分析CDN網絡及其應用

周北一

摘要：隨著計算機網絡技術的高速發展，用戶在上網過程中會產生很大的信息訪問量，這對網絡寬帶提出了更高的要求，為了節約網絡資源，避免造成不必要的資源浪費，針對網絡寬帶較小與用戶訪問量過大之間的矛盾，相關人員提出了CDN技術引用的方法，文章結合工作中的實際經驗，通過對一個具體事例進行深入剖析，找出CDN網絡技術的工作原理，并對幾個方面的實際應用進行了相應的闡述。

關鍵詞：網絡技術；CDN；緩存；負載均衡

互聯網網絡寬帶小、用戶訪問量過大等問題一直是網絡技術的焦點，在互聯網行業高速發展的今天，用戶數量和信息量高速增長，如何采取有效有段處理上述問題，成為互聯網發展的關鍵所在，基于目前的技術和發展現狀，使用CDN技術是解決這一問題的有效途徑。

一、CDN技術的基本介紹

從技術角度上講，CDN是一個信息的快速傳遞系統，在一個有效的策略性總體部署下，它通過緩存服務器的工作，來對內容就行處理服務，從虛擬網絡的角度來講，緩存服務器就位于網絡的邊緣地帶，存在于內容和用戶兩者的中間地帶。對互聯網，CDN在現有的互聯網中增加了一層構架，在用戶上網的同時，CDN將網站的內容按照特定的規律發送到用戶附近，同時緩存服務器會在這個構架的基礎上，為用戶提供一個透明度的鏡像，使得CDN服務能夠代表供應商向終端用戶提供優質服務。

二、CDN技術的工作原理

在具體工作中，CDN是以定制服務的模式來實現的，有需求的網站需要向CDN提供商定制相應的CDN服務。用戶在上網過程中，如果登錄了CDN服務網站，在具體網絡技術的解析時，便不在使用傳統的方式來相應解析要求，而是預先充分考慮到用戶發起請求的位置和網絡具體情況，將CDN的系統均衡技術利用起來，將用戶的基本要求按照特定的路線發送到相對較近的節點服務器上，使用戶得到更加快速的反映。在工作技術上，各個服務器的節點通過刷新技術來保證網站跟服務器的數據同步，使用戶能夠得到與服務器源相同的內容，整體CDN系統又包括以下幾個子系統。

（一）信息訪問控制系統

信息訪問控制系統在具備重要職能負載平衡功能的基礎上，還對傳統的DNS解析功能進行優化，信息訪問控制系統通過對從各個節點預先收集的信息，制定相應的策略，通過對最佳節點的選擇將IP地址提供給用戶，使用戶得到最優質的服務。在運行過程中，系統在各地區的交換機會及時收集到用戶的各種有效信息，將這些信息發送過來，保證整個信息傳遞系統處于一個平穩的狀態，保證整個系統正常工作，由于每個CDN系統在正常運行工作的情況下，都不將用戶請求和不可用節點連接在一起，從而保障了用戶服務的質量。

（二）服務節點的設置

CDNN是CDN網絡的服務技術的子服務器，它廣泛分布在世界各地的互聯網中，通過這種子服務器給廣大用戶提供高效優質反映服務。對于一個相對普通的互聯網用戶，每個服務器都相當于在虛擬網絡中的一個存放在用戶附近的網絡服務器，實際工作上，通過具體的控制，網絡技術可以將用戶請求及時準確地發送到離他最近的節點，這些節點服務器的工作原理和網站主服務器的工作原理是一致的，都是用來相應用戶請求而服務的，節點服務器雖然在功能上比主服務器低一些，但是在距離上比主服務器離用戶更近，所以響應的時間也必然更短。在每個節點內部都可以同時存在多個NS，負責節點中的均衡負載，通過這種方式來保證節點的工作效率，同時這些節點還可以收集周圍環境信息，為整個系統提供均衡負載的信息。NS相當于一個存儲器，也相當于一個安放在用戶身邊的請求，只有當得到請求需要更新時，才會從存儲中提取相應的副本，從而有效提高了訪問率。

（三）網絡操作中心系統

網絡操作中心簡稱NOC，其主要作用是完成網絡管理，在運行過程中網絡操作中心對設備運行進行監控，對各個子系統工作效率進行檢測，對出現的故障發出警報，網絡管理員可以通過網絡操縱中心系統對各個子系統進行配置和管理，進而實現對數據信息的集中配置和警告等。CDN網絡是一個覆蓋范圍很廣的系統，對系統進行實時監控是保證高效穩定運行的關鍵所在，網絡操作中心可以對整個系統的運行進行分布檢測，確保在故障發生后能夠第一時間發現。在每個節點中都安裝引擎，對各個子系統的網絡狀態進行檢測，其中包括網絡的連通性和服務性等，進而形成一個交叉的網絡體系，在操作中心也設置專門的服務器，將各個節點中傳達出來的信息進行接收，形成實時報告，將這些報告反饋給管理員使他們了解整個網絡的情況。在實際中，用戶網站的內容處于一個不斷變化的狀態，網絡操作中心可以確保服務器上的內容來了解整個CDN，是子服務器上的內容與網站保持同步。

三、CDN技術的實際應用

（一）CDN技術在流媒體和IPTV系統中的應用

流媒體技術為寬帶用戶提供了更多的方便，在流媒體技術基礎上對出現的網絡問題提供了很多解決辦法，但與此同時，這些方案其實沒有給用戶提供網絡信息，在獲得內容時仍然存在超時嚴重的錯誤。造成這個現象的原因主要是缺乏對網絡的統一管理，另外由于寬帶用戶的增加，一些相應的硬件建設跟不上，CND技術在這個方面可以有效解決用戶訪問量急速增大的問題，有效解決網絡擁擠問題，同時還可以提高客戶的訪問量和速度。

（二）CDN技術在圖書館內部局域網絡的應用

在當前網絡圖書館高速發展，網絡數據的傳輸成為行業發展的關鍵。CDN技術能夠在現有技術的基礎上，對網絡容量進行合理調節，將這一個問題進行有效處理，其基本工作原則使在圖書館中網絡位置不變，通過設備將信息傳輸到網絡的任何地點，這種技術能夠使圖書館從大量的數據傳輸中解脫出來，使用戶可以通過訪問就近的子系統傳遞站，來到到獲取信息資源的目的。

（三）CDN技術在遠程教育行業中的應用

在遠程教育行業中，采用的網絡技術一般都是在學員集中的地方架設服務器，通過這種近距離的方式來使學員享受到高質量的服務。在實際運行中，通過數據中心的域名記錄，對服務器制定的授權進行解析，當學員從各地訪問的時候，根據特定的負荷平衡算法，為學員就近訪問網站提出指引，但這種方式需要太高的費用，通過CDN技術能夠有效解決用戶延遲的問題，而且在網絡拓展和利用效率方面還具備很高的靈活性。

（四）CDN技術在移動網絡中的實際應用

隨著互聯網的高速發展，廣大移動用戶可以獲得更高速度的寬帶，這種高速的寬帶必然離不開多媒體的支持，這些需求對多媒體網絡提出了更高的要求。移動CDN網絡的建立，能夠大規模完成信息發送，同時又提供良好的服務，有效地改善服務質量。在實際應用中要提高相關網絡的處理能力，以達到降低成本和提高使用效率的目的，增強工作效率并提高客戶滿意度。除此之外，在金融網絡中融入CDN技術，能夠在一定程度上提升相應的處理能力和提高運行速度，達到節約成本和提高使用效率的目的，在使用過程中，能夠大大提升金融方面的工作效率，在城域網中的CDN技術具備更加使用的價值，CDN技術的使用能夠更大程度地滿足用戶需求，有效解決看待資源緊張的問題。

四、結語

在傳統的模式中，網絡只是起到一個數據傳輸通道的作用，通過大量的寬帶來保障質量的實現，這種模式下大量的寬帶被占用，服務器的工作負荷也相應增大，CDN技術有效緩解了這種狀況，但CDN技術本身也處于發展過程中，要在應用中逐步更新，發揮出更大的效用。

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（作者單位：北京浩瀚深度信息技術股份有限公司）