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原标题:CDN和镜像站点比较,CDN三大势力谁来掌握未来市

浏览次数:126 时间:2019-11-10

 

5G风口正近,各运营商公布5G商用时间表,在今年早些时候的CES以及不久之前的MWC,北美、欧洲、亚洲(以中国为主)的运营商纷纷表态,其5G商用网络已经被提上了日程,这将对整个互联网行业带来巨大的机会。

 

CDN和镜像站点是常用的提高网站访问速度的两种方式,但这两种方式具体是什么、二者间有什么相同和不同之处,本文对此做一粗浅介绍。

CDN:Content Delivery Network(内容分发网络)

概述

在喧嚣的消费化背后,互联网的一股巨大的变革正在进行中。这场变革对于像Google和Netflix这样的互联网大玩家来说至关重要。

从MWC2018的现场来看,5G已成为下一个移动互联网中最热门的关键词,运营商正式商用5G的整个时间周期将围绕在2019年~2020年,在5G即将来到的当下,智能设备及流量需求的爆发,将对整个CDN网络提出更高的要求,同时也给CDN服务提供商提供了相当巨大的利润空间。内容将成为当前乃至未来互联网中占据最为主要的角色,直播、点播、视频媒体内容将占到整个互联网流量80~90%,海量流量及计算资源的爆发,视频流量消费的下一个浪潮,便给边缘计算和边缘网络赋予了新的价值和能力。

一、镜像站点

基本思路: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、更稳定。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。
目的:使用户可就近取得所需内容,解决 Internet网络拥挤的状况,提高用户访问网站的响应速度。

  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

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如今的CDN正在被分割成三大势力,传统CDN、云CDN以及运营商CDN,三大势力如何抢占下一代CDN的风口,谁将在下一个时代的路口脱颖而出,得到更多的市场份额,是目前CDN行业都关心的话题。

1.1定义
镜像网站是指将一个完全相同的网站源程序放到几个服务器,分别有自己独立的URL,在这些服务器上互为镜像网站。它和主站并没有太大差别,或者可算是为主站作的后备措施。有了镜像网站的好处是:如果不能对主站作正常访问(如某个服务器死掉或出了意外),但仍能通过其它服务器正常浏览。相对来说主站在速度等各方面比镜像站点略胜一筹。

创建镜像站点通常是由于网络带宽限制、封锁或是其他原因,导致无法实现对主站点的正常访问。这时通过将主站点的信息资源移植转移到相对容易访问的本地服务器,以提高用户的访问效率。常见于内部网、校园网或是其他有较大存储设备的服务器。通过镜像站点,也可以实现多目标多线程的快速下载。例如GetSmart和GetRight正是使用了这种高级的多线程下载技术。像站点是通过主服务器增加转移存储地址来实现信息的异地备份。通常一个镜像会定期访问主网站,以更新其内容。镜像也有分一级、二级等等。二级镜像是指那些通过访问一级镜像网站来更新内容的网站,通常更新速度不如一级镜像,但不会给主网站增加负担。

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这些公司正在做一件事,把服务器搬到网络的边缘,紧挨着服务提供商的网络引擎以及靠近用户的地方。此举可以为Google、Comcast等公司省下一大笔钱,同时也会为消费者提高服务的访问速度。

2019年近50家城市试点5G,CDN提供商正逐渐布局5G生态

1.2主要作用

1)保存网页信息,特别是在一个网站面临关站的时候。
2)提高用户在某个地区的下载速度。譬如一个美国网站的中国镜像可以使来自中国的用户直接从这个中国的镜像访问,从而加快了速度。这可以看作是一种全球范围的缓存。
3)保存历史性的数据、信息,防止丢失。
4)平衡网站的流量负载。例如,一个Linux 的发行版的ISO镜像文件的大量下载可能会导致主站过荷而下线,而镜像站点则可以在多个服务器分担流量,从而保证站点的持续在线。
5)对因流量激增而下线的站点提供临时的访问。
6)便于不同地区或不同ISP(如中国电信和中国联通的互访问题)的人获得更快的访问速度。

服务模式

CDN原理

Internet网络拥挤的状况,提高用户访问网站的响应速度。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的问题。 (也就是一个服务器的内容,平均分部到多个服务器上,服务器智能识别,让用户获取离用户最近的服务器,提高速度。[炎藤的理解,供参考])

CDN技术简介

  (Content Delivery Network)

  CDN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。

CDN的作用

  实际上,内容分发布网络(CDN)是一种新型的网络构建方式,它是为能在传统的IP网发布宽带丰富媒体而特别优化的网络覆盖层;而从广义的角度,CDN代表了一种基于质量与秩序的网络服务模式。简单地说,内容发布网(CDN)是一个经策略性部署的整体系统,包括分布式存储、负载均衡、网络请求的重定向和内容管理4个要件,而内容管理和全局的网络流量管理(Traffic Management)是CDN的核心所在。通过用户就近性和服务器负载的判断,CDN确保内容以一种极为高效的方式为用户的请求提供服务。总的来说,内容服务基于缓存服务器,也称作代理缓存(Surrogate),它位于网络的边缘,距用户仅有"一跳"(Single Hop)之遥。同时,代理缓存是内容提供商源服务器(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他们客户,即内容供应商,向最终用户提供尽可能好的体验,而这些用户是不能容忍请求响应时间有任何延迟的。据统计,采用CDN技术,能处理整个网站页面的70%~95%的内容访问量,减轻服务器的压力,提升了网站的性能和可扩展性。

CDN的特点

  与目前现有的内容发布模式相比较,CDN强调了网络在内容发布中的重要性。通过引入主动的内容管理层的和全局负载均衡,CDN从根本上区别于传统的内容发布模式。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,而网络只

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同时这还会改变互联网公司的工作模式。网络分析公司Deepfield Networks的创始人Craig Labovitz称,随着越来越多的公司将自己的内容搬到离消费者更近的地方,互联网正在掀起一股圈地热潮。

5G风口正近,各运营商公布5G商用时间表,在今年早些时候的CES以及不久之前的MWC,北美、欧洲、亚洲(以中国为主)的运营商纷纷表态,其5G商用网络已经被提上了日程,这将对整个互联网行业带来巨大的机会。

1.3更新工具

  通过主服务器增加转移存储地址来实现信息的异地备份。 更新镜像最常用的软件是rsync,有时候也直接用http镜像工具。

简单地说,内容发布网(CDN)是一个经策略性部署的整体系统,包括分布式存储、负载均衡、网络请求的重定向和内容管理4个要件,而内容管理和全局的网络流量管理(Traffic Management)是CDN的核心所在。通过用户就近性和服务器负载的判断,CDN确保内容以一种极为高效的方式为用户的请求提供服务。

CDN原理

表现为一个透明的数据传输通道,这种透明性表现在网络的质量保证仅仅停留在数据包的层面,而不能根据内容对象的不同区分服务质量。此外,由于IP网的"尽力而为"的特性使得其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。在这样的内容发布模式下,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,而且不可预计。当发生一些热点事件和出现浪涌流量时,会产生局部热点效应,从而使应用服务器过载退出服务。这种基于中心的应用服务器的内容发布模式的另外一个缺陷在于个性化服务的缺失和对宽带服务价值链的扭曲,内容提供商承担了他们不该干也干不好的内容发布服务。

  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,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。因此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。而这就是内容发布网(CDN)服务模式。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,也是不可或缺的最优网站加速服务。

应用举例

  目前,国内访问量较高的大型网站如新浪、网易等,均使用CDN网络加速技术,虽然网站的访问巨大,但无论在什么地方访问都会感觉速度很快。而一般的网站如果服务器在网通,电信用户访问很慢,如果服务器在电信,网通用户访问又很慢。

  它采取了分布式网络缓存结构(即国际上流行的web cache技术),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cache服务器内,通过DNS负载均衡的技术,判断用户来源就近访问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加速器,以达到快速、可冗余的为多个网站加速的目的。

CDN的特点

  1、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,并大大提高以上性质站点的稳定性

  2、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,保证不同网络中的用户都能得到良好的访问质量。

  3、远程加速 远程访问用户根据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

  4、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。

  5、集群抗攻击 广泛分布的CDN节点加上节点之间的智能冗于机制,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中的关键技术

  (1)内容发布:它借助于建立索引、缓存、流分裂、组播(Multicast)等技术,将内容发布或投递到距离用户最近的远程服务点(POP)处;

  (2)内容路由:它是整体性的网络负载均衡技术,通过内容路由器中的重定向(DNS)机制,在多个远程POP上均衡用户的请求,以使用户请求得到最近内容源的响应;

  (3)内容交换:它根据内容的可用性、服务器的可用性以及用户的背景,在POP的缓存服务器上,利用应用层交换、流分裂、重定向(ICP、WCCP)等技术,智能地平衡负载流量;

  (4)性能管理:它通过内部和外部监控系统,获取网络部件的状况信息,测量内容发布的端到端性能(如包丢失、延时、平均带宽、启动时间、帧速率等),保证网络处于最佳的运行状态。

这些所谓的“土地”实际上是一个个的接入点(POP),众多POP点通过网络组成了一个内容分发网络(CDN)。上世纪九十年代,由于网络带宽的限制,像Akamai和Level 3这样的公司开始在ISP那里部署服务器然后在本地缓存一些热门的网页。结果大受欢迎,ISP喜欢这项业务是因为这能够减少网络的流量。网站也喜欢,因为此举可以令自己的网页加载得更快。

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二、镜像站点

总的来说,内容服务基于缓存服务器,也称作代理缓存(Surrogate),它位于网络的边缘,距用户仅有"一跳"(Single Hop)之遥。同时,代理缓存是内容提供商源服务器(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他们客户,即内容供应商,向最终用户提供尽可能好的体验,而这些用户是不能容忍请求响应时间有任何延迟的。

虚拟主机中的CDN技术

  “章鱼主机”是二代虚拟主机,是中国8U以二代标准全新首创,章鱼主机是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构,是CDN,智能域名解析,负载均衡系统等多种网络新技术结合体的产物。给传统虚拟主机带来概念性的变革,是目前世界最新独创,稳定性最高的虚拟主机。为用户提供高性能、高价格比的虚拟主机技术,帮助用户用最小的投资使自己经营的网站拥有大型网站才能享受的运行技术,二代概念的虚拟主机系统,是将系统上运行的空间都采用大站的运行标准,让所有的中小网站都能享有大网站的待遇,不管在何时何地访问都是正常快速的,真正实现小网站有大作为。

但是现在的互联网已经来到了视频时代,流量需求空前巨大,许多公司开始绕开这些CDN服务提供商,自行跟ISP签署协议,将自己的服务器部署在网络的边缘节点上。

根据工信部的规划,国内三大运营商预计将在2020年实现第五代通讯技术的规模商用。资料显示,自2013年起,中国率先启动了5G试验及研发进程。目前,我国5G商用进程有序推进,技术研发测试今年开始正式进入第三阶段。三大运营商方面5G外场测试相继开启,试点建设加紧推进中。

2.1定义

CDN的全称是Content Delivery Network,即内容分发网络。其基本思路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、更稳定。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。其目的是使用户可就近取得所需内容,解决 Internet网络拥挤的状况,提高用户访问网站的响应速度。CDN的通俗理解就是网站加速,CPU均衡负载,可以解决跨运营商,跨地区,服务器负载能力过低,带宽过少等带来的网站打开速度慢等问题。内容分发网络是一种新型网络内容服务体系,其基于IP网络而构建,基于内容访问与应用的效率要求、质量要求和内容秩序而提供内容的分发和服务。而从广义的角度,CDN代表了一种基于网络而构建的高质量、高效率、具有鲜明网络秩序的网络应用服务模式。

总的来说,内容服务基于缓存服务器,也称作代理缓存,它位于网络的边缘,距用户仅有"一跳"之遥。同时,代理缓存是内容提供商源服务器的一个透明镜像。这样的架构使得CDN服务提供商能够代表他们客户,即内容供应商,向最终用户提供尽可能好的体验,而这些用户是不能容忍请求响应时间有任何延迟的。

应用举例

CDN的产品优势

  飞狐CDN 几乎涵盖了国内所有线路,与国内30余家IDC建立战略合作。而在可靠性上, 飞狐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。飞狐CDN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。

苹果、微软、Facebook等也在做着同样的事情。

中国电信:去年10月27日,中国电信首个5G试点基站在深圳开通,试点区域以深圳软件产业基地为中心,覆盖双创园、科技生态园、深圳大学校区和香港大学、香港理工大学在深圳的孵化基地等区域,聚集大量高新科技企业。其他城市方面,11月10日中国电信开通苏州5G基站,11月11日于上海、12月1日于成都,12月2日于兰州正式开通5G试点基站。

2.2主要作用

1) 不用担心自己网站访客,在任何时间,任何地点,任何网络运营商,都能快速打开网站。

2) 各种服务器虚拟主机带宽等采购成本,包括后期运维成本都会大大减少。

3) 给网站直接带来的好处就是:流量,咨询量,客户量,成单量,都会得到大幅度提升。

目前,国内访问量较高的大型网站如新浪、网易等,均使用CDN网络加速技术,虽然网站的访问巨大,但无论在什么地方访问都会感觉速度很快。而一般的网站如果服务器在网通,电信用户访问很慢,如果服务器在电信,网通用户访问又很慢。

很多公司的交易都是悄悄进行的,但是据Deepfield Networks了解,美国现在大约有40家公司已经在跟服务提供商签订协议,正在组建其自己的CDN。

中国联通:联通计划在北京、天津、上海、深圳、杭州、南京、雄安7城市进行5G试验。根据规划,我国2019年有望实现5G通信预商用,同时预计到2020年实现5G通信大规模正式商用。

2.3组成内容

1)内容发布:它借助于建立索引、缓存、流分裂、组播Multicast)等技术,将内容发布或投递到距离用户最近的远程服务点处;
2)内容路由:它是整体性的网络负载均衡技术,通过内容路由器中的重定向DNS)机制,在多个远程POP上均衡用户的请求,使得用户请求得到最快内容源的响应;
3)内容交换:它根据内容的可用性、服务器的可用性以及用户的背景,在POP的缓存服务器上,利用应用层交换、流量分类、重定向ICP、WCCP)等技术,智能地平衡负载流量;
4)性能管理:它通过内部和外部监控系统,获取网络部件的状况信息,测量内容发布的端到端性能如包丢失、延时、平均带宽、启动时间、帧速率等),保证网络处于最佳的运行状态。

它采取了分布式网络缓存结构(即国际上流行的web cache技术),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cache服务器内,通过DNS负载均衡的技术,判断用户来源就近访问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加速器,以达到快速、可冗余的为多个网站加速的目的。

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中国移动:中国移动日前对外表示,中国移动将会联合 7 家合作单位,将在政府的指导下建设世界上规模最大的5G试验网,并正式公布了2018年5G规模实验计划——将在杭州、上海、广州、江苏苏州、武汉五个城市开展外场测试,每个城市将建设超过100个5G基站;还将在北京、成都、广东深圳等12个城市进行5G业务和应用示范。

三、二者的区别

1) 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;
2) CDN 对节点有健康性检查,而镜像则没有,因此CDN 可靠性更高;
3) 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;
4) CDN 部署便捷不需要对源站做改动,很短的时间内就可以采用并产生显著的效果;
5) CDN 节点分布广、带宽扩充快,镜像站点很难做到同样的覆盖范围及带宽快速扩充。

CDN服务最初用于确保快速可靠地分发静态内容,这些内容可以缓存,最适合在网速庞大的网络中存储和分发,该网络在几十多个国家的十几个网络中的覆盖CDN网络服务器。

自建CDN后Netflix70%的流量从自家CDN流出

在海外,T-Mobile、Vodafone、AT&T、Verizon都纷纷表态将在2019年,进行近50个城市的试点工作,继而在2020年,进一步实现5G商用。

由于动态内容必须通过互联网来传输,因此要提供快速的网络体验,以满足当今用户的要求,只能通过对互联网流量的独特视角来达到。必须使用先进技术来了解通过互联网的最佳路由,充分利用这些最佳路由,加速通过互联网协议的数据通讯,以改善用户的网络体验。

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