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WEB网站加速CDN

    在不同地域的用户访问网站的响应速度存在差异,为了提高用户访问的响应速度、优化现有Internet中信息的流动,需要在用户和服务器间加入中间层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,是目前大型网站使用的流行的应用方案.

1.简介

    CDN(ContentDeliveryNetwork),即内容分发网络,是一套用户可以就近访问网络资源的解决方案。其通过在现有的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,解决网络拥挤情况,提高用户访问网站的响应速度。
    CDN主要包括分布式存储,负载均衡,网络请求的重定向和内容管理。而内容管理和全局的网络流量管理是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。内容服务基于缓存服务器,它位于网络的边缘,距离用户最近。缓存服务器好像原内容服务器的一个镜像。如此CDN服务提供商可以代替原内容供应向最终用户提供更好的体验,一般表现为访问时间更短更流畅。据统计才用CDN技术能处理整个网站70%~~95%的内容访问量,减轻服务器压力,提高网站性能和可扩展性。

    先了解未使用CDN的用户访问过程:

  1. 用户向浏览器提交想要访问的域名信息。
  2. 浏览器调用域名解析对提交的信息进行解析,得到域名对应的IP地址。
  3. 浏览器使用IP地址向服务器发出数据访问请求。
  4. 服务器相应并返回数据,浏览器显示网页内容。

    以上过程,用户其实和内容提供位于整个过程的两端,中间依靠网络服务串联。这种形式表现为网络作为一个数据传输通道,质量仅仅存在于数据包,不能根据服务对象的不同区分服务质量。若有大量数据同时使用原内容服务器,即大量客户访问,服务器承载过大,势必造成响应缓慢,同时占用大量的带宽,影响客户体验。

    使用CDN后的用户访问过程。

  1. 用户向浏览器提交想要访问的域名信息。
  2. 浏览器在对域名解析的过程中,CDN对域名解析过程进行了调整,实际将域名指引到CDN缓存服务器。与此同时负载均衡作出分析,如根据地理位置分析实际的IP地址,从而作出选择保证选择的CDN缓存服务器是用户访问最快的。
  3. 缓存服务器根据浏览器要求的域名,通过DNS解析得到此域名对应的实际IP地址,由缓存服务器向实际IP地址提交访问请求。
  4. 缓存服务器得到信息反馈,在本地保存以备以后使用,同时把信息返回给用户,完成服务过程。

    由此可见,用户访问的是距离自己最近,速度最快的节点,节点一般由服务商提供,可能覆盖全国网络的骨干节点。这些节点分摊了原内容服务器的工作压力,同时使各个地区的客服都可以从速度最快的节点得到响应。在用户和内容提供商中间由CDN完成加速过程。

2.为什么要使用网站加速(CDN或其它加速技术)

    大部分公司或个人,都没有那么多的资金用于在全国(面向国内访问的)或是全球(面向其它国家访问的)IDC机房节点布署服务器(租用或是托管),这个费用可是相当大的。只能有限的布署服务器,这样在非服务器节点区域的访问用户及其它国家的访问用户,其速度可就大不相同了。像在深圳和福建厦门访问www.gz5.net,深圳20ms,在厦门则要50-60ms之多。而CDN技术及应用,正好可以解决网络响应速度问题,而投入甚少。

    Cache层的技术,消除数据峰值访问造成的结点设备阻塞。Cache服务器具有缓存功能,所以大部分网页对象(Web page object),如html, htm, php等页面文件,gif,tif,png,bmp等图片文件,以及其他格式的文件,在有效期(TTL)内,对于重复的访问,不必从原始网站重新传送文件实体, 只需通过简单的认证(Freshness Validation)- 传送几十字节的Header,即可将本地的副本直接传送给访问者。由于缓存服务器通常部署在靠近用户端,所以能获得近似局域网的响应速度,并有效减少广域带宽的消耗。不仅能提高响应速度,节约带宽,对于加速Web服务器,有效减轻源服务器的负载是非常有效的。节省了带宽,对真正必须与服务器交换互动的访问质量也得到了提升。

    另外,即使直接布署几个服务器,IP直接暴露,对于恶意网络攻击者来说,很容易将对网站发起DDOS攻击导致网络瘫痪;也更容易寻找网站的漏洞。而使用CDN加速服务后,加速服务商器也提供了防攻击服务,同时网站真实IP被隐藏在后端,攻击者面对的是加速服务商器众多的节点服务器,其攻击难度变得更大。

3.CDN加速应用

    网站如果要针对国内用户的话,使用CDN最好是国内的CDN加速服务,这样的效果是最好的。使用国外的CDN服务,因其可能在国内没有节点,比不使用还糟糕。

    如我司香港网站www.gz5.net,在不使用CDN加速情况下从国内测:

    Reply from x.x.x.x: bytes=32 time=58ms TTL=116
    Reply from x.x.x.x: bytes=32 time=57ms TTL=116

    在不使用CDN加速情况下从San Jose, CA, United States测试:

    Reply from x.x.x.x: bytes=32 time=205ms TTL=116
    Reply from x.x.x.x: bytes=32 time=207ms TTL=116
    Reply from x.x.x.x: bytes=32 time=208ms TTL=116

    在使用日本incapsula 免费CDN加速服务情况下从国内测:

    Reply from 149.126.77.132: bytes=32 time=416ms TTL=54
    Reply from 149.126.77.132: bytes=32 time=393ms TTL=54

    在使用美国CloudFlare 免费CDN加速服务情况下从国内测:

    Reply from 104.18.45.138: bytes=32 time=297ms TTL=53
    Reply from 104.18.45.138: bytes=32 time=300ms TTL=53
    Reply from 104.18.45.138: bytes=32 time=297ms TTL=53
    Reply from 104.18.45.138: bytes=32 time=297ms TTL=53

    在使用美国CloudFlare CDN加速情况下从San Jose, CA, United States测试:

    Reply from 104.18.44.138: bytes=32 time=1ms TTL=53
    Reply from 104.18.44.138: bytes=32 time=1ms TTL=53
    Reply from 104.18.44.138: bytes=32 time=2ms TTL=53

    使用国外CDN加速服务,对国外的访问有显著的改善。

4.CDN加速服务商

    国内的就不说了,介绍两家国外的: Incapsula和CloudFlare,均提供免费CDN服务.

  • 节点分布:

    Cloudflare - 分布于全球14个地区:阿姆斯特丹、阿什本、芝加哥、达拉斯、法兰克福、香港、伦敦、洛杉矶、迈阿密、纽瓦克、巴黎、san jose、新加坡、东京。
    Incapsula - 分布于9个地区:东京、新加坡、阿姆斯特丹、伦敦、阿什本、san jose、洛杉矶、特拉维夫、阿什维尔。

  • 流量限制:

    CloudFlare - 不限制流量
    Incapsula - 50GB / 月

  • 国内能使用的节点:

    CloudFlare - 电信:洛杉矶;联通:san jose
    Incapsula - 电信:新加坡;联通;新加坡

  • IP个数:

    CloudFlare - 1个,使用的anycast技术,全球14个节点,只需一个ip。
    Incapsula - 每个节点一个ip,未使用anycast技术。

  • 是否修改域名DNS服务器:

    CloudFlare - 需要,免费账户不提供cname方式。
    Incapsula - 不需要,提供cname方式


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2015-05-26
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