备传统DNS的解析功能,同时还具有智能动态负载平衡功能。作为CDN用户的主DNS,ACS将根据预先从各节点收集的信息,按照设定的策略,将当时最佳的节点IP地址提供给用户,使用户得到最佳的服务。
分布在各地CDNN中的节点信息交换机NIS(Node Information Switch)收集各节点的健康状态信息和与用户的距离信息,定时发送给ACS,使ACS始终掌握整个CDN内容快递系统的整体状态,并保证智能动态负载平衡功能的正常工作。由于掌握了每个CDNN的健康状态,ACS能保证在任何情况下,都不会将用户的请求定向到一个已经不可用的节点上。

2 服务节点
CDNN广泛分布互联网各地,CDN通过CDNN服务器为用户提供就近响应。对于普通的Internet用户,每个CDNN相当于一个放置在用户附近的被请求主机的网站服务器。事实上,通过ACS的控制,用户的请求被透明地定向到离他最近的节点,节点中的服务器如同网站的原始服务器一样,响应用户的请求。由于节点服务器比请求的源服务器离用户更近,因而响应时间必然更快,服务质量也更稳定。
每个CDNN由三个部分组成:
·节点信息交换机NIS(Node Information Switch)
·节点服务器NS(Node Server)
·本地数据收集器LDC(Local Data Collector)
每个CDNN可有多个NS存在,NIS负责所在节点中各个NS的负载均衡,保证节点的工作效率;同时,NIS还负责搜集节点与周围环境的信息,保持与ACS的通讯,提供实现整个系统的负载均衡的信息。
NS负责存储CDN客户网站的大量信息,就像一个安装在用户身边的网站服务器一样响应本地用户的访问请求。通常情况下,大部分的用户请求都被NS直接响应,只有当NS中的内容需要更新或者用户请求的内容在NS中不存在时,才由NS自动到源服务器去提取。NS会在自己的存储器中保留所有从源服务器取得内容的副本,当有新的请求到来时,就能直接响应,提高了访问的效率。
LDC负责搜集所在节点的流量信息,经处理后传输到系统的网络操作中心,使ACS能从分布式系统中取得完整的统计数据,并最终为CDN客户提供他们网站访问量的相关信息。

3 网络操作中心
NOC的主要作用是网络管理,它对系统中的各个子系统和设备进行实时监控,对各种故障产生相应的告警,管理员通过NOC可以对所有的子系统进行实时配置。NOC实现集中控制、集中配置、集中告警,并提供完善的刷新机制。
CDN网络是一个分布式系统,实现集中监控是保证系统可靠、稳定运行的一个关键。NOC的网络监控系统,可以实现分布检测、集中告警,确保能够在第一时间发现故障并定位故障。安装在各个节点的探测引擎,实时检测包括自己在内的所有互联网内容快递系统节点的网络状态,包括网络的连通性、服务的可用性等等,从而构成一个交叉检测网络体系。同时在网络操作中心,有专门的监控服务器,负责接收从各节点探测引擎传递回来的检测信息,并进行实时的分析,根据设置的各种阀值产生告警,以便网络管理员了解整个CDN的情况。
由于用户网站上的内容不断变化,而采用CDN后,用户的访问请求将直接由分布在各地的CDNN服务器来响应,因此,NOC要确保所有服务器上的内容与用户网站中的内容同步。
NOC能接收和处理各节点LDC上传的数据,并进行集中存储和处理。管理员可以观测到系统中总的流量和各节点的流量,以及各网站的数据流量,如果需要,管理员可以对它们进行计费。
通过以上的分析我们可以得到,CDN通过就近访问,实现用户访问加速,这种实现对普通用户是透明的,即加入缓存服务器后用户客户端无需进行任何设置,直接使用被加速网站原有的域名即可访问,CDN为指定的网站提供加速服务的同时降低对ICP的影响,整个过程只要修改访问过程中的域名解析部分,作为ICP,只需要把域名解释权交给CDN运营商,其他方面不需要进行任何的修改。
与CDN相似的是Web Caching技术也能提高网络的性能,但是CDN与Web Caching技术相比有自己独特的优势:1、Cache系统有一个不可逾越的上限,Wolman在他的一篇论文中指出,现在的Web内容中有35%~50%是不可以缓存的。2、CDN可以更有效地减少源Web服务器的负载和起到负载均衡的效果。3、CDN可以使ICP以尽可能小的成本提供尽可能好的服务,即CDN使ICP不必为了应付不可预料的短暂的访问高峰而进行一些正常访问时不会发挥作用的冗余投资。
·CDN的应用
作为一个特殊的应用,我们构架一个如图3的卫星CDN框架。ICP可以将内容上载至CDN网络操作中心,网络操作中心通过卫星信道将内容推送到指定的地点如CDNN以使用户访问加速。远端用户(ISP)也可以通过卫星信道获取所要的内容。此外,卫星接入网运营商也可以根据远端用户的喜好,主动抓取内容,定期提交给用户。卫星CDN服务的内容可以是载有电影、新闻、证券、娱乐、游戏等等的数据,由于数据的发送速度快,用户接收到的图像可达到和卫星电视画面一样流畅自然。同时,用户即使没有其他的信号接收装置,也可以在与超高速因特网相连结的终端机上像看电视一样观看网上动态影像广播电视。由于采用卫星CDN,内容提供商不用担心有光缆阻断等等突发事件影响它提供的服务,这样,采用卫星CDN可使ICP稳定、快速、可靠地将内容传递给用户。

4 结束语与展望
在传统的内容发布模式中,内容的发布由ICP的应用服务器完成,网络只是一个透明的数据传输通道,质量保证是依靠在用户和应用服务器之间端到端地提供充分的、远大于实际所需的带宽通量来实现的,在这种模式下,不仅大量宝贵的骨干带宽被占用,同时ICP的应用服务器的负载也变得非常重且不可预计。CDN则强调网络在内容发布中的重要性,通过引入缓存服务器和全局负载均衡来加速内容传递。目前CDN技术的研究仍在初级阶段,未来的研究方向包括:面向内容的寻址,基于内容的路由等。
参考文献:
1 金世杰、赵问道,“CDN网络路由技术”,《计算机应用研究》,2003.8
2 李军,“Web Cache Server在CDN中的实现”,《现代计算机》,2002.06
3 霍耀森,盛大同,“Web Caching技术和CDN技术及其比较分析”,《计算机应用研究》,2003.05
4 M Gritter,“An Architecture for Content Routing Support in the Internet”,USITS ’01 Presentation,2001

本文得到广东经济管理学院理科重点项目资金支持

CDN:网络提速又一招


一、CDN是什么?
CDN的全称是Content Delivery Network,即内容分发网络。其目的是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构,将网站的内容发布到最接近用户的网络“边缘”,使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。CDN有别于镜像,因为它比镜像更智能,或者可以做这样一个比喻:CDN=更智能的镜像+缓存+流量导流。因而,CDN可以明显提高Internet网络中信息流动的效率。从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等问题,提高用户访问网站的响应速度。
为更好地理解CDN,让我们看一下CDN的工作流程。当用户访问已经加入CDN服务的网站时,首先通过DNS重定向技术确定最接近用户的最佳CDN节点,同时将用户的请求指向该节点。当用户的请求到达指定节点时,CDN的服务器(节点上的高速缓存)负责将用户请求的内容提供给用户。具体流程为: 用户在自己的浏览器中输入要访问的网站的域名,浏览器向本地DNS请求对该域名的解析,本地DNS将请求发到网站的主DNS,主DNS根据一系列的策略确定当时最适当的CDN节点,并将解析的结果(IP地址)发给用户,用户向给定的CDN节点请求相应网站的内容。

二、CDN的相关技术
CDN的实现需要依赖多种网络技术的支持,其中负载均衡技术、动态内容分发与复制技术、缓存技术是比较主要的几个,下面让我们简单看一下这几种技术。
·负载均衡技术
负载均衡技术不仅仅应用于CDN中,在网络的很多领域都得到了广泛的应用,如服务器的负载均衡、网络流量的负载均衡。顾名思义,网络中的负载均衡就是将网络的流量尽可能均匀分配到几个能完成相同任务的服务器或网络节点上,由此来避免部分网络节点过载。这样既可以提高网络流量,又提高了网络的整体性能。在CDN中,负载均衡又分为服务器负载均衡和服务器整体负载均衡(也有的称为服务器全局负载均衡)。服务器负载均衡是指能够在性能不同的服务器之间进行任务分配,既能保证性能差的服务器不成为系统的瓶颈,又能保证性能高的服务器的资源得到充分利用。而服务器整体负载均衡允许Web网络托管商、门户站点和企业根据地理位置分配内容和服务。通过使用多站点内容和服务来提高容错性和可用性,防止因本地网或区域网络中断、断电或自然灾害而导致的故障。在CDN的方案中服务器整体负载均衡将发挥重要作用,其性能高低将直接影响整个CDN的性能。
·动态内容分发与复制技术
大家都知道,网站访问响应速度取决于许多因素,如网络的带宽是否有瓶颈、传输途中的路由是否有阻塞和延迟、网站服务器的处理能力及访问距离等。多数情况下,网站响应速度和访问者与网站服务器之间的距离有密切的关系。如果访问者和网站之间的距离过远的话,它们之间的通信一样需要经过重重的路由转发和处理,网络延误不可避免。一个有效的方法就是利用内容分发与复制技术,将占网站主体的大部分静态网页、图像和流媒体数据分发复制到各地的加速节点上。所以动态内容分发与复制技术也是CDN所需的一个主要技术。
·缓存技术
缓存技术已经不是一种新鲜技术。Web缓存服务通过几种方式来改善用户的响应时间,如代理缓存服务、透明代理缓存服务、使用重定向服务的透明代理缓存服务等。通过Web缓存服务,用户访问网页时可以将广域网的流量降至最低。对于公司内联网用户来说,这意味着将内容在本地缓存,而无须通过专用的广域网来检索网页。对于Internet用户来说,这意味着将内容存储在他们的ISP的缓存器中,而无须通过Internet来检索网页。这样无疑会提高用户的访问速度。CDN的核心作用正是提高网络的访问速度,所以,缓存技术将是CDN所采用的又一个主要技术。

三、谁需要CDN?
既然CDN的核心作用是提高网络的访问速度,那么其用户也就是访问量很大的网站,例如ICP 、ISP、大型企业、电子商务网站和政府网站等。利用CDN技术,这些网站无需投资昂贵的各类服务器,设立分站点。通过采用CDN,CDN将负责信息传递工作,保证信息正常传输,而技术人员只需要维护网站内容,不需要考虑流量问题。这样,网站可保证用户得到更多的新业务,可以快速访问网络上的内容,获得更好的服务质量。举个例子来讲,对于访问量比较大,而被访问内容更新周期比较长的网站,如政府网站,用户往往进行大量的查询工作。这类网站比较适合采用CDN。还有,大家是否注意到,在所谓的宽带社区中,瓶颈是社区的对外出口。这样,如果采用CDN无疑对社区用户使用视频点播、网络教育等宽带应用提供了保证。

四、CDN的不足
任何一个新事物,在给现有模式带来改进的同时,也必然存在一定的局限,CDN也是这样。据互联通网络有限公司的技术经理郭广中讲,实时性不太好是CDN的致命缺陷。随着对CDN需求的逐渐升温,这一缺陷将得到改进,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。

五、CDN产品
目前,推出比较成熟的CDN产品的厂家有Cisco、F5和互联通公司等,前两者的CDN是以硬件系统为主,而后者的CDN是以软件为主的通用平台,很好地结合了线路和服务优势。下面简单分析一下互联通的CDN——Smart CDN。
互联通采用整体负载均衡(GSLB)、缓存技术(Cache)及镜像技术(Mirror)相结合的方法,为客户提供异地网络加速服务。具体方案是在网站主站点以外的用户集中城市、地区使用互联通的网络加速服务,互联通智能GSLB系统通过互联通专网,引导网站用户访问“最佳”Cache/Mirror服务器,从而绕过互联网拥堵链路,减轻主站点服务器负载,实现异地网络加速,并解决了单纯Cache/Mirror不能解决的难题。
Smart CDN通过DNS解析或HTTP重定向两种方式工作,通过Cache服务器或异地的镜像站点完成内容的传送与同步更新。DNS方式用户位置判断准确率大于85%,HTTP方式准确率为99%以上。经实际测算,各Cache服务器群的用户访问流入数据量与Cache服务器到原始网站取内容的数据量之比在2:1到3:1之间,即分担50%~70%的到原始网站重复访问数据量(主要是图片、流媒体文件等内容)。对于镜像,除数据同步的流量,其余均在本地完成,不访问原始服务器。
Smart CDN系统基于用户实际访问的IP地址判断用户位置,直接将用户访问指向响应速度最快的站点。整个系统管理简单,用户可通过GUI确定有哪些内容需要做分布式分发,系统会自动完成内容的复制、更新及数据库同步的全过程。并且,系统具有自诊断、负载均衡的能力,任何环节发生故障,不会影响整个系统的可访问性。
可以说,负载均衡技术在CDN中发挥着重要的作用,其能力高低对CDN的性能产生直接影响。Smart CDN所采用的负载均衡具有一定的优势,主要体现在如下几个方面。
1. 高智能化
运用虚拟IP(VIP)地址代表目标服务器和应用,Smart CDN将会话分配到最高可用性的服务器,全程监控每个会话。服务恢复后自动重新登记,并在转发客户机和服务器信息包时提供全地址转换。Smart CDN采用了包括循环法、最少连接法、散列法或最少失误法等多种不同的负载均衡方法,并对个别服务器配置最大连接数量阈值和加权值,这样可以有效避免服务器超载。
2. 高可靠性
Smart CDN架构在互联通专用的高速骨干网之上,该主干网络提供延迟极小的网络连通性,从而保障GSLB的功能正常发挥和高性能,优于基于公网的GSLB。并且,当主站点机房的Internet出口出现故障时,Smart CDN还能将用户自动、透明地从其他分站点Internet入口导向主站点服务器,从而提高了网络的可靠性。
3. 高可用性
采用热备份方法,在极短时间内对服务器链路、交换端口和交换机进行检测和故障转移,使应用免受故障影响。一旦任何一个服务器或服务器群发生故障或阻塞,用户将被自动引导到下一个最佳备份服务器或站点,从而更进一步提高了服务和内容的可用性。
4. 高冗余性
Smart CDN运行在互联通“三环嵌套”网络主干架构之上,具有高冗余特点,从而保证了高可靠性和高可用性,这一点和其他基于公网的GSLB解决方案有很大差别。

另外,Smart CDN在服务上的优势体现在: 通过互联通专有链路系统,可提高用户访问的响应速度;保证了两岸三地区域内多点多地服务器内容同步;消除了峰值访问(Peak Load)对出口链路及服务器性能的压力;提高了租用链路的带宽利用率; 降低了原始Web/FTP网站的负载等。

了解网络加速技术CDN


   ·什么是网络加速器
    网络加速器是的全称Content Delivery Network,(缩写:CDN)即内容分发网络。它的原理是通过将网站的内容发布到最接近用户的cache(缓存)服务器内,使大部分客户就近访问cache服务器取得所需的内容,解决Internet网络拥塞状况,提高用户访问网站的响应速度,如同提供了多个分布在各地的克隆站点一般。

    ·CDN网络加速器的四大优势
    高速 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,并大大提高以上性质站点的稳定性实用 当企业站点所存放的服务器短时宕机时,用户仍可以在很长一段时间访问cache服务器,获得该企业站点的信息;简易 CDN网络加速器对用户完全透明,购买、使用方便,不需对其空间作任何更改,不影响原来空间维护操作和运行内容;超值 本公司为CDN提供可再扩展的所有缓存服务器以及专用DNS硬件以及带宽,一次购买,可在各地电信机房自动为您"克隆"出多个站点副本,让站点遍布internet各处。

    ·工作原理
    1、上图的每一个Cache Server中都有 Web server中已购买CDN加速器站点的一个"克隆版本",使您的页面遍布各地,各地的浏览者通过最近的一台Cache Server浏览网站,提高网站速度,使浏览者体会到快速的访问效果
    2. 如果CDN服务器群中的一台服务器出现问题,都不会影响网站正常访问,访问者可从另一台服务器上读取数据,增强网站的稳定性。
    2、站点管理者的ftp维护仍然在Web server中进行,Cache Server能同步您的页面更改。
    3、所有的静态图片、文字都将通过Cache Server和浏览者之间进行,Cache Server越多,网站就被越多次"克隆",本公司将不断扩张Cache Server数量满足日益提高的访问需求。

    · CDN的发展潮流
    在短短几年内,CDN技术发展迅速,众多的网站纷纷采用CDN服务来改善其服务质量,为用户带来更好的上网体验。根据美国HTRC公司的调查报告,在美国,1999年有8%的网站采用了CDN服务;而到2001年,这一比例已上升到31%,并且同期内只剩下约14%的网站仍未有采用CDN服务的计划。
    此项新兴的技术能给我们带来什么好处?
    一 对使用此技术的网站
    高速 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,并大大提高以上性质站点的稳定性

  实用当企业站点所存放的服务器短时宕机时,用户仍可以在很长一段时间访问cache服务器,获得该企业站点的信息;

IPTV中的分布式技术与CDN技术的分析与比较


 IPTV正是一种能够将传统媒体转变成全新的互动式的个性化需求体验的技术,是在现有电信宽带网络上将视频媒体融合到电信业务中的最佳技术。通过IPTV应用,我们可以实现包括:视频点播、付费电信、网络电视、时移电视、轮播影院和上网浏览等在内的丰富的业务形式。
    随着用户对影片清晰度需求的不断增长,同时为了与数字电视等对手竞争,IPTV必须采用MPEG-2/4等高清晰格式,MPEG-2格式需要3~6Mbps的带宽,MPEG-4也至少需要1Mbps左右的带宽,这种带宽需求远超过网页、游戏、聊天等传动的窄带网络应用。在总体网络结构短时间内不可能大幅改变的情况下,只有采用多节点部署方案,才可使在现有带宽条件下进行IPTV业务的运营成为可能。
    高带宽的码流对服务器的I/O输出也将造成很大压力。虽然64位技术可以大大提高服务器的I/O输出能力,但一方面64位技术的普及尚待时日,另一方面单机单节点的并发性能总是有限的(主要受制于硬盘传输速率,而硬盘传输技术短期不可能有本质突破)。而多机多节点部署可以有效的分散网络压力和服务器压力,是目前支撑大规模IPTV运营的必要手段。
    基于多服务器多节点部署的思路,目前有CDN及分布式两种主要的技术路线。
    CDN的英文全称是Content Delivery Network,即互联网内容发布网络,它是一个建立并覆盖在互联网之上、由分布在不同区域的节点服务器群组成的虚拟网络。CDN技术是一种解决互联网性能不佳问题的有效手段。其基本思路是通过在网络各处放置边缘(Edge)服务器,从而能够实时地根据网络流量和各节点的连接、负载状况以及到用户的距离和响应时间等综合信息将用户的请求重新导向离用户最近的服务节点上。以NetApp公司的产品为例,CDN技术主要包括下面几个方面:
    内容路由系统。通过全局负载技术(GSLB)和用户就近访问算法技术,为用户的请求选择最佳的访问站点。从而能够实现内容的高可用性,高扩展性;能够实现对用户请求最快/最近的响应;能够实现系统负载的合理分担。
    内容交换系统。在CDN的中央与边缘节点间实现内容交换,能够通过基于服务器的健康状态和负载,在多个边缘节点之间分担用户请求。
    内容缓存系统。对静态内容进行缓存,提高相应的访问速度。
    分布式技术是一种完全面向流媒体传输的多视频节点的协同工作系统,与CDN技术不同,它通常采用软件实现,具有部署灵活,成本低廉,易于维护和扩展的优势。完整的分布式体系结构包括一下几个方面:
    用户请求的全局负载均衡。根据用户的IP地址等信息将用户请求定位到最合适的服务节点。
    ⑵PUSH模式的内容调度。根据对节目热度的统计结果将热门节目自动调度到边缘节点,大部分用户请求在边缘节点得到满足。
    ⑶PULL模式的内容调度。根据用户的请求,边缘节点将中心节点的节目实时转发给用户,并对节目进行基于热度的智能缓存。
    节点内部的负载均衡。根据节点内各个服务器的资源消耗状况及节目部署情况,自动对用户请求进行分配。
    目前,市场上有很多成熟的基于分布式技术的IPTV产品,例如世纪鼎点公司在2000年就推出了涵盖上述所有功能的宽带多媒体平台产品。最新的基于分布式技术的IPTV系统已被多个省级及地市级运营商所采用。



    由上表分析可知,分布式技术中,各节点的能力是均衡的,它们之间是相互协作的关系,节目内容依据使用情况和运营规则在整个系统中动态流动。而CDN系统更多的是强调如何有效将中心节点的数据高速、准确的分发到边缘节点。由此可见,分布式技术更加适应信息动态和不确定的宽带互联网应用环境,因此也应是大规模部署IPTV业务的理想技术模式。
    随着IPTV业务的迅速发展,未来将出现上千甚至上万数量级的节点数量,这样一个有效的分布式体系,还必须参照MAS(Multi Agent System)引进智能协商算法,以避免因为NP问题而导致协作计算开销过大的问题。


CDN:“找到服务器”

使用互联网的人大都遭受过“找不到服务器”的待遇,只是容易在态度上比遭遇电话线路故障或停电时宽容得多。其实,在互联网对工作效率和生活质量影响越来越大的今天,它必须从以前无序的、不可靠的网络转变为一项可靠的服务。而要真正成为人们日常生活的一部分,互联网上提供的对各个网站页面的成功访问必须要像电话一样随时能接通,成为“电信级网络”。

朝着解决互联网用户访问质量问题这个目标,CDN(Content Distribution Network,即内容分布网络)在现有互联网上建立起一层虚拟网络,对网站的内容进行协调和分配。CDN的理念是根据用户的请求,为用户指定最近的可以获得相应服务的“点”,使用户就近取得所需内容。CDN以“内容”为标准来协助互联网实现“三个正确”:把互联网上正确的内容在正确的时间发送到正确的地点。这样,不论身在何处、有多少人同时访问,CDN会帮助用户最快地得到想要的信息,而不是“找不到服务器”。

CDN技术将网站原服务器中的内容存储到分布于各地的节点—缓存服务器(Cache Server)中,再由CDN中心控制系统实时地根据网络流量和各节点的连接、负载状况以及到用户的距离和响应时间等信息,将用户的请求转移到离用户最近的正常工作服务节点上。这样,用户得到响应的时间将被缩短,数据传输的稳定性也获得提高,从而大大提高了上网访问的总体性能。国内最早的CDN服务商ChinaCache公司的技术总监宗将CDN的目标诠释为“让宽带无处不在”。

这项最早在1998年由美国麻省理工大学(MIT)的研究生提出的技术,首先被美国AKAMAI公司用来提供专业的CDN服务。如今,美国已经有70%~80%的网站都考虑用CDN服务。在美国“9·11”事件发生之后,美国最大的门户网站之一的msnbc.com的流量激增,而其90%以上的访问量都是由CDN分担的,之中还包括了3000万分钟的1300万个流媒体录像。有调查显示,2003年CDN服务的支出会由2000年的9700万美元增长到2003年的20亿美元。中国的CDN市场还处在开垦阶段,但发展潜力巨大。成立两年多的ChinaCache已经在全国建立了43个节点覆盖全国的网络,为电信“互联星空”、新浪、搜狐、TOM、奥美互动、易趣、可口可乐、索尼等公司提供了CDN服务。

CDN市场的增长从一个侧面反映了互联网产业的复苏和成熟。不论是ICP还是企业在做网站时,已经不像泡沫时代的网络——只做出内容而不考虑以后用户的访问,那不是一个商业化的网络。如今,互联网就是要提供有价值、有保障的服务,凸显出对CDN技术的需求,网站才会购买CDN的专业服务来为其创造更多的价值。

但CDN技术本身仍不成熟。面对越来越多的包含大量动态内容和个性化信息的网站,缓存技术对于需要与原服务器中相应的软件模块和数据库交互的动态内容的生成无能为力。AKAMAI和甲骨文公司合作提出了ESI(Edge Side Include)技术来解决这一问题。ESI利用动态生成的页面中只有少量的内容是频繁变化或个性化的特点,将每个网页都划分成不同的小部分并分别赋予不同的缓存控制策略,通过控制只从原服务器中提取少量的不能缓存的片段,有效降低原服务器的负载,同时提高用户访问的响应速度。ESI技术的应用正在磨合之中,目前它的版本更新并不多。

与此相对应的,CDN的标准也还不到成型的时候。国际上一些大的运营商在逐渐形成自己的标准,国内也有可能形成一个自己的标准。目前存在的标准还是非常初级的,只是做到了“域名解析”时的一些规则,而这一层面上对静态内容的控制已经没有什么问题了。
其实,CDN“将用户路由到最近的服务点来响应该用户请求”的理念,远不止在静态内容发布的领域。ChinaCache公司CEO王松表示,互联网上的任何一种应用都将使用这种方式,让用户可以在离自己最近的地方最快的得到可靠的服务。


电子商务E路上有CDN同行

日前,国际贸易领域最大最活跃的网上市场Alibaba与ChinaCache正式签约,开始采用ChinaCache CDN服务为其网上全球最大的贸易市场进行网络内容分发。这标志着继中国最大的B to C电子商务网站易趣采用CDN服务后,ChinaCache又将内容分发服务提供于中最著名的B to B电子商务网站Alibaba.

  从易趣和ALIBABA相继成为CHINACACHE CDN用户的现象,我们不难看出使用CDN-内容分发服务已是电子商务网站发展的大势所趋。对于电子商务类网站,有所谓8秒定律,即用户访问一个网站时,如果等待网页打开的时间超过8秒,会有超过30%的用户放弃等待。据资料显示,估计每年由于网络问题(缓慢甚至不通)导致电子商务方面的损失高达44亿美元。易趣网是2002年6月开始使用ChinaCache CDN服务,到春节前后增加了6-7倍多,而访问质量不但没有下降反而得到提高,6月前访问响应速度10-20秒,现在则在8秒以内,而这期间设备没有增加。使用CDN后,服务质量得到提高,成本得到有效控制,交易额也获得迅速增长,起到了一举多得的效果。此次ALIBABA选择ChinaCache CDN服务也是从成本控制并提升服务品质的角度出发,将其中、英文站点的内容分发及网络优化的工作交给ChinaCache这样专业的公司来做,而ALIBABA可以更专注于网上社区的建设和不断丰富服务内容,将赢利进行到底。   

  如果说1997年是中国互联网发展的起点,在经历了疯狂、泡沫、消沉之后的2002年,中国互联网又回到了理性和务实的一面,没有前几年打下的基础就没有今天互联网的深入人心,也就没有SINA、SOHU、网易、ALIBABA的赢利。可以说,网站的发展已经进入了良性的轨道,从而也造就了象CDN这种针对优化网络环境而应用于网站运营的服务的成熟。我们不难预见,随着我国电子商务持续的良性发展,CDN服务也将有更广阔的施展空间。

应用在IPTV中的CDN技术

摘要:CDN技术将多点负载均衡,路由或缓存技术结合起来,利用智能分配技术,将内容根据来访用户的地点,按照就近访问的原则分配到多个节点。由于IPTV业务对IP承载网服务质量有很高的要求,CDN技术开始应用在IPTV网络中。本文就对在IPTV中应用的CDN技术进行分析和介绍。

  一 CDN技术的产生
  据CCNIC调查统计,至2005年6月为止,上网用户总人数为10300万人,国内WWW站点数约为677500个,上网计算机数4560万台。由此可见,上网的用户数越来越多;Web站点的数量继续在增加;可供访问的资源日趋丰富,特别是文本、图像、音乐、广告、流媒体、动画等大量涌现;网上业务量成倍递增,造成了对网络带宽的大量需求,并且网络访问的延迟与等待总是普遍存在,这些情况导致了网络拥塞,服务器过载,网上应用等待时间过长等诸多问题,使整个互联网内容传送性能下降。
  如何缓解网络拥塞,提高用户获取信息的速度,成为困扰众多企业和服务商的一大难题。依靠增加带宽来解决这一问题是一个方面,另外它还受到传输途中的路由阻塞和延迟、网站服务器的处理能力等因素的影响,并且和访问者与网站服务器之间的距离有密切的关系。因此,即使各个ISP将网络带宽加大后,如果访问者和网站之间的距离较远,它们之间的通信一样需要经过重重的路由转发和处理,网络延误不可避免。而用户对网络系统性能的要求越来越高,如对访问的响应时间、网站内容和服务提供的可靠性等的要求。因此CDN(Content Delivery Network)技术应运而生。
  在1996年由麻省理工学院一个小组提出了CDN的概念,并开始对CDN技术进行研究,他们在1999年成立了一个专业CDN服务公司,为Yahoo提供了专业服务。如今在国内外已经有很多的企业和服务商开始使用内容传送网络CDN技术来提高网络服务质量,以满足用户的需求。
  二 CDN的定义
  CDN的英文全称是Content Delievery Network,即为内容传送网络。CDN是建立在现有IP网络基础结构之上的一种增值网络,是在应用层部署的一层网络架构。
  提供CDN技术产品的厂商有各自的解决方案,CDN运营商的实现方式也不同,但CDN技术实现的功能是相同的。那就是将多点负载均衡,路由或缓存技术结合起来,利用智能分配技术,将内容根据来访用户的地点,按照就近访问的原则分配到多个节点。
  在传统的IP网络中,用户请求直接指向基于网络地址的原始服务器,而CDN业务提供了一个服务层,补充和延伸了Internet网络,把频繁访问的内容尽可能向用户推进,提供了处理基于内容进行流量转发的新能力,把路由导引到最佳服务器上,动态获得需要的内容,它改变了分布到使用者信息的方式,从被动的内容恢复转为主动的内容转发。
  CDN的核心是边缘访问和透明访问,在以前主要是用于WEB访问加速,只是支持HTTP/FTP协议。在2003和2004年国内流媒体业务的出现,CDN开始支持MMS/RTSP等协议,CDN得到了很大的发展,有时也称为MDN(Media Delievery Network)。

  三 CDN技术的特点和优势
  CDN技术具有的特点:
  -根据用户的地理位置和连接带宽,让用户连接到最近的服务器上去,访问速度快。
  -全局负载平衡,提高网络资源的利用率,提高网络服务的性能与质量。
  -热点内容主动传送,自动跟踪,自动更新。
  -网络具有高可靠、可用性,能容错且很容易扩展。
  -无缝地集成到原有的网络和站点上去。
  CDN技术具有的优势:
  -可减少消耗的网络带宽,减少网络访问的延迟和用户响应时间,提高网络性能和网站内容的可用性。
  -提高网站资源的管理控制能力,智能分配路由和进行流量管理。
  -发送的内容受到保护,未授权的用户不能修改。
  -内容提供商可在本地自己决定服务的内容,内容是动态的。
  -内容提供商在降低成本的同时,提高了服务质量,提供的内容更多、速度更快。
  -可线性、平滑地增加新的设备,保护原有的投资。
  因为上述的特点和优势,CDN技术能加速和提高宽带流媒体的使用,使互联网的多媒体用更加普及,这些应用包括在线播放、音乐点播、

  

电视直播、游戏等,大大促进网上应用和服务的发展。

四 IPTV系统组成
IPTV(Internet Protocol TV或Interactive Personal TV)也叫交互式

网络电视,是一种基于互联网的多媒体通信技术。IPTV利用宽带网的基础设施,以家用电视机或计算机作为主要终端设备,通过互联网络协议(IP)传送电视信号,向家庭用户提供包括电视节目在内的多种交互式数字媒体服务。
IPTV的工作原理是把源端的电视信号数据进行编码处理,转化成适合IP网络传输的数据形式,然后通过IP网络传送,最后在接收端进行解码,再通过电脑或是电视播放。由于数据的传输速度要求比较高,所以要采用最新的高效视频压缩技术,例如H.264、MPEG4等。IPTV的系统组成如示:
(1)IPTV终端
目前IPTV终端主要有三种形式,即PC、

机顶盒+普通电视机和手机。
(2)接入系统
接入系统主要为IPTV终端提供接入功能,使IPTV终端能够顺利接入到IP承载网。目前ADSL作为宽带接入网的一种方式在几年内仍然占主导地位,以太网接入方式也渐渐增多。采用FTTC/FTTB的方式,结合ADSL、SDSL、Cable Modem等技术,也可使用FTTC+HFC的方式向用户提供宽带接入。
(3)IP承载网络
用于传送IPTV的承载网络,是基于TCP/IP协议的,可以是公网,也可以是专网;
(4)内容媒体服务系统
该部分主要完成节目的数字化,将原始节目进行编码、压缩,成为能够在IP网络上传(5)节目源
节目源可以是摄像机、电视台、VCD光盘、卫星输入信号等。

五 CDN技术在IPTV中的应用
IPTV系统对于用户的服务质量有很高的要求,而且要保证播放的流畅。在广域网内,从用户的客户端到流媒体服务器之间经过了一个很复杂的路由以后,就很难保证播放的流畅了。为了克服网络复杂路线带来的制约,在IPTV中必须通过边缘服务来实现最终用户的点播服务,所以要把内容从中心服务器有效地分发到边缘服务器,就可以通过CDN把内容从中心存储服务器分发到边缘服务器。
CDN的核心思想是将内容从中心推倒靠近用户的边缘,使用户可以就近取得所需的内容,这样,不但有效提高了用户访问内容的性能,而且有效减轻了中心设备和骨干网络的压力。通过CDN,可以将内容分发从原来的单一中心结构变为分布式的结构,提高用户访问网站的响应速度。因而,CDN可以提高网络中信息流动的效率,从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等问题,提高用户访问的响应速度。
虽然CDN不是一个新概念,它的发展也已经有很多年的历史,但是CDN并没有统一的协议标准,各厂家的CDN解决方案在实现上各不相同,但在一个CDN网络中主要包含的功能实体都相同,包括内容缓存设备、内容交换机、内容路由器、CDN内容管理等。
内容缓存设备是CDN的业务提供点,是面向最终用户的内容提供设备,可缓存静态的Web内容和流媒体内容,实现内容的边缘传播和存储,以便最终用户的就近访问,因此一般部署于集中的用户接入点,完成内容边缘存储的设备通常都采用Cache技术来实现。对于在Cache节点中的存储,是Cache设计的一个关键问题,需要考虑的因素包括功能和性能两个方面:功能上包括对各种内容格式的支持,对部分缓存的支持,在性能上包括支持的容量、多文件吞吐率、可靠性、稳定性。
内容交换机处于用户接入集中点和POP点,可对内容进行缓存负载平衡及访问控制。在很多设备情况下,和内容缓存集中在一个设备上。内容交换机可以均衡单点多个内容缓存设备的负载,它基于最终用户会话和特定的内容请求提供内容服务。内容交换机是CDN的可选部件之一,对于较大型的用户接入点,内容交换机可以提高站点的可用性。
内容路由器负责将用户的请求调度到适当的设备上,内容路由通常通过负载均衡系统来实现,负载均衡系统是实现CDN的内容路由功能。它的作用是动态均衡各个内容缓存站点的负荷分配,为用户的请求选择最佳的访问站点,同时提高网站的可用性。内容路由根据网络拓扑结构、网络延时、服务器负荷与规则等策略设定,指定最优站点向特定的内容请求提供服务。内容路由器可根据多种因素制定路由,包括站点与用户的临近度、内容的可用性、网络负载、设备状况等。负载均衡系统是整个CDN的核心,负载均衡的准确性和效率直接决定了整个CDN的效率和性能。
内容管理系统主要负责整个CDN系统的管理,是CDN的可选部件,它的作用是进行内容管理,如内容的注入和发布、内容的分发、内容的审核、内容的服务等,并能够让网络内容分布和传输服务的用户或者服务供应商可以根据需要监视、管理或者控制网络内容的分布、设备状态等。

六 CDN的技术实现
目前,关于CDN业务的产品和设备各厂商都不相同,解决方案也有很大的差别,各个厂家的产品并不兼容。下面介绍几家有代表性的公司对于CDN业务的技术实现。
Inktomi公司的CDN系统是一套在分布式Web环境下提供Web内容的分发和同步的软件。它由主要由内容分发器、内容管理器以及它们的代理所组成。
-内容分发器通过可靠的和安全的手段,将Web内容的分发到多个Web服务器以及缓存服务器,并保证其内容的同步。
-内容管理器则采集各Web服务器和缓存服务器的状态,提供集中的管理功能。对于内容分发器和内容管理器之间的通讯,由系统的控制器来完成。
Cisco公司的CDN系统由五种技术构成:内容分布及管理、内容路由选择、内容边沿传播、内容交换和智能网络服务。
-内容分布和管理技术可以实现自动分布内容,同时提供实时监控。内容分发管理器(CDM 4670)能够实现对整个CDN网络的高效与集中控制,它与内容引擎和内容路由器协同工作。内容路由选择技术确保内容的可用性,并提供全球负载能力;内容交换技术可以根据内容可用性、应用可用性及服务器负载,在POP(演示点)或分布式数据中心的提交节点处,智能地实现信息量负载平衡;
-内容路由器(CR 4450)可根据多种因素制定路由,包括站点与用户的邻近度、内容可用性、网络负载、设备状况等,定位最适合的站点响应内容请求;
-内容交换提供突发访问保护、基于URL的服务器负载均衡、动态内容复制以及动态的内容重定向等功能,采用CiscoWebNS软件提供内容路由服务,通过将用户与内容划入不同区域的方法,保证内容请求选择最佳的站点与服务器;
-内容边沿传播技术能够确保网络向最终用户提交内容,加速内容传播,减轻WAN和源内容服务器的负担内容引擎是内容边缘传播设备。内容引擎是内容边缘传播设备。内容可以由内容引擎根据特别指示将内容从源内容服务器中提取,通过透明缓存定制经常被访问的内容;
-智能网络服务技术能够提供包括各种IP基础设施中的多项智能服务,如安全性、QoS、VPN和组播等。
F5公司的CDN解决方案是关于内容发送网络服务并建立在缓存的基础上,它的基础架构包括:内容复制、高可靠性和负载平衡、缓存、对Web和缓存服务器的全面支持、网络管理。
-全球站点控制器负责在CDN内管理内容复制,将前置和复制内容到适当的缓存和Web服务器,自动地分布和同步到网络内的全部站点。
-BIG-IP控制器和3-DNS控制器用于提供本地的和区域的高可靠性和智能负载平衡。BIG-IP把用户流量引向性能最好的网络服务和缓存服务器,为管理应用(Cookie交换、URL交换、稳定复用方法、内容和应用的探查和校验等)提供丰富的特征。通过放到不同的缓存阵列中以区分个别对象(而不是域或URL)来保证效率最高。当内容被更新时,管理服务器与全球站点间的通信,提供附加的安全特征(缺省网关、NAT、 SNAT、包过滤、 端口映射)。3-DNS解决用户需求和指导他们到全球最好的站点,通过网络和站点管理提供智能的全球负载平衡和高可靠性,为冗余的站点的起点/边界点提供灾难恢复,为监视、报导和收费发送统计,使用基于性能的用户重定向。
-EDGE-FXTM缓存能增加网络站点性能, 增加网络带宽能力, 加速对终端用户的内容传送。在靠近终端用户的网络的边缘,允许Web数据的存储,从网络边缘而检索数据。
-支持地理分布的Web和缓存服务器以及非F5的产品集成包括了所有的基于IP的服务器技术,包括ERP应用、所有的基于Web的应用和电子邮件应用等。
-SEE-IT网络管理器为网络实时传送分析和报告,包括配置、计费和协调缓存内容分布的规则等。

七 结束语

   目前在IPTV网上CDN的边缘访问是提高IP承载网QoS的有效途径,目前很多运营商在宽带网上部署了CDN/MDN,为IPTV网络的建设奠定了良好的基础。CDN网络的出现,使互联网资源得到了最大限度的利用,将大大推动国内IPTV业务的发展。

CDN:让网络访问更高效

20世纪80年代以来,Internet成功地将分布在世界各地的无数个计算机网络连接起来,促进了全球信息的流动。Internet经过几十年的发展,功能不断丰富,使用也越来越简便。并且,新技术的不断出现也在推动着Internet的高速发展,内容分布网络(CDN,Content Distribution Network)就是其中之一。

  CDN,即内容分布网络,它是构筑在现有Internet上的一种先进的流量分配网络。它将网站原服务器中的内容存储到分布在各地的缓存服务器中,通过网络的动态流量分配控制器将用户的请求自动指向健康、可用且距离最近的缓存服务器上,以便提高访问的响应速度和服务的可用性,从而改善Internet的服务质量。

                    CDN 工作原理和组成


  CDN的基本工作原理就是广泛采用各种Cache服务器,将这些Cache服务器分布到用户访问相对集中的地区或网络中,并利用全球负载均衡技术(GSLB, Global Server Load Balance)将用户的访问指向离用户最近的工作正常的Cache服务器上,由它直接响应用户的请求。如果Cache服务器中没有用户要访问的内容,它会根据配置自动到原服务器去抓取相应的页面并提供给用户。可以说,一旦CDN网络正常运行后,内容的分布和用户的访问定位全部是自动的。

  从概念上看,CDN并不依赖于非常复杂或难于理解的技术,但要建立一个高效可靠的CDN,至少需要5个基本部分。

  ◆原始服务器 为了便于管理和配置,CDN网络中的各个节点一般都使用Cache服务器来保存用户频繁访问的网站内容,这些服务器中只保留一个副本。因此,网站的内容必须要有原始存放的地方,所以要根据网站的大小用一个或多个服务器用来保存原始的Web内容。大部分情况下,原始服务器安装在IDC中,由内容提供商自己负责维护和管理。

  ◆GSLB控制服务器 只有有效地解决了可扩展性和可用性的CDN网络才称得上是一个有价值的解决方案。GSLB控制服务器是专用的具有高可靠和高冗余性的设备,主要用来将流量指向到那些正常工作的Cache服务器上,并在它们工作异常时及时将流量转走。这些控制器应该能够直接或间接地取得分布在各地CDN节点中的Cache服务器的工作状态和性能,并可以判断用户的来源,以保证用户有效地分配到离其“逻辑上”最近、最健康的节点上。

  ◆节点—Cache和本地负载均衡服务器(SLB) 在各个节点上,Cache服务器扮演Web服务器的角色,将保存原始服务器上相应内容的副本,以便及时响应用户的请求。目前有两种方式可以将内容分布到各节点的Cache上:一种是“拉”的方式,Cache在接受用户的请求后才代替用户到原服务器去抓取内容,同时保存一份副本在本地;另一种是“推”的方式,Cache会将预先指定的内容通过专门的方式传送到CDN网络中所有的或指定的Cache服务器上。在实际的CDN网络环境中,“拉”和“推”这两种方式一般会混合使用。每个节点上一般都会有多于一个Cache服务器用于提供不同的服务或提高每个节点的处理能力,例如,有的Cache服务器专门用来支持HTTP服务,有的专门支持FTP服务,有的则提供流媒体服务。因此,还需要一个本地负载均衡控制器来实现流量分配的功能。

  ◆内容管理系统 CDN网络本质上是一个“内容的网络”,因此,对内容的管理是一个复杂的任务,无论采用“拉”还是“推”的方式,都需要预先做出判断,如哪些内容可以缓存、可以缓存多久或哪些内容根本不能保留在Cache服务器中而必须直接回原服务器等,这些都依赖于内容提供商提供的内容和目标客户群。对于Internet CDN网络来说,一个完善和稳定的内容管理系统更是网络成功的关键。

  ◆网络监控管理系统 每个CDN网络都需要一个网络监控和管理中心,这和任何一个系统或网络都需要网管中心一样,是保证整个系统正常运转的关键。由于CDN网络是一个分布式系统,如何实现集中监控是保证系统可靠、稳定运行的重要因素。网络监控系统必须能够实现分布检测和集中告警,能在第一时间内发现故障并定位故障。而且,由于CDN网络是一项内容服务,在监控网络连通的同时还要对应用层的各项服务进行监控。

                    CDN技术的未来

  由于内容分布网络能有效提高网络资源的利用效率,并能在提高ISP的广域网带宽利用率的同时提高用户的访问速度、增加网站的服务可用性和抵抗黑客攻击的能力,它越来越受到业界的普遍重视。

  目前,国际上众多知名厂商,如Cisco、Nortel等公司纷纷推出自己的CDN解决方案或产品。2000年底,中国的CDN产业也开始起步,出现了包括ChinaCache等多家公司在内的CDN服务提供商,大型数据中心如世纪互联数据中心有限公司也开始提供类似的服务。

  随着网络技术的发展,现有的各种网络,如数据网、电信网、移动网、广播电视网都将融入下一代网络(NGN)。届时,网络上的应用将更加丰富,只有将用户需要访问的内容尽可能分布到离用户最近的地方才能有效地提高网络的利用率,为用户提供更高品质的服务,这些都为CDN提供了无限的发展空间。可以预见,CDN技术将随着网络技术的发展而不断前进,并成为Internet及未来NGN网络中不可分割的一部分。  


CDN的发展

cdn的英文全称是Content Delivery Network,即互联网内容发布网络,它是一个建立并覆盖在互联网(Internet)之上、由分布在不同区域的节点服务器群组成的虚拟网络,cdn可以实现把网站的内容高效、稳定地发布到离网民最近的地方。
 
·cdn的发展
 
cdn(Content Delivery Network,内容发布与速递网络)技术是近年来在美国首先兴起并迅速发展起来的一种解决互联网性能不佳问题的有效手段。其基本思路就是尽可能避开互联网上有可能影响数据传输速度和稳定性的瓶颈和环节,使内容传输的更快、更稳。通过在网络各处放置节点服务器所构成的在现有的互联网基础之上的一层智能虚拟网络,cdn系统能够实时地根据网络流量和各节点的连接、负载状况以及到用户的距离和响应时间等综合信息将用户的请求重新导向离用户最近的服务节点上。对用户来说,通过cdn系统,得到响应的时间被大大缩短,连接质量也大大提高,从而大大提高了上网访问的总体性能。 
  在短短几年内,cdn技术发展迅速,众多的网站纷纷采用cdn服务来改善其服务质量,为用户带来更好的上网体验。根据美国HTRC公司的调查报告,在美国,1999年有8%的网站采用了cdn服务;而到2001年,这一比例已上升到31%,并且同期内只剩下约14%的网站仍未有采用cdn服务的计划。


   对网站来说,cdn技术的采用有效地提高了网站的连接性能和对用户的响应速度。根据美国一家专业从事互联网性能评估的公司Keynote Systems的测试结果表明,诸如Yahoo!、AltaVista这样的网站,虽然其访问量非常大,但在使用cdn服务之后,其网站性能,尤其是在对用户的响应速度方面,仍远远优于其它网站。

CDN实现网站与用户零距离接触

CDN概念是1998年开始提出的。当时美国麻省理工大学(MIT)的一批研究生通过分析当时Internet的网络状况,提出了一套能够实现用户就近访问的解决方案,最终设计并实现了其独有的系统,在此基础上于2000年建立了世界第一家提供商用CDN服务的专业技术公司——AKAMAI。从那时起,CDN技术就开始受到广泛关注并快速发展,并逐步成为Internet网络中的一项重要服务。

CDN是构筑在现有的Internet上的一种先进的流量分配网络。该网络将网站原服务器中的内容存储到分布于各地的缓存服务器中,通过网络的动态流量分配控制器,将用户请求自动指向到健康可用并且距离用户最近的缓存服务器上,以提高用户访问的响应速度和服务的可用性,改善Internet上的服务质量,有效地提高网络资源的利用效率。

在CDN技术出现的最初阶段,服务的内容仅仅局限于网站的静态图片和静态内容,但随着Internet的发展,传统静态内容的CDN服务已经远远不能满足用户和市场的需求。首先,对流媒体技术的支持已经成为CDN网络发展的一个趋势。随着流媒体应用的普及,人们发现传统的集中式服务的方式已经完全不适应大规模的流媒体应用,无论是对服务器还是带宽的压力都将导致内容提供商无法为大量用户提供高素质的流媒体服务。而CDN网络通过将用户访问有效地分布到各地分节点,实现就近访问,既可以解决带宽的瓶颈又能给用户提供可靠的服务。同时流媒体的DRM(Digital Right Management)技术也从根本上解决了流媒体内容的版权保护问题。其次,最新发展的ESI(Edge Side Include)技术已经能够很好解决包括电子商务网站在内的包含大量动态内容和个性化信息的网站。它通过将页面拆分成不同的框架和模块,设置独立的过期时间及缓存控制,使缓存服务器可以在最终将内容发给用户之前再将这些模块组合在一起,既提高了响应的时间,又解决了动态页面变化快难于同步的难题,使CDN技术又向前迈进了一步。另外,各种专用协议的制订和成熟,使各类应用服务的分布化成为可能。如iCAP(Internet Content Adaptation Protocol)协议可以实现广告插播、内容过滤等功能,因此CDN网络将逐步发展成可以实现应用分布,并彻底改变现有Internet网络的架构。

今年的春节晚会网上直播就是一个CDN服务成功应用的例子。据统计,在除夕夜,有近五十万人次通过CCTV.com央视国际网站观看了春节晚会。这次央视国际网站与国内专业网络内容分发服务提供商ChinaCache合作,将春节联欢晚会直播视频流通过ChinaCache CDN分布于全国各地骨干网上的节点发送出去,使网友无论身处何处,都可以通过访问央视国际网站,点击相关视频直播连接,快捷地收看中央电视台的春节联欢晚会现场直播。根据实时监控的结果统计,在2003年春节联欢晚会直播的9个小时内,同时在线人数最高达到了2.9万人,全网带宽使用峰值达到1.89Gbps,共有47万人次在网上观看直播,2003春节联欢晚会CCTV.com点击量1.9亿,访问页次1582万次,让全国各地的网民都欣赏到了一个完整流畅的春节联欢晚会,并能实时参与电视节目的互动。

大规模全国范围的网络流媒体直播对任何一个网站都是严峻挑战。它不仅要求有充足的带宽和服务器作保障,而且对网络延时的要求也很苛刻,需要网络极低的丢包率。往年,央视春节联欢晚会网上直播还没到高峰时期,就已出现因为用户太多而连接不上央视国际网站的视频服务器、看不到直播的现象,甚至还会出现服务器宕机的严重情况。

如果按照传统的办法,预计最多时1万用户同时在线观看直播,一台普通流媒体服务器最多支持几百个用户,就需要几十台这样的服务器,同时还需要大的带宽(约1Gbps)。而这些投入仅仅为了几小时的直播,一年中的其他时间基本上用不上,显然,这样的投资无法与效益相比。这次ChinaCache CDN流媒体直播服务为央视国际解决了问题。

在今年的“两会”期间,央视国际同样还是采用了ChinaCache CDN来确保网上直播的成功。这里面的秘密就在于ChinaCache CDN网络在全国近30个主要城市中都拥有自己的专业化的高性能服务节点,保证用户就近访问,而不必访问中央电视台的服务器,就可以流畅地观看网上直播。

  

CDN技术在金融网络上的应用

中国国际金融信息设备网讯:
我国已加入了WTO,商业银行将直接面对外资银行的竞争,在承受压力的同时也给银行带来了新的机遇、挑战和风险。为适应新的局势发展,各商业银行都在加快信息化建设步伐,提高自身的竞争能力和服务水平以求得自己的市场份额。目前,各商业银行基本上都建立了各自的通信网络。然而金融企业不断出现新业务,比如企业内部的数据集中、电子商务、视频会议、网上培训等,对带宽的需求是无止境的,但是带宽的拓展必将受到费用的限制。如何更好地利用有限的带宽为企业的发展提供无限的商机?如何进一步挖掘现有网络的增值服务,拉近银行与客户的距离,让客户无时无处不感受到金融服务的存在,在市场竞争中留住老客户、发展新客户?在这种情况下,CDN内容传输网络应运而生。

CDN也被称为内容联网,它是利用高层次的网络智能来高效地、个性化地为用户传输所需内容。CDN建立在IP网络之上,提供银行网络第四层到第七层的端到端内容服务能力,通过对用户的访问进行优化,从而提供更好的服务。CDN可以把内容复制到网络的最边缘,使内容请求点和响应点间的距离缩至最小,从而缩短了响应时间,并提高带宽利用率;CDN还可以对用户请求的内容进行分析,智能地调度和分配资源,最好地利用资源。

CDN所谓的内容其实是信息的代名词,具有丰富的表现形式,比如Web页面、图像文件、视频文件、声音文件、广告、培训教材、会议资料、报表等等。CDN主要包括五个要素:内容分发和管理,内容路由,内容交换,内容边缘传输,智能网络服务。
优化各应用系统的性能和带宽利用率,商业银行可以将网上培训、客户自助服务等对响应时间要求很高的应用布署到每一个分支机构和网点,这不是单靠网络平台或应用平台就能解决的事情,而需要依托于网络平台之上,建设一个智能的内容服务平台,也就是所谓的内容传输网络CDN。这个平台介于应用层与网络层之间(如图1所示),为上层应用提供全局性的内容分发、管理和路由服务,可以控制和优化应用系统对于网络的使用情况,提高网络平台的效率,丰富基础设施的功能。CDN主要是针对带宽、响应速度、性能、扩展性、可靠性进行改善的,不仅优化网络性能、提高应用效率、整合内容资源,可以为多种应用提供服务,特别是多媒体应用服务。


F5 Networks IDC/CDN方案(一)

一、用户需求

建立多个城市的IDC系统,多个IDC之间应保持高智能的动态/静态负载平衡,实现信息自动同步,复制,灾难恢复,内容加速等功能,同时为CDN 的运行提供完整基础架构。

所有IDC应提供7X24的全天候服务模式。保证系统的高可靠性、高可用性是面临的一个非常严俊的问题。本方案给出一个完整的解决方案。

二、高可靠性、高可用性包括的内容。

A、站点的高可用性

站点故障、软件故障、内容错误、网络流量过载,所有这些因素都可以导致站点发生问题,从而使客户转向竞争对手。它包括如下可靠性因素:

●电子商务-确保站点不仅存在并运行,还要能够处理订单
●容错能力-消除单故障点
●内容可用性-确保应用程序在响应时提供正确的内容
●目录和验证-检查目录和/或验证服务的可用性(LDAP、Radius、DNS)
●网关-负载平衡(SAA、SNA)
●电子邮件(POP、IMAP、SendMail)-为大量邮件服务器提供平衡流量

必须对OSI模型中的第2层到第7层所包含的所有网络组件是否正常工作的合理验证,使您的客户将不会因为务器过载、软件故障、错误或丢失的内容而收到错误消息,从而将确保客户始能正确地访问您的站点。

B、全球范围内的高可用性和高可靠性

对于在地理上分散的Web站点和数据中心,客户在世界的任何角落,站点故障、软件故障、内容错误、网络故障、网络流量过载,所有这些因素都可以导致站点发生问题,从而使客户转向竞争对手。如何利用一种有效的技术,监视这些因素,定期与世界各地的每一个站点进行通信,然后根据通信过程中得到的参数将客户的请求传送到性能最佳的站点。

三、F5公司提供ISO的L4到L7全面高可靠性、高可用性服务

F5公司一家专门从事提供L4到L7层高可靠性,高可用性的厂家。

F5的产品和服务帮助建高质量IDC,使人们获得高质量的服务。商用级可靠性的三个关键要素。这三个关键要素是:

1)各类服务器
2)网络
3)内容

另外,您需要利用管理工具对这些要素有效管理,F5Networks的五种核心产品,为Internet提供质量控制(QoS):BIG/ipreg;控制器、3DNSreg;控制器、global/SITE&#8482;控制器、Edge-Fx网络内容加速器和see/IT&#8482;网络管理。

针对Internet市场用户不断增加、Internet服务负载不断加重、Interent新型的电子商务应用需求的增长,F5公司提出一iTCM(internetTrafficandContentManagement)的全新的网络服务概念,提出了一系列完整的Interent流量和内容管理解决方案。这些解决方案包括第4/7层的服务器负载均衡、智能化的流量控制、各类网络设备(防火墙、路由器、认证服务器等)负载均衡、全球站点的全球负载均衡、带宽管理、基于策略的应用重定向和过滤等等。目前F5公司解决方案已经覆盖了Internet每一个领域,包括Internet接入商(ISP)、Internet内容提供商(ICP)、Internet应用提供商(ASP)、Internet大型数据中心(IDC)、电子商务、以及企业Intranet应用。F5公司的解决方案是目前这一领域内技术最领先的厂家,在全球赢得了一大批包括Exodus、NTT、PSInet,UUnet、AOL、英国电信、Intel、HP、Dell、IBM等大型用户。

   BIG/IP为大量的TCP/IP应用提供负载均衡服务,包括HTTP、HTTPS、FTP、DNS、Radius、SMTP、POP3、IMAP、和NNTP等服务器的负载均衡。
 
  1、IDC/CDN可利用F5产品为用户提供的服务保证:
 
  a. 为用户提供7X24小时的服务
  c. 提供全网的高可靠性
  d. 提供本地,异地的负载均衡
  e.提供网络访问的加速
  f.提供全网的服务管理
 
  2、 IDC利用F5产品提供的增值服务:
 
  a. 提供各类服务器的负载均衡
  b. 为用户服务器提供高可性、高可靠性的控制
  c. 为用户提供EAV、ECV的服务,保证用户应用的可用性
  d. 为大型Internet用户提供全球负载均衡
  e. 为电子商务用户提供SSL加速
  f. 为Fireware及VPN提供负载均衡
  g. 为用户提供智能化的流量控制
  h. 为ICP用户提供内容加速
  i. 为用户提供流量分析报告
  j. 提供CDN的实现和多种服务
  k. 为实现用户访问多个ISP提供负载平衡
 
四、F5为 IDC/CDN提供的解决方案
 
  1、对各类服务器提供的高可靠性,负载均衡的解决方案
 
  F5的BIG/ipreg;控制器:为本地网络提供高可用性和智能化的负载平衡是为提供各类服务器全面的可靠性检测和网络服务器的负载均衡。
 
  BIG/ip在OSI模型的所有主要层上进行性能验证:第2层(网络)、第3层(服务器)、第4层(个别服务)和第7层(验证应用程序是否向客户发送正确的应答)。
 
  使您的客户将不会因为服务器过载、软件故障、错误或丢失的内容而收到错误消息,从而将确保在IDC的运行客户,BIG/ip将确保其应用程序和服务器在能提供正确的内容的前提下,始终能够为其用户正确地访问其的站点,提供快速响应。从而避免由于站点故障、软件故障、内容错误、网络流量过载,导致用户的不可访问。BIG/ip将监控这些因素并将客户引导到可用服务器。
 
  BIG/IP的工作模式
 
  F5 BIG/IP控制器工作模式为主动式,它会连续监控网络内容的可用性,而其它负载均衡产品则是被动式工作模式,这样的产品必须等到客户数据流失败后才能查觉到问题。BIG/IP把用户在指定的响应时间内导向相应的能给出正确内容的服务器,而决不会将用户送到一个不能正常响应的服务器或应用。BIG/IP利用虚拟IP地址(VIP由IP地址和TCP/UDP应用的端口组成,它是一个Internet地址)来为用户的一个或多个目标服务器(称为节点:目标服务器的IP地址和TCP/UDP应用的端口组成,它可以是internet的私网地址)提供internet服务。因此,它能够为大量的基于TCP/IP的网络应用提供服务器负载均衡服务。BIG/IP连续地对目标服务器进行L2到L7合理性检查,当用户通过VIP请求目标服务器服务时,BIG/IP根椐目标服务器之间性能和网络健康情况,选择性能最佳的服务器响应用户的请求。

F5 Networks IDC/CDN方案(一)


一、用户需求

建立多个城市的IDC系统,多个IDC之间应保持高智能的动态/静态负载平衡,实现信息自动同步,复制,灾难恢复,内容加速等功能,同时为CDN的运行提供完整基础架构。

所有IDC应提供7X24的全天候服务模式。保证系统的高可靠性、高可用性是面临的一个非常严俊的问题。本方案给出一个完整的解决方案。

二、高可靠性、高可用性包括的内容。

A、站点的高可用性

站点故障、软件故障、内容错误、网络流量过载,所有这些因素都可以导致站点发生问题,从而使客户转向竞争对手。它包括如下可靠性因素:

●电子商务-确保站点不仅存在并运行,还要能够处理订单
●容错能力-消除单故障点
●内容可用性-确保应用程序在响应时提供正确的内容
●目录和验证-检查目录和/或验证服务的可用性(LDAP、Radius、DNS)
●网关-负载平衡(SAA、SNA)
●电子邮件(POP、IMAP、SendMail)-为大量邮件服务器提供平衡流量

必须对OSI模型中的第2层到第7层所包含的所有网络组件是否正常工作的合理验证,使您的客户将不会因为务器过载、软件故障、错误或丢失的内容而收到错误消息,从而将确保客户始能正确地访问您的站点。

B、全球范围内的高可用性和高可靠性

对于在地理上分散的Web站点和数据中心,客户在世界的任何角落,站点故障、软件故障、内容错误、网络故障、网络流量过载,所有这些因素都可以导致站点发生问题,从而使客户转向竞争对手。如何利用一种有效的技术,监视这些因素,定期与世界各地的每一个站点进行通信,然后根据通信过程中得到的参数将客户的请求传送到性能最佳的站点。

三、F5公司提供ISO的L4到L7全面高可靠性、高可用性服务

F5公司一家专门从事提供L4到L7层高可靠性,高可用性的厂家。

F5的产品和服务帮助建高质量IDC,使人们获得高质量的服务。商用级可靠性的三个关键要素。这三个关键要素是:

1)各类服务器
2)网络
3)内容

另外,您需要利用管理工具对这些要素有效管理,F5Networks的五种核心产品,为Internet提供质量控制(QoS):BIG/ipreg;控制器、3DNSreg;控制器、global/SITE&#8482;控制器、Edge-Fx网络内容加速器和see/IT&#8482;网络管理。

针对Internet市场用户不断增加、Internet服务负载不断加重、Interent新型的电子商务应用需求的增长,F5公司提出一iTCM(internetTrafficandContentManagement)的全新的网络服务概念,提出了一系列完整的Interent流量和内容管理解决方案。这些解决方案包括第4/7层的服务器负载均衡、智能化的流量控制、各类网络设备(防火墙、路由器、认证 服务器等)负载均衡、全球站点的全球负载均衡、带宽管理、基于策略的应用重定向和过滤等等。目前F5公司解决方案已经覆盖了Internet每一个领域,包括Internet接入商(ISP)、Internet内容提供商(ICP)、Internet应用提供商(ASP)、Internet大型数据中心(IDC)、电子商务、以及企业Intranet应用。F5公司的解决方案是目前这一领域内技术最领先的厂家,在全球赢得了一大批包括Exodus、NTT、PSInet,UUnet、AOL、英国电信、Intel、HP、Dell、IBM等大型用户。

   BIG/IP为大量的TCP/IP应用提供负载均衡服务,包括HTTP、HTTPS、FTP、DNS、Radius、SMTP、POP3、IMAP、和NNTP等服务器的负载均衡。

1、IDC/CDN可利用F5产品为用户提供的服务保证:

a. 为用户提供7X24小时的服务
c. 提供全网的高可靠性
d. 提供本地,异地的负载均衡
e.提供网络访问的加速
f.提供全网的服务管理

2、 IDC利用F5产品提供的增值服务:

a. 提供各类服务器的负载均衡
b. 为用户服务器提供高可性、高可靠性的控制
c. 为用户提供EAV、ECV的服务,保证用户应用的可用性
d. 为大型Internet用户提供全球负载均衡
e. 为电子商务用户提供SSL加速
f. 为Fireware及VPN提供负载均衡
g. 为用户提供智能化的流量控制
h. 为ICP用户提供内容加速
i. 为用户提供流量分析报告
j. 提供CDN的实现和多种服务
k. 为实现用户访问多个ISP提供负载平衡

四、F5为 IDC/CDN提供的解决方案

1、对各类服务器提供的高可靠性,负载均衡的解决方案

F5的BIG/ipreg;控制器:为本地网络提供高可用性和智能化的负载平衡是为提供各类服务器全面的可靠性检测和网络服务器的负载均衡。

BIG/ip在OSI模型的所有主要层上进行性能验证:第2层(网络)、第3层(服务器)、第4层(个别服务)和第7层(验证应用程序是否向客户发送正确的应答)。

使您的客户将不会因为服务器过载、软件故障、错误或丢失的内容而收到错误消息,从而将确保在IDC的运行客户,BIG/ip将确保其应用程序和服务器在能提供正确的内容的前提下,始终能够为其用户正确地访问其的站点,提供快速响应。从而避免由于站点故障、软件故障、内容错误、网络流量过载,导致用户的不可访问。BIG/ip将监控这些因素并将客户引导到可用服务器。

BIG/IP的工作模式

F5 BIG/IP控制器工作模式为主动式,它会连续监控网络内容的可用性,而其它负载均衡产品则是被动式工作模式,这样的产品必须等到客户数据流失败后才能查觉到问题。BIG/IP把用户在指定的响应时间内导向相应的能给出正确内容的服务器,而决不会将用户送到一个不能正常响应的服务器或应用。BIG/IP利用虚拟IP地址(VIP由IP地址和TCP/UDP应用的端口组成,它是一个Internet地址)来为用户的一个或多个目标服务器(称为节点:目标服务器的IP地址和TCP/UDP应用的端口组成,它可以是internet的私网地址)提供internet服务。因此,它能够为大量的基于TCP/IP的网络应用提供服务器负载均衡服务。BIG/IP连续地对目标服务器进行L2到L7合理性检查,当用户通过VIP请求目标服务器服务时,BIG/IP根椐目标服务器之间性能和网络健康情况,选择性能最佳的服务器响应用户的请求。

F5 Networks IDC/CDN方案(二)


全局负载均衡

全网负载均衡是一个关健的设备,如何实现是一个严峻的问题。F5已经很好地解决了这个问题:3DNS,它已成功地运行在许多地方:Exdous、UUNET、MS、NTT、BT、Intel。IDC可利用3DNS能全面实现多点的,全网的、智能化的负载均衡。

3DNS产品用以向用户提供分布于不同地理位置的Internet站点和数据中心间的高可用性和智能化业务及流量分担解决方案。

3DNS管理和分发不同的Internet,Intranet和Extranet电子商务用户请求到多个,冗余的服务区域,如本方案中的北京,广州,上海,西安和武汉等,而不用考虑服务器平台类型及服务器上运行何种软体。最终用户的请求可以通过计算多种因素如用户到服务器的跳数,响应时间,响应请求的服务器的数量,包丢失率等等,根据计算结果将请求分配到相应的服务器。另外3DNS还可以配置成根据什么对你的网络最重要来做流量分布决定。

3DNS可以支持大量不同的应用如Web,电子邮件,多媒体流,和其它基于IP的应用。

3DNS工作过程

在IDC环境中,利用3DNS作为多个网域名系统或子域名系统,对多个IDC的用户域名进行具在负载均衡的域名解析。建议采用至少二台3DNS 对全网中作域名解析,一台3DNS作为主域名服务器,另一台3DNS作为从域名服务器。F5的BIG/IP作为对每个IDC的服务器负载均衡设备。

3DNS的工作原理如下:

当用户从Internet上访问IDC服务器时,用户通过3DNS解析到某一IDC中站点的地址为BIG/IP的虚拟地址,该虚拟地址为BIG/IP映射的各服务器的共享虚拟地址,BIG/IP通过各种负载均衡策略将用户访问映射到不同的服务器,实现用户对服务器的访问,同时实现负载均衡。

当用户连到ISP并请求本地DNS解析域名如:www.ABC.com.cn,(ABC.com.cn是IDC中的某个业务),如果本地域名服务器缓存中无该域名,ISP的本地DNS服务器查询根服务器(如:InterNIC根服务器),根服务器返回ABC.com.cn域的3DNS服务器的IP地址,下面有两种情况:

·主DNS服务器不是3DNS服务器

这种情况下,3DNS服务器将建立一个子域并管理该子域如wip.ABC.com.cn,主DNS服务器将通过别名(NAME)将www.ABC.com.cn域中服务器指向3DNS管理的wip.ABC.com.cn域中的相应服务器。这样当ISP的本地DNS连至主DNS服务器请求解析www.ABC.com.cn时,主DNS服务器将返回给本地ISP的DNS服务器的主3DNS服务器IP地址如北京的主3DNS服务器。本地DNS服务器查询主3DNS服务器请求解析。

·主3DNS服务器是主DNS服务器

除3DNS不需要产生子域外,3DNS回答请求的步骤与第一种情况相同,此时根服务器返回的即是主3DNS服务器的IP地址,本地DNS服务器向3DNS服务器发出解析请求。主3DNS服务器接到解析请求后,它将向北京、上海、广州、西安,武汉等处的BIG/IP设备发出请求,请这些BIG/IP根据相应的策略如最少连接数,包丢失率,响应时间等返回各自与client端通讯的结果,3DNS将根据这些结果计算出最佳的最终用户访问区域。并将该区域响应请求的地址返回给最终用户本地的DNS服务器,从而通知最终用户访问何地的相应内容服务器如北京的Web服务器。

·3DNSLoadbalancing工作步骤

(1) 最终用户向本地DNS发出域名解析请求。
(2) 本地DNS发现所解析域名指向3DNS,于是向3DNS发出域名解析请求。
(3) 3DNS向分布在北京、广州、上海、西安,武汉等地的所有BIG/IP发出iQuary查询命令,获得最好路径所在地的服务器的IP地址。


流媒体与CDN承载技术


摘 要:本文从宽带接入带动互联网业务的发展分析入手,提出宽带多媒体技术和业务的发展趋势,然后特别分析了目前可以运营的流媒体技术和业务特点,并由此引申出对CDN承载技术的需求。
关键词:多媒体 流媒体 CDN

一、宽带接入带动互联网业务的发展
互联网作为一种新的信息流动承载平台,正在深刻地改变着人们的交流和思维方式。近年来中国的上网用户数正在迅猛增长,根据中国互联网络信息中心(CNNIC)统计报告,截止到2003年12月31日,中国上网用户总人数为7950万人。其中宽带上网用户人数达到1740万人,半年内增加了760万人,增长率为77.6%,和去年同期相比增长163.6%。在四种方式的上网用户中,宽带用户增长速度最快。从CNNIC的统计数据可以看出,目前,中国互联网宽带接入业务正处于高速发展阶段。
宽带网络和宽带接入问题基本上解决以后,业务就成了关键。目前,中国互联网宽带接入和应用业务正处于良性互动的高速发展阶段,宽带上网已经逐渐成为城镇地区居民的消费时尚,宽带用户数的不断增加也直接导致更多的SP/CP从事宽带内容的经营,网上宽带的内容和应用精彩纷呈。
从宽带开始,互联网的价值正在超越提供单纯的IP连接性、浏览静态网页和支持文本方式的电子邮件交换,真正成为人们生活工作、企事业运行的必经途径。根据CNNIC的调查显示:休闲娱乐成为继获取信息之后的第二大主要目的,并且其所占比例呈递增趋势。调查情况如图1所示-详图请参见《中国多媒体视讯》第九期。
显而易见,发展动态的、可互动的丰富媒体内容和增值应用是吸引用户的重要手段。以宽带为基础构成的网络产业与传统的窄带互联网产业有着本质的区别,两者具有截然不同的应用前景和运营模式:宽带面对的是商业应用、娱乐、消费和家庭服务,它需要丰富多彩的内容为基础。

二、打造宽带多媒体应用是关键
宽带多媒体业务充分利用高带宽和交互性的优点,提供各种能满足用户有效需求的增值服务,让用户感觉宽带收费物有所值。成熟的宽带多媒体业务至少应该具备下面四个特点:
(1)多媒体化:宽带业务应充分利用高带宽的特点,运用图像、声音和动画等各种窄带网络所无法提供的传媒手段向用户提供丰富多彩的内容。
(2)互动性:随着带宽的增加,制约互动性发挥的瓶颈将基本消除,以互动为核心的各种服务也将成为互联网服务的主流。宽带业务只有具备了互动性,才能够调动起用户消费的积极性。
(3)人性化:网络技术的成熟,网络服务经验的积累,再加上带宽的增加,为网络人性化服务提供了条件。以数字家庭、多媒体虚拟城市和社区为基本服务空间,以拟人化的互动为基本服务形式的宽带网络服务正在逐步形成。
(4)个性化:宽带业务应是个性化的服务。对应于不同的客户群体,如不同行业、不同年龄层次,用户都能根据其消费习惯和实际使用情况,自由选择和定制具体的宽带增值服务。
由满足上述特点的业务衍生的宽带增值应用很多,如远程视讯会议、VOD视频点播、网络电视、远程教学、远程医疗、互动网络游戏、数字家庭等,还有其他的像数字化图书馆、多媒体商城、数码导游等等,这其中所蕴涵的商机有可能是我们现在所无法估计的。
宽带多媒体应用需要营造一个完善的产业价值链环境,这个链条涉及多个产业实体,每个应用涉及的产业实体又不一样,即便是同一个产业实体,在不同的应用中关注点又会有所不同。以视频通信业务为例,其产业价值链中的成员可能包括:网络提供商、视讯设备提供商、视讯服务提供商、行业应用系统提供商、视讯增值服务提供商、视讯用户等,在该产业链中,运营商通常作为网络提供商和视讯服务提供商出现。
宽带多媒体业务产品要想成功获得市场认可,需要相关各方都有收益或获得服务的机会,需要有一个良好的业务运营模式。符合市场游戏规则,各方都乐于接受的运营模式,是宽带业务得以顺利发展的关键因素,应该引起各方足够的重视。

三、流媒体是宽带多媒体中的一个重要分支
可以说,流媒体技术和业务是宽带多媒体技术和业务中的一个重要分支。流媒体指在Internet/Intranet中严格按时间先后次序传输和播放的连续音/视数据流。流媒体具有三个特点:连续性(continuous)、实时性(real-time)、时序性(time-ordered),即有严格的前后时序关系。与传统的多媒体文件下载后播放的方式不同,流媒体在播放前并不下载整个文件,只将部分内容缓存后,流媒体数据流随时传送随时播放。
流的传输可以分为两种,一种是顺序流式传输(progressive streaming),一种是实时流式传输(real-time streaming)。顺序流式传输是顺序下载,在下载文件的同时用户可观看在线媒体,在给定时刻,用户只能观看已下载的那部分,而不能跳到还未下载的前头部分。顺序流式传输不像实时流式传输能在传输期间根据用户连接的速度做调整。由于标准的HTTP服务器可发送这种形式的文件,也不需要其他特殊协议,它经常被称作HTTP流式传输。实时流式传输指保证媒体信号带宽与网络连接匹配,使媒体可被实时观看到。实时流与HTTP流式传输不同,它需要专用的流媒体服务器与传输协议。实时流式传输总是实时传送,特别适合现场事件,也支持随机访问,用户可快进或后退以观看前面或后面的内容。
顺序流式传输比较简单,更接近于传统的下载观看方式,其适应性较差,也不能支持交互,其应用范围有限,但是由于它对时延要求低,因此可以支持高质量的流媒体数据传送。实时流媒体则具有更为灵活的功能,对网络的适应能力也较强,它需要专门的流媒体服务器,相关的控制协议,需要更为稳定的网络传输条件。目前的流媒体技术主要集中于对这种实时流传输提供支持。
实时流式传输的实现需要合适的传输协议。通常不采用TCP传输实时数据,因为TCP的每包确认的机制需要较多的开销,而且TCP基于窗口的拥塞控制技术不能很好地支持稳定速率的流媒体传送。其次,TCP对丢包比较敏感,它的重传机制对实时流也是没有必要的。所以在实时流式传输的实现方案中,一般采用HTTP/TCP来传输控制信息,而用RTP/UDP来传输实时数据信息。
流媒体技术能够广泛应用于多媒体新闻发布、在线直播、网络广告、电子商务、视频点播、远程教育、远程医疗、网络电台、实时视频会议等,它丰富了传统互联网内容的表现形式,赋予宽带应用更多的娱乐性和互动性。流媒体技术必将成为未来宽带网络业务的主流技术。实时性和质量是流媒体的关键问题。为了保证时延和质量,网络必须提供足够的带宽资源,而资源的保证又依赖于许多其他的控制,如流量控制、拥塞控制等。当网络资源变化时,还必须能够适应这种变化并做出相应的调节。另外,有效的音频和视频编码方式不但能够减少传输的数据量,还能够有效地减少因数据丢失带来的质量降级(结合一定的传输控制协议),因此,编码方式也是保证流媒体应用质量的重要技术。

四、流媒体内容的传递需要CDN的支撑
以视频点播等影视节目为主的流媒体业务的引入,给网络运营带来了很大冲击,传统的网络模型和业务模型难以满足流媒体业务的需要。从上面的论述中,可以归纳出流媒体业务的属性主要体现在如下几个方面:
(1)高带宽需求。一般影视节目带宽需高达500kbit/s~1Mbit/s,而且要求稳定的带宽保证。
(2)高QoS保证需求。流媒体业务对QoS提出了严格的要求,如750kbit/s的MMS/TCP媒体流要求端到端丢包率小于2%,双向时延小于140ms。
(3)双向不对称/对称流需求。对于视频点播节目,一般是双向不对称的服务。
(4)点对多点的广播流需求。对于IPTV、直播类业务,需要支持从单点(广播源)到多个接受点(用户终端)的流传输。
(5)并发服务/业务数是个瓶颈。流媒体类业务一般是服务器?客户端或客户端?客户端的业务服务架构,视音频编解码是服务器和客户端的重要功能之一,视音频编解码需要耗费大量的服务器/客户端软件和硬件资源,因此目前的服务器或客户端难以承受大的并发服务/业务请求,一般服务器只能支持1000以内的并发影视媒体流访问。正是由于流媒体业务具有上述属性,而目前基于包交换的IP网不是为上述业务属性设计的,因此直接在当前的IP网上承载具有上述属性的流媒体业务会产生如下问题:
(1)端到端带宽和QoS难以保证。
(2)网络通常不支持多播,广播型业务需要采用多个点对点传输实现,不但耗费大量的骨干网络带宽,而且对源点也构成极大的压力。
(3)一旦流媒体业务用户量和业务量加大,对现有网络的流量流向模型造成很大的冲击,甚至会使得现有网络难以满足常规业务的开展。
(4)SP的接入是个瓶颈,会影响业务的正在开展,接入带宽、业务访问能力描述。
上述问题在现有网络框架下是难以解决的,引入内容分发网络(CDN)正是为了解决上述问题。其好处是:
(1)通过CDN的引入,可以将用户业务服务点更靠近用户,可以放在省网、本地网,甚至放在小区里,可以将目前尚未解决的带宽保证和QoS保证问题的距离缩短,从而可以有效地“解决”此问题。
(2)通过CDN的引入,可以将大量流媒体内容预先分发到省网、本地网范围内,同时可以通过本地自动缓存操作,大大缓解流媒体业务对骨干网流量流向的冲击。
(3)通过CDN的引入,可以实现广播流的树型分发和服务,实现“应用层”多播。
(4)通过CDN的引入,将流媒体业务服务器分散和下放,可以有效缓解对SP接入的压力。

五、CDN技术将促进流媒体业务的开展
内容分发网络(CDN,Content Distribution Network),有时也可以称作内容传递网络(Content Delivery Network)。CDN的核心思想是将内容从中心推到边缘靠近用户的地方,这样,不但有效地提高了用户访问内容的服务质量,而且还能减轻中心设备和骨干网络的压力。通过CDN,可以将内容服务从原来的单一中心服务结构变为分布式服务结构。
在宽带流媒体应用的推动下,近年来,CDN在国内外得到迅速发展,流媒体内容取代Web内容成为CDN主要承载的对象。
总体上,CDN通常由三个部分构成:内容管理平台、内容路由系统、Cache节点网络。其中,内容管理平台主要负责整个CDN系统的管理,特别是内容管理,如内容的注入和发布、内容的分发、内容的审核、内容的服务等。内容路由系统负责将用户的请求调度到适当的设备上,内容路由通常通过负载均衡系统来实现。Cache节点网络是CDN的业务提供点,是面向最终用户的内容提供设备。从功能平面的角度,这三个部分分别构成了CDN的管理平面、控制平面和数据平面。
此外,从完整的CDN内容提供的角度,CDN还应包括内容源(媒体资源库)和用户终端(媒体播放器)。从CDN运营的角度,CDN还应考虑SP接口和管理、用户认证、授权和计费(AAA)、内容版权管理(DRM)等相关功能。
从CDN设备的角度,CDN的实现有两种方式:基于专用设备的硬件实现方式和基于通用系统的软件实现方式。基于专用设备的硬件实现方式一般采用专用的操作系统,专门开发的媒体服务系统,专用的硬件设备(机架式)。基于通用软件的实现方式一般采用通用的操作系统,如Windows或Linux,直接采用通用媒体服务器作为播放服务器,如Windows Media Server和Real Server,并通过附加CDN软件的方式实现相关的CDN功能。
目前,CDN技术已经比较成熟,市场上有许多厂商提供CDN设备和集成的解决方案。从运营的角度,CDN的运营商主要分为两类,一类是传统的网络运营商建设CDN并运营,如AT&T、德国电信、中国电信和中国网通;另一类是纯粹的CDN运营商,如国外的Akamai、国内的ChinaCache。
随着CDN技术的不断发展,从组网应用的角度看,CDN的发展趋势有以下几个方面:
首先是不同CDN实现方式的融合,例如,硬件厂商在不断降低成本,软件厂商在不断提高单台设备的性能,支持更多的功能,引入一些硬件设备设计思路。
其次是流媒体在CDN中日益成为主流,因此,CDN的设计和实现越来越多地考虑到流媒体内容分发和服务的需求。
最后是CDN的可运营性和可管理性方面的功能得到不断的增强,由于运营商建设CDN越来越普遍,因此,可运营可管理的需求越来越高,CDN设备提供商和CDN集成商普遍在解决方案中增强了系统的可运营、可管理的能力。

六、结束语

   从整个互联网宽带应用的角度看,流媒体和CDN只是其中支撑业务和应用的技术环节,需要包括内容等在内的整个价值链条各相关环节的协调发展,才能真正带动流媒体技术的CDN技术的健康发展。

分发内容,收获财富——CDN企业应用篇、国内篇和产品篇

              分发内容,收获财富——CDN企业应用篇、国内篇和产品篇
 CDN企业应用篇
    如果内容分发网络(CDN)技术希望不断进军企业网络,就必须向用户提供更先进的特性,如更好的事务处理支持、管理工具和更好的存储功能。
    CDN目前正在企业中被采用。但是,企业的关注点不是传送Web网页,而是放在发布占用大量带宽的流媒体和业务应用上,并且不因支持这些应用而牺牲网络性能或投资添加服务器和带宽。
    下一步将是实现事务处理和应用发布。Web服务,如基于Microsoft的.Net技术的Web服务,由于其分布式架构,将需要一种发布机制。
    企业最终将使用混合CDN,在混合CDN中,企业将设备安装在它们自己的防火墙后,然后链接到一家服务提供商来扩展它们的全球覆盖范围。AT&T和Qwest Communications等网络服务提供商明年将更大举地进军CDN市场。
    建设专用CDN的优点和不足:
    优点:
    ☆ 全面的控制:自己建设CDN可将控制权掌握在自己的手中。
    ☆ 安全性:当CDN处于防火墙之后时,将比内容被发布到共享网络上具有更高的安全性。
    ☆ 固定费用:一旦建立了自己的CDN,就不用定期向服务商支付费用。
    缺点:
    ☆ 高额的前期费用:建设CDN需要初期的投资,而这是使用服务提供商所能避免的。
    ☆ 时间投入:部署自己的CDN需要时间,而服务提供商可以更迅速地让你用上CDN。
    ☆ 覆盖范围:内部CDN将横跨你的网络,但是你将享受不到使用服务提供商服务时所能享受到的全球覆盖范围。
    企业CDN不应当缺少的十样东西
    1、 多应用支持。eCDN(Enterprise CDN)是覆盖在已有网络上的一层网络,因此,一定要使它能够支持内容管理、视频点播和实况广播等应用。
    2、 全面的架构。eCDN架构中应当拥有核心服务器、边缘服务器和数据库。避免使用专有系统。
    3、 网络分析。它应当具有自动检查可用带宽、链路速度和跳数的能力。
    4、 简单的内容发行。它应当易于将内容专门地传送给某些用户组或预定在某些时间下载。
    5、 智能内容分发。eCDN应当能自动找到最佳路径,并避免手工检查每条网络链接。
    6、 动态内容发布。当用户查询时,eCDN应当自动识别用户所在位置,并找到内容的最佳路径。
    7、 可伸缩性。要保证eCDN能处理大吞吐量负载,并在必要时可以容易地扩展。
    8、 安全性。询问厂商他们如何锁定边缘服务器,确保eCDN可以处理内容加密和用户授权等安全功能。
    9、 后端管理套件。基于策略的管理工具是必不可少的,因为它使你能够控制eCDN如何与网络其他部分集成。
    10、 集成的最终用户界面。一个访问所有一切的单点,是平滑运行eCDN所必不可少的。
    CDN国内篇
    本报记者 荣钰
    国内的企业用户是否也开始重视CDN技术呢?是否也开始应用CDN技术呢?答案是肯定的。
    思科公司和F5两家公司都表示,国内的一些传统企业用户已经打算或者开始使用CDN技术,而政府、教育等行业也开始使用这一技术。
    思科系统中国有限公司金融事业部系统工程师陈傲寒在接受记者采访的时候谈到,金融、电力、政府等传统行业走在国内IT建设的前列。在前一段时间的网络建设过程中,他们主要的工作是建设一个基础的IP通信平台,提高网络的覆盖面积,覆盖到每一个分支机构。今天,这一建设工作基本到一段落,工作的重点转到通过在网络管理软件上的投资来保证网络的安全运行,另一个就是丰富网络的应用。
    以金融行业为例,过去的网络主要是应付银行日常的数据交易的,对网络的要求主要是安全可靠。今天,很多金融用户已经再考虑如何让网络发挥更大的效用,比如说可以帮助他们增加收入,提高工作效率,节省成本。陈先生告诉我们这些要求有些来自金融行业的非IT部门。这些新的应用不仅仅需要IP网络,而且还需要3层以上的一些功能来加以协助。再加上用户对提高Web应用性能的要求,对内容控制、安全的需求等等,促成了对CDN技术的潜在需求。
    应该说对CDN的需求是一个应用驱动的过程,需要网络来追赶应用的需求!
    那么有哪些应用亟待CDN技术解决呢?首先是流媒体。金融行业前几年都在细心的了解关于E-Learning的知识,包括从思科了解这方面的应用经验。今年开始很多企业开始把E-Learning的建设提到正式日程上来。这是因为WTO和混业经营所带来的新压力,银行这样的金融企业角色变化所带来的对E-Learning的需求。另外,E-Learning在一些政府行业也在得到越来越多的应用。包括E-Learning在内的一些流媒体的应用会对企业的网络造成压力,需要CDN来帮忙。
    维护上的压力。企业的广域网带宽一般都有一定限制,很多企业为了保证性能,会对新应用使用异地布置多应用系统的方式缓解性能压力。但是多应用系统稳定性差,难于维护,而对于今天的企业来说,IT部门的力量不足,一般都会把更多的精力放在关键应用中。而新的应用一般不属于关键应用,所以很难得到充分的技术支持。CDN可以避免多应用系统的出现。
    今天企业内部的基于Web方式的应用系统得到了越来越多的人的重视。很多企业希望有一个统一的Web应用平台供内部使用,提高工作效率。这也带来了对CDN的需要。
    电子商务似乎是一个老话题,但是今天在.com退出舞台之后,传统企业正在上演一出建设电子商务的新剧。以银行为例,网上银行正是热点。提高外部网站的服务能力,也需要CDN。
    在中国有一些企业有着非常大的分布式的组织结构,如何能找到一个控制内网访问外网的好方法呢?所有的分支机构都通过总部与外网连接,便于控制,但对企业分支机构间的WAN的带宽压力很大。CDN会很好地解决这个问题,可以保证每个员工的访问速度,同时也能进行不良信息的过滤。
    另外,企业内部的安全也对CDN产生着需求。
    陈先生说,思科本身是CDN技术的受益者,思科的员工大量使用E-Learning、思科的内部网络应用建立在统一的Web平台,员工可以从内部网络中得到日常工作需要的全部支持。思科的外部网站对于思科的重要性不言而喻,思科的分支机构通过圣何塞与外部连接,思科对网络安全非常重视……CDN发挥着重要作用。
    CDN产品篇
    面向企业的思科内容分发管理器
    思科为企业开发了智能内容分发产品系列,用于将丰富的内容分发到网络边缘。本地接入功能提高了性能与质量,企业可在整个公司内部自由使用丰富的内容,而无需担心广域网拥塞。
    思科 内 容 分 发 网 络(CDN)解决方案基于创新的SODA技术:自协调分布式体系结构(Self-Organizing Distributed Architecture),该技术可通过智能“内容引擎”在Web上传输丰富的媒体内容。思科内容分发管理器(Cisco Content Distribution Manager)与思科内容引擎(Cisco Content Engine)价格低廉,易于安装,可使企业快速部署和运作出色的高带宽多样化媒体(如TV质量图像),而不需进行任何繁琐的管理。思科内容引擎还为企业提供了高速缓存功能,从而使企业能够提高网络性能、节省广域网带宽并控制对因特网的访问。企业可从一台设备尽获推、拉与实时流媒体之收益。
    思科内容分发管理器(Cisco Content Distribution Manager 4650,Cisco Content Distribution Manager 4630) 是智能内容分发系统的核心。
    WireJet,新一代实时网络加速器
    美国WireGATE(惠联无限)公司研制的全新实时网络加速产品WireJet,将凭借特有创新技术,减少网络基干带宽的消耗和网络传输延时,集成内容压缩、转换、HTTP多路复用、TCP代理和高速缓存、服务器减压等多方面的技术,完善地提出自己的解决方案。其解决方案能够帮助互联网服务商优化现有的系统资源,从而向更多的无线与有线用户提供更快、性能更强、效率更高的互联网服务,使无线运营商、ISP、ICP、IDC和其他类型的企业在二十一世纪激烈的互联网市场竞争中,以最少的投资获取竞争力的最大提升。
    它独特的加速效果得益于以下几方面的技术:实时压缩; 智能图像调整; 服务器I/O减压技术; All-In-One Object加速技术; 页面的个性优化,独特的动态缓存。
    F5
    BIG-IP 解决方案将安全、控制和智能提升至高水平,是成功部署任何类型Web服务和应用必要解决方案。凭借最新版本的BIG-IP,F5推出了独特而强大的全新特性,其中包括:(1)广泛支持客户端 SSL 证书;(2)在HTTP 标头中插入客户端IP地址,以充分跟踪和记录用户与站点的交互;(3)通过使用服务质量和服务类型支持,增强对 Web应用的控制。
    3-DNS 是全球流量管理解决方案,能够为运行在多个数据中心之上的IP 应用和服务提供广域负载平衡能力和高可用性。3-DNS 的最新特性包括:(1)专用互联网状态图 ,为每个数据中心提供测量互联网性能的重要方法;(2)增强广域连续性,支持部署在分布式站点上的应用保持连续性;(3)增强ECV(扩展内容验证),确保在用户被路由到站点之前Web内容可用;(4)客户拓扑规划图,提供一个灵活、可管理的系统来轻松管理发送流量的站点。
    IBM WebSphere Edge Server
    WebSphere Edge Server 是IBM的一个用于提高电子商务系统及网站性能的软件包,为实现动态电子商务应用提供了前所未有的高性能的、可扩充的、高可用的软件平台。
    WebSphere Edge Server v2.0 进一步增强了 v1.0的基本功能如缓存代理服务器(Caching Proxy)、负载均衡(Load Balancing)、服务器集群(Server Clustering)、基于内容的路由(Content Based Routing)等,更重要的是它提供了构建海量访问电子商务平台所急需的许多全新的功能,包括:内容分发(Content Distribution)、应用程序减负(Application Offload)、交易服务质量控制(Transactional QoS)、集中的安全管理等。

该产品能有效扩充和管理您的Web 应用环境,在网络边界提供应用服务支持(Application Service at the Edge),自动分发Web内容,缓存常用的内容,优化网络流量,阻截未授权的访问,基于电子商务交易类型设定服务优先级。

实现CDN发布网带宽管理与QoS实现


CDN
的带宽管理需求分析

    Radware分析:CDN的部署是服务于“建立宽带应用支撑平台系统”这一目标,因此多个内容运营商、多种宽带应用并存是必然的,同时CDN所使用的基础网络又是无质量保证的IP网,因此,为了达到保证“服务”质量的目的,需要在CDN网络规划中充分考虑带宽管理和QoS 保证的需求。

    1. CDN业务的差异性

    CDN业务的差异性因素所引发的带宽管理需求表现在两方面。

    第一:不同的具体应用对基础带宽的通量及其稳定性的需求不同。流媒体服务通常需要较大的带宽通量保证,同时对于带宽的变化也非常的敏感;而一些诸如FTP下载、HTTP访问服务由于本身缺乏带宽控制协议,当产生FTP或HTTP 请求时,会以抢占优先方式“掠夺”可用带宽。因此当CDN 上混合部署了这些类型的应用时,若没有有效的带宽管理策略,则所有的流量共享一定的基础带宽通量,流媒体服务的质量保证就无从谈起。

    第二:不同的应用对于CDN运营而言可能具有不同的价值。例如,对于网络设备的监控和管理信息所需的带宽必须得到优先保证。

    2. CDN服务水平的差异性

    CDN服务水平的差异性带来的带宽管理需求同样表现为两种情况。

    第一是内容本身的价值不同。例如,同样都是HTTP下载,一个下载的内容是经过DRM处理的影片,另一个则是免费下载,内容运营商会申请不同的服务水平。

    第二是内容运营商的不同。例如某一内容运营商会有在某一CDN节点独享100M带宽以提供流媒体服务的需求。因此即便对于相同的业务类型,由于存在内容运营商所选择的服务水平存在差异,CDN所提供的带宽保证也并不相同。

    Radware带宽管理解决方案

    综上所述,一个合理的CDN带宽管理策略不仅需要能够实现流量的分级,还要能够实现流量的带宽保证。因此:

    在CDN规划时,需要合理部署并组织节点,避免广域垃圾流量的产生;

    在各内容服务节点,建议利用Layer4交换机所提供的带宽管理功能实现本地服务时的带宽管理策略;

    在本次项目工程中,在核心节点和各分布节点所应用的RadwareWSD交换机上安装SynAppsLicense,实现基于策略的本地服务带宽管理。

    SynApps提供了强大的分级引擎,可以按照源和目标IP地址、或者,地址组、应用程序端口、内容/URL和cookies 对流量进行分级。这使用户可以根据上述参数对流量类型进行区分并确定如何恰当地处理流量类型。
  1. 带宽保证

    对某些IP应用,如流媒体服务器或服务器/集群,提供带宽的保证。例如:某一MMS服务,需要提供400M的流媒体服务,其IP(VIP)地址为202.202.100.100。为了保证它所提供的服务质量,在两台WSD 上设置相应的带宽管理策略:

    次序源目标方向操作优先级带宽保证服务

    1202.202.100.100AnyTwoWayForwardRealtime400MAny

    该策略保证来自地址202.202.100.100的所有流量都被实时传输,同时保证400M的带宽。

    2. 流量分级

    降低某些应用的传输级别,并限制带宽。例如,在CDN系统中有一个FTP服务器集群,提供歌词下载,其IP(VIP)地址为202.202.100.200。为了保证多媒体服务质量,在两台WSD上设置相应的带宽管理策略:

    次序源目标方向操作优先级带宽限制服务

    2202.202.100.200AnyTwoWayForward250MFTP

    该策略使来自地址202.202.100.100的所有FTP流量都被定为2级,同时限制带宽在50M。

    CDN节点带宽管理的实现原理

    带宽管理主要的思想就是能够按照一系列标准区分用户流量,然后为每种数据包或者会话指定不同的优先级,最后按照优先级来传输。同时带宽管理解决方案能够跟踪每个应用程序所使用的实际带宽,并对每种流量模式可以使用的带宽进行限制或保证。 

    Radware可以为CDN系统提供基于策略的带宽管理。下图表述了Radware带宽管理机制的组成部分和其所完成的任务:

    该系统包括三个主要的组件:分类器、排队和调度器。

    数据包首先通过分类器进入系统。分类器的任务是决定如何处理数据包。一组综合的用户可配置策略组成的策略数据库控制分类器如何识别每个数据包以及如何处理它们。在此文档的后面将详细讨论策略数据库。

    当分类器收到数据包后,它可以执行以下三项操作之一:

    l 丢弃数据包这使分类器能够提供非常强大的,粒状数据包过滤机制。

    l 实时转发数据包这意味着数据包绕过整个带宽管理系统并立即被此设备转

    l 发,即使根本没有启用带宽管理,最终的结果也是非常有效的。

    l 确定数据包的优先级这使此机制能够提供真正的带宽管理服务。

    l 分类器如何处理数据包是由与数据包最匹配的策略所决定的。

如果分类器确定了数据包的优先级,它会将其放入排队中,然后数据包就获得了从0 到7 的优先级,0 的优先级最高,7 的优先级最低。每个策略都有自己的排队队列。因此,排队队列的数量与策略数据库中策略的数量相等,但每个排队队列都标记了一个优先级(0 到7 共8 个优先级中的一个)。这表示可能有100 个排队队列(如果有100 个策略),每个排队都有一个标记(从0 到7)。 
   最后,调度器从许多排队中提出数据包并转发它们。

    调度器通过两种算法之一来进行操作:Cyclic和CBQ(基于分类的排队)。

    在Cyclic算法中,调度器为每个优先级赋予的优先比率是与之紧密相连的低优先级的两倍。

    CBQ算法与Cyclic算法具有相同的数据包转发模式,但具有一个明显的不同点。

    CBQ算法知道每个策略预定义的带宽配置。每个策略都有自己的排队队列。在制定策略时,可以为策略分配最大的带宽值(Kbps)。如果调度器正在使用CBQ算法,则会访问每个排队队列以进行数据包转发,并检查有关策略的最大/保证带宽。如果转发排队队列中的“此”数据包会超过此策略配置的带宽,调度器将跳过此数据包,并从相同优先级的另一个排队队列中选择另一个数据包。这样,分类器可以控制调度器以使一些应用程序不超过预先定义的带宽限制。

    如果启用了带宽借用功能,调度器在访问某个已超出其带宽的排队时(或者将要超出),将看看其它策略的带宽是否有“剩余”。如果找到这样的策略,将从此策略借用带宽并将其分配给将要超出带宽限制的策略。这样如果排队队列已经超出了其配置的带宽限制,根据调度计划就可以使用其它排队队列的可用带宽。

CDN内容联网实现网络内容就近访问


随着互联网访问流量的不断增大,对网络精心规划和管理及网络系统的可靠性、安全性提出了更高的要求。因此,当前网站的管理除了必要的内容服务外,提高网站的扩展能力、服务能力以及可用性也成了不可或缺的环节。而CDN(内容联网)技术则能很好地解决所有这些问题,它的实质就是实现网络内容的就近访问。

CDN也被称为内容联网,它是利用高层次的网络智能来高效地、个性化地为用户传输所需内容。CDN建立在IP网络之上,提供网络第四层到第七层的端到端内容服务能力,通过对用户的访问进行优化,从而提供更好的服务。
CDN可以把内容复制到网络的最边缘,使内容请求点和响应点间的距离缩至最小,从而缩短了响应时间,并提高带宽利用率;CDN还可以对用户请求的内容进行分析,智能地调度和分配资源,最好地利用资源。
经过两年发展,CDN在国外得到广泛的认可,目前在国外不仅是门户网站,包括大量需要安全的政府门户网站以及大量电子商务网站已经开始广泛采用CDN,在2004年雅典奥运会上,已经在欧洲采用CDN服务,对整个奥运进行了网上直播。
所有这些应用和这些网站之所以采用CDN服务,就是因为CDN服务能够为网站提供快速、简洁的网上内容发布服务,同时可以保证使用这些网站的用户得到更好的体验,从而彻底解决互联网的访问质量不高的弊病。
目前在国外,CDN技术被ISP、ICP、媒体网站、大中型企业、电子商务网站和政府网站所广泛应用。利用CDN技术,这些网站无需投资昂贵的各类服务器、设立分站点。通过与CDN合作,CDN将负责信息传递工作,保证信息正常传输,维护传送网络,而网站只需要维护内容,不需要考虑流量问题。既节约了成本,又提高了效率。
宽带提供商控制着内容到达最终用户必须经过的“最后一英里”。通过决定全球范围最快的可用路径,并将内容通过该路径进行传输来优化内容的提供。CDN有助于:提高带宽有效利用和盈利性;提供准确的内容升级、预先安排的内容并进行新内容的激活;允许提供商向客户销售不同级别的接入,并利用外管服务创造新的收入来源;实现宽带承诺,按照需要快速提供丰富的内容。
CDN技术除了能明显改善网络性能外,还支持更多新业务的出现和开展。随着Internet的广泛发展和应用,目前,IDC(InternetDataCenter)得到了迅速发展。其中数字影院是未来IDC的一个典型应用,它通过分布在全世界的IDC,把影视内容直接快速分发到全世界各地,并同时收取费用。而IDC所依赖的核心技术就是CDN。我们可以预见,在不久的将来,我们的身边将出现一家又一家的数字电影院,而我们在完美的视觉享受里,可能都感觉不到,通过网络传输流媒体的时代已经来临。
下面就看一个利用CDN实现数字影院的例子。运用Cisco的CDN解决方案,美国好莱坞著名商业巨片“TitanA.E”透过CDN,直接在Internet上发行到全世界各个电影院,观众们在欣赏精彩影片的背后,却很难想象到,从来没有一个人触摸过该片的物理胶片。
随着网络技术的发展,现有的各种网络,如数据网、电信网、移动网、广播电视网都将融入下一代网络(NGN)。

   届时,网络上的应用将更加丰富,只有将用户需要访问的内容尽可能分布到离用户最近的地方才能有效地提高网络的利用率,为用户提供更高品质的服务,这些都为CDN提供了无限的发展空间。可以预见,CDN技术将随着网络技术的发展而不断前进,并成为Internet及未来NGN网络中不可分割的一部分。(来源:通信信息报)

CDN内容发布网后台管理与运营支撑系统方案


CDN
管理系统作为集中式的内容分发管理和网络管理,并对用户和内容提供商的CDN使用情况进行统计和计费。CDN应用系统位于CDN分布点中的一组分布式的服务器,通常选择专业服务器或缓存服务器来实现。常见的CDN应用系统有:VOD点播、视频会议、远程教学、远程医疗等等。这些应用通过CDN系统使得用户的请求能绕过Internet的拥塞区域,而找到CDN网中的性能最优的站点,从而得到最优的服务。

    CDN后台管理与运营支撑系统方案
    考虑到CDN建设的复杂性及和应用紧密相连,建议采用Radware的Configurewareinsight作为整个CDN系统的网络平台管理系统。对于CDN内容推送、计费及报表生成平台,则选用相应Cache厂家提供的管理系统。

    Radware设备管理及运营监控系统
    Radware最新推出的管理工具ConfigwareInsite 是一套服务驱动的管理解决方案,它可以帮助操作人员优化网络性能,在网络出现故障前对其进行预测并降低使用 Radware 解决方案的总成本。为了实现网络端到端服务的有效管理,充分了解网络 IT 资源的状况是非常必要的。Configware Insite 是唯一能够对智能应用交换 (IAS) 环境提供综合查看和控制的站点管理工具,从而确保整个网络的应用确定性。Configware Insite 能够对关键服务所依赖的网络资源进行密切的监视,以确保端到端业务操作的正常进行。
    1. 站点配置和管理
    目前许多公司在为网络购买任何产品前,都会仔细研究他们的ROI(投资回报),很少有人考虑到对网络中使用的解决方案进行配置和维护的成本。
    在ConfigwareInsite的开发之前,各种管理工具都不提供站点管理功能。4 到 7 层交换机是基于组件的形式进行配置的。每个设备都可单独进行配置。每个设备和相应网络组件的配置和管理必须手动完成,需要一次又一次地对每个设备进行配置,即使配置相同时也必须多次重复此过程。
    ConfigwareInsite通过代表站点的图形来管理站点,使用户可以综合配置IAS 环境。当站点配置变为图形形式时,对站点的配置就非常直观,IAS 设备和相关网络组件之间的关系也会一目了然。通过站点图连接网络组件,将减轻管理员的工作量,在将新设备连接到相同网络组件时不需要再次设置有关的网络组件(如 Web 服务器和防火墙)的参数。

    ConfigwareInsite生成的站点地图不仅仅是简单的站点图,通过此站点地图可以对Radware 设备进行设置、连接到网络组件以及对网络进行配置。
    Radware是第一个能够为您提供站点“全景”视图的IAS提供商,而不象其他提供商的管理工具只能提供“局部”视图。
    ConfigwareInsite能够对所有应用需求的智能应用交换服务进行全面配置:
   ·流量重定向:Configware Insite 能够对流经网络的流量进行配置。包括创建服务器群、建立设备冗余、进行流量设置和设置流量路径。
   ·先进的健康检查:Configware Insite 配置的健康检查专门技术与客户定制健康检查相结合,使用户可以轻松地设置健康检查方法,并将检查绑定到网络组件,以确保整个事务能够顺利完成。
   ·带宽管理:通过设置分类参数和与带宽策略有关的各种流量类型,Configware Insite 允许用户控制服务质量和针对不同流量类型的带宽分配。这将确保网络资源的优化,从而为客户提供最佳服务。
   ·应用安全:Configware Insite 能够对网络的安全检查进行配置,以保护重要的网络资源,避免遭受有害的攻击。可以选择操作系统类型和 Web 应用,允许 Configware Insite 自动激活保护系统,有效防止各种攻击信号和与环境有关的攻击。
   ·DoS Shield:Configware Insite 能够提供各种工具,以便进行完全定制、配置新的攻击信号和防止 DoS(拒绝服务)攻击。它还允许迅速添加新的 DoS 攻击信号,从而为防止新的 DoS 攻击提供保护(千兆位速度)。
    2. 模板和向导
    为了进一步简化网络设置和配置,ConfigwareInsite提供了一般网络配置的模板。向导将指导初学用户循序渐进地完成配置过程。这是新用户快速简便地进行安装的理想方式。
    下图显示了一个模板,它可以指导用户如何在进行一般网络配置active–backup配置中配置WSD。

    配置模板
    3. 交叉设备智能
    ConfigwareInsite为智能的交叉设备管理提供了综合环境。显示整个网络的站点地图中包含了所有Radware 设备,并允许定义这些设备之间的关系以及自动配置本地和全局冗余。这样管理员就可以在全局的角度进行管理。
    下图显示了一个由ConfigwareInsite管理的全局站点。在此例中,Configware Insite 对站点流量管理、全局站点关系和本地冗余进行管理。图中还显示了 Radware 的各种设备包括 Web Server Director、FireProof、LinkProof 和 Cache Server Director 以及它们所管理的网络组件。

    该图提供了交叉设备智能的几个例子:在图形的右上角可以看到两个防火墙,防火墙的一端与FireProof连接,另一端与LinkProof (IP address 1.100.100.104) 连接。这两个设备 (LinkProof and FireProof) 使用的防火墙参数,如恢复时间和启动时间只需要设置一次。另一个例子是 west coast 设备的主 WSD 和备用 WSD 的本地冗余设置。在 east coast 的主 WSD 和备用 WSD 设置中也是同样。在这两种情况下都只需配置一次设备参数。
    4. 统计信息的查看和性能监视
    随着IT服务需求的迅速增长,对网络资源(如Web 服务器、防火墙和 Internet 链路)的使用不断进行优化成为当前的一大挑战。配置和管理复杂解决方案的费用将随着 IT 预算的增加而提高。
    Radware组件在不同网络段中的独特位置为操作人员提供了有关站点资源完整而精确的使用情况。可定制所有服务、设备趋势分析的实时和历史查看视图,以增强对企业操作的控制和监视。易于管理和能够查看网络所有服务的功能将从扩展性和IT人员配置两方面大大降低网络成本。
n 设备性能统计信息
ConfigwareInsite提供了一套用户自定义的综合统计信息,其中包括每个设备的出入流量、故障、资源管理和客户信息等在内的各种性能信息。


   ConfigwareInsite显示的在上午02:00-10 之间 CSD 处理的 IP 数据报总数和 CSD 丢弃的数据报数目。
    n 策略统计信息:
    策略统计信息提供了所有策略的性能和每个策略的性能视图。

    ConfigwareInsite显示在21:52-21:53 之间特定策略所使用的带宽图。此图提供了带宽的峰值和平均值。
    n 流量统计信息:
    流量统计信息提供了网络中单个协议和所有协议的双向流量信息。

    ConfigwareInsite显示在上午02:00-10 之间 Mail 和 HTTP 应用的流量(数据包的数目)。
    它收集到的统计信息能够帮助操作人员识别网络瓶颈,并在此瓶颈对最终用户的体验产生影响之前采取相应的预防措施。通过收集每个应用的带宽使用信息,系统管理员可以获得不同网络资源的实际使用情况。根据这些信息可以作出各种决策,如是否要扩大链路容量、或者增加更多的Web服务器以便更好地管理负载。
    还可以根据相同的信息创建带宽管理策略,限制低优先级应用如MP3所使用的带宽,同时为高优先级应用如ERP 分配更多的带宽。
    5. 报警
    当性能下降或者检测到故障时会发出用户通知,使操作人员能够在这些问题影响重要的业务操作之前迅速作出响应。进行24x7系统监视的特点之一就是能够自动响应此类事件。
    总结
    随着IP应用的急剧增长和使用范围的日益扩大,网络基础设备的复杂性也不断提高,这对始终确保重要的端到端业务操作的正常进行提出了挑战。
    ConfigwareInsite通过提供行业内第一个站点管理应用,为无缝查看和管理所有Radware 的 (IAS) 服务提供统一的环境,因此能够满足这项挑战的要求。自动配置和各种形式的操作辅助方法如模板等极大地降低了与智能应用交换环境有关的费用。
ConfigwareInsite有助于了解网络段的性能,并帮助IT 人员全面控制站点 IT 资源、识别潜在的问题,在这些问题对最终用户产生影响之前解决它们。Radware IAS 设备与 Configware Insite 相结合能够确保网络重要业务操作的正常进行,同时可以提高网络管理人员的工作效率。


流媒体:改造传统互联网的面貌


流媒体是指在互联网上以数据流的方式实时发布音、视频多媒体内容的媒体。而流媒体技术则是用于在IP网络上发布多媒体数据流的技术。流媒体技术与传统播放技术的区别在于,传统的播放技术是由客户端从服务器下载完整的文件,然后进行播放;流媒体技术则采用了流式传输方式,将整个多媒体文件压缩解析成多个压缩包,向客户端实时地顺序传送,所以用户无须等待整个文件下载完毕,可以一边解压播放前面传送过来的压缩包,一边下载后续的压缩包,从而节省了用户的时间。

流媒体技术改变了传统互联网的呆板形象,丰富了互联网的功能,使之成为一种有强大吸引力的新媒体。一般认为,这种技术会在新闻出版、证券、娱乐以及电子商务、远程培训、视频会议等领域得到广泛的应用。对于广播电视行业而言,流媒体更是拥有巨大潜力的竞争对手。事实上,流媒体不但可以播放广电媒体的所有节目内容,还可以提供更具有吸引力的多媒体内容点播、游戏等个性化的互动服务。
流媒体服务的提供,需要网络的支持。这就是近来流行的内容分发网络(CDN)。它是一个建立并覆盖在互联网之上的一层特殊网络,专门用于通过互联网高效传递丰富的多媒体内容。CDN出现和存在的意义在于它使互联网更有效地为人们服务,特别是那些对互联网内容有更高要求(比如由简单的文字和图片等静态内容到声像俱全的多媒体动态内容)的人们。CDN能够使网站的内容发布到最接近用户的网络"边缘",使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可以提高互联网中信息流动的效率,从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等原因造成的“拥塞”,提高用户访问网站的响应速度。

CDN的工作原理是:当用户访问已经加入CDN服务的网站时,首先通过DNS重定向技术确定最接近用户的最佳CDN节点,同时将用户的请求指向该节点。当用户的请求到达指定节点时,CDN的服务器(节点上的高速缓存)负责将用户请求的内容提供给用户。CDN的实现需要依赖多种网络技术的支持,主要包括:负载均衡技术、动态内容路由、高速缓存机制、动态内容分发与复制、安全服务等。
 
纵观整个宽带服务的价值链,内容提供商和用户位于整个价值链的两端,中间依靠网络服务提供商将其串接起来。随着互联网工业的成熟和商业模式的变革,在这条价值链上的角色越来越多也越来越细分。比如内容/应用的运营商、托管服务提供商、骨干网络服务提供商、接入服务提供商等等。在这一条价值链上的每一个角色都要分工合作、各司其职才能为客户提供良好的服务,从而带来多赢的局面。从内容与网络的结合模式上看,内容的发布已经走过了ICP的内容(应用)服务器和IDC这两个阶段。IDC的热潮也催生了托管服务提供商这一角色。但是我们发现,IDC并不能解决内容的有效发布问题。内容位于网络的中心并不能解决骨干带宽的占用和建立IP网络上的流量秩序。CDN将内容推到网络的边缘,为用户提供就近性的边缘服务,从而保证服务的质量和整个网络上的访问秩序就成了一种显而易见的选择。CDN的建立解决了困扰内容运营商的内容“集中与分散”的两难选择,无疑对于构建良好的互联网价值链是有价值的,也是不可或缺的。

双线服务器和CDN的区别


最近很多网友咨询CDN和双线机房的区别,在这里给大家介绍一下:
双线机房是在国内这样特殊的网络环境下特有的产物,双线机房只能解决网通和电信访问瓶井的问题,网络传输中的链路问题和其它各ISP互通问题还是没有得到解决.
CDN的原理是边缘访问,访问者就近取数据,这样大大缩短了访问者到源站点之间的传输距离.可以解决所有的ISP互通和网络链路问题.
双线机房托管的优点:
 解决网通和电信访问瓶井
 没有数据同步问题
 
双线机房托管的缺点:
 目前市场上的双线机房带宽限制厉害
 价格比普通的托管要贵得多
 需要做智能解析
 服务器需要搬家
 
对于有实力的企业可以自己建双线机房,但是投资太大,而且实施较复杂,难度较高,不如选择CDN。
CDN的优点
 维护简单,网站数据自动同步
 解决所有ISP互通问题,和网络链路问题
 减轻了源服务器的压力
 有效抗DDOS攻击
 节约骨干网资源
CDN的缺点

实施复杂
投资大
  
CDN和双线机房区别总结:
CDN的复盖范围更广,双线机房只是解决了网通和电信访问瓶井,并不能解决网络中间一公里(从IDC到用户所在的电信局之间的网络)的速度问题;
CDN作为解决大型网站的访问速度和质量,以及解决电信和网通访问瓶井是个很好的方案,双线机房作为解决网通和电信之间访问瓶井问题是个不错的选择。
如果不想增加任何费用,不改变现有状态的情况,解决网通和电信访问瓶井问题选择加入CDN联盟是最好的解决办法。

镜像+缓存+导流:解读CDN加速技术

什么是CDN


CDN的全称是内容分发网络。其目的是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构,将网站的内容发布到最接近用户的网络“边缘”,使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。

CDN有别于镜像,因为它比镜像更智能,或者可以做这样一个比喻:CDN=更智能的镜像+缓存+流量导流。因而,CDN可以明显提高Internet网络中信息流动的效率。从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等问题,提高用户访问网站的响应速度。

CDN的类型特点

CDN的实现分为三类:镜像、高速缓存、专线。

镜像站点(Mirror Site),是最常见的,它让内容直接发布,适用于静态和准动态的数据同步。但是购买和维护新服务器的费用较高,还必须在各个地区设置镜像服务器,配备专业技术人员进行管理与维护。对于大型网站来说,更新所用的带宽成本也大大提高了。

高速缓存,成本较低,适用于静态内容。Internet的统计表明,超过80%的用户经常访问的是20%的网站的内容,在这个规律下,缓存服务器可以处理大部分客户的静态请求,而原始的服务器只需处理约20%左右的非缓存请求和动态请求,于是大大加快了客户请求的响应时间,并降低了原始服务器的负载。

专线,让用户直接访问数据源,可以实现数据的动态同步。

CDN的实例

举个例子来说,当某用户访问网站时,网站会利用全球负载均衡技术,将用户的访问指向到距离用户最近的正常工作的缓存服务器上,直接响应用户的请求。当用户访问已经使用了CDN服务的网站时,其解析过程与传统解析方式的最大区别就在于网站的授权域名服务器不是以传统的轮询方式来响应本地DNS的解析请求,而是充分考虑用户发起请求的地点和当时网络的情况,来决定把用户的请求定向到离用户最近同时负载相对较轻的节点服务器上。通过用户定位算法和服务器健康检测算法综合后的数据,可以将用户的请求就近定向到分布在网络“边缘”的服务器上,保证用户的访问能得到更及时可靠的响应。由于大量的用户访问都由分布在网络边缘的CDN节点服务器直接响应了,这就不仅提高了用户的访问质量,同时有效地降低了源服务器的负载压力。

其实,上面这个例子只是CDN应该做到的最起码的服务,CDN还可以做更多,这也是王松一直努力研究的方向,王松一直认为以前的互联网只是提供了一个环境,但它是一个松散的、无序的网络。互联网之所以发展得这么快,其主要原因便是从一开始的时候它就是按照最低的成本投入来设计,但这样一来难免也形成一些缺陷。不像电话——电话打不通,大家会立刻想到去找电信局;而在互联网上邮件收不到、网站上不了……却没有谁会觉得不正常。但王松就要改变这种状况、这种认知,因为互联网如果要盈利、要收费,就一定要有一个商业保障。只有用CDN保证了网络的稳定,互联网才会是一个真正的商用平台。王松始终觉得,ChinaCach公司最重要的贡献并不是给中国的网络加速,而是使互联网的商业用途成为可能。如今的互联网要求提供有价值、有保障的服务,但传统的电信运营商只是提供物理层的建设,ICP只是关注内容,而整个互联网却远远不止这处于上方的内容层和底部的物理层。在这两者之间,运营商和ICP都可能会购买CDN的专业服务来为其创造更多的价值,ChinaCache也正在致力于利用CDN技术来解决这些被忽略的问题。

ChinaCache CDN2.0技术——站在网络进化的风口浪尖上


如果说互联网技术已经深深的改变了这个世界的话,那么Web 2.0概念则颠覆了网民们对于网站的印象,而新近提出的CDN 2.0技术必将再次深刻地改变互联网的旧有面貌。
Web2.0模式遭遇瓶颈,CDN 2.0应运而生
目前中国的网民数量已经超过一亿人,而他们上网的目的也从单纯通过网络浏览器浏览html网页模式向内容更丰富、联系性更强、工具性更强的互联网应用模式方向发展,这在技术上被称为从Web1.0向Web2.0过渡,即从静态网页转变为动态网页,我们甚至可以说Web2.0是一次从核心内容到外部应用的革命。
也许有些人会对于上面有关Web 2.0的介绍感到一头雾水,其实简单的说,Web 2.0于Web 1.0最大的不同就是,个人用户从信息的接受者开始转变为发布者以及传播者。在这股热潮的冲击下,国内几乎所有的知名网站都开始向Web 2.0转变。最能说明这一问题的现象就是,众多门户网站、专业网站甚至于个人网站都纷纷开设了Blog服务。
随着这股互联网新趋势的迅猛发展,原有的互联网web服务器越来越不堪重负,尽管它的带宽一直不断加大。比普通网站更为复杂的是,Web 2.0所面临的更主要问题是动态加速问题。据了解,2002年动态网页的比例是33%,2005年动态网页比例已经达到63%。受此技术瓶颈的影响,用户的抱怨大大增加。
正是在这一大背景下, ChinaCache的Lawrence Lee在2006年6月23日的“Web2.0与技术创新战略高峰会”上介绍了CDN 2.0的概念。在解释CDN 2.0的含义之前,我们首先要了解一下CDN的含义。CDN的全称是Content Delivery Network,其主要任务是在网络传输上利用缓存技术使得web服务数据流实现就近访问,优化网络数据传输,让用户获得高速的体验和品质保证。
凭借着CDN技术,ChinaCache--北京蓝汛通信技术有限责任公司取得了巨大的成功,并在6月28日上午在北京举行的中国企业国际竞争力论坛上当选“2006最具竞争力创新型企业”,同时该公司的总裁王松还当选了“2006最具竞争力新闻人物”。本次活动是由国资委、中国经济报刊协会、国家统计局、中国生产力学会等联合举办,评价活动对候选人有着严格的申报条件要求,历时半年时间。
与用户进行活动,CDN 2.0的原理、工作方式
CDN 2.0的工作原理其实就是在用户和服务器之间架设缓存节点,将主机发出的信息缓存在节点上,然后通过用户访问节点获得数据。尽管其工作原理说起来很简单,但实际上实现起来十分复杂。目前服务于Web 1.0网站的CDN网络是根据Web 1.0的特点而产生的,由运营商自行构建维护。
到了Web 2.0时代,原有的CDN网络已经不适用了,因此在CDN的基础上发展出了CDN 2.0。CDN 2.0于CDN 1.0之间最大的不同就是:用户与节点和主机之间的互动。以用户发布一段视频到Blog上为例,按照CDN 2.0的运行情况就是用户先自动寻找连接速度最快的节点,然后将这段视频上传到这个节点上,这时,用户发现上传的视频不满意,于是删掉,重新上传。
由于这段操作过程都是在节点上完成的,由于节点是根据用户的连接速度选择的,这样就可以保证用户的操作速度,理想的情况下,只要用户的上传带宽足够,那么用户和节点的交互速度可以保持在几百K以上。在用户确定满意之后,点击发布,节点再将这些数据传给主机,主机再发布出来。节点和主机之间的速度由于专线连通的缘故,所以是非常快的,基本上达到用户和节点交互时速度的10倍左右,这样在用户端就基本感受不到延迟了。
“CDN技术可以在网络传输上利用缓存技术使得web服务数据流实现就近访问,优化网络数据传输,让用户获得高速的体验和品质保证。” ChinaCache总裁王松精辟的阐述了CDN2.0的作用。虽然用户可能不知道这个操作过程,但CDN 2.0技术却可以极大地解决现有网络的资源和带宽匮乏情况,而这在Web 2.0时代是极为重要的。
CDN2.0服务——站在网络进化的风口浪尖上
CDN2.0服务对于Web 2.0网站的支持有很多优点:互联网用户的访问是完全透明的;网站方面的切换过程简单易行、操作方便;覆盖了国内的主要网络运营商,保证不同地区和不同网络中的用户都能得到良好的访问质量;在设备、节点和网络三个层面上实现了完善的冗余,保证在设备或节点出现故障时,不会影响用户的正常访问等。
“CDN2.0将从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等原因所造成的用户访问网站响应速度慢等问题。” Lawrence Lee在接受记者采访时如是说,而实际情况也印证了这一点。目前像Sohu、网易这样的大型门户网站;宝马、诺基亚、索尼、可口可乐、惠普等跨国公司的企业网站以及人民网、新华网、中国网、CCTV、中经网等八家国新办下属的政府网站都已经成为ChinaCache公司的客户。
随着中国互联网业务的迅猛发展和市场的不断成熟,这一点也被一再证明。在6月23日举行的“Web2.0与技术创新战略高峰会”上,与会者一致认为,Web2.0发展到今天,技术创新已经成为制约其更大发展的瓶颈,而ChinaCache的内容发布系统CDN2.0已经站在了互联网进化的风口浪尖上,并必将对Web2.0的应用和发展产生革命性的影响。

   关于ChinaCache:
ChinaCache--北京蓝汛通信技术有限责任公司成立于1998年,是中国最大的专业CDN服务提供商,是提供网页快速分布、数字流媒体直播点播、数字媒体下载三大产品解决方案为支柱业务的互联网技术领军企业。ChinaCache是《财富》杂志“2005年度‘酷公司’”。在国家信息产业部的支持下,ChinaCache与中国电信、中国网通等国内运营商在各省的电信公司密切合作,投资构建了节点遍布全国的ChinaCache CDN系统,是中国第一家提供CDN的专业运营商。目前在中国有超过71个CDN节点,全球各地也有若干服务节点。

目前主要CDN产品


目前市场上常见的CDN网页加速服务能够使网站对不同地区用户访问的响应速度提高,并可以减轻源站的访问压力,节省带宽,提高用户的访问质量。通过CDN网络平台的节点优化分配,可以将终端用户对网站的访问请求定向到离用户最近响应速度最快的健康CDN节点,大量的访问请求通过CDN节点得到快速的响应,提高了访问质量,同时可以避免源站因访问量过大而造成的服务器负载过量与带宽资源不足等问题。网页加速提供了CDN网站加速服务内容中的基本服务项目,向用户提供静态页面和图片的加速服务,帮助客户解决普遍存在的网站访问速度慢的问题。在这个产品中,各提供商还同时提供CDN服务的各类数据统计报告,包括按使用时间查询的带宽流量数据,流量缓存数据,节点流量比例,页面访问的统计数据以及日志下载的服务。

   本产品适合于需要提高网站访问速度或减轻源站访问压力的各类网站。能够明显提高网站的访问速度,改善用户的访问质量,并减轻源站点的带宽使用与服务器负载的压力。
 
全讯网 法律声明 | 网站地图 | 友情链接 | 人才招聘

乐拓数据中心ISP/ICP经营许可证:沪B2-20040500 ICP备案号:沪ICP备05019942