Одна стаття допоможе вам чітко зрозуміти, що таке CDN.

1. Що таке CDN

Повна назва CDN - Content Delivery Network, тобто мережа розповсюдження контенту. Його мета полягає в тому, щоб додати новий рівень рівня CACHE (кешування) до існуючого Інтернету та опублікувати вміст веб-сайту на вузлі, найближчому до «крайньої межі» мережі користувача, щоб користувачі могли отримати необхідний вміст поблизу та покращити досвід користувача. Швидкість доступу до сайту. Технічно усунути такі причини, як мала пропускна здатність мережі, велика кількість відвідувань користувачів, нерівномірний розподіл торгових точок тощо, і покращити швидкість реакції користувачів, які відвідують веб-сайт.

Простіше кажучи, принцип роботи CDN полягає в кешуванні ресурсів вашого вихідного сайту на вузлах CDN, розташованих по всьому світу. Коли користувачі запитують ресурси, вони повертають ресурси, збережені в кеш-пам’яті на найближчому вузлі, замість того, щоб вимагати від кожного запиту користувача повертатися на ваш. Отримання з вихідного сайту дозволяє уникнути перевантаження мережі, зменшує навантаження на вихідний сайт і забезпечує швидкість і досвід користувачі, які отримують доступ до ресурсів.

CDN

Оптимізаційний вплив CDN на мережу в основному відображається в наступних аспектах

Вирішення проблеми «першої милі» на стороні сервера

Пом’якшити або навіть усунути вплив вузьких місць між різними операторами

Зменште тиск на пропускну здатність експорту провінцій

Зменшити тиск на магістральну мережу

Оптимізовано поширення гарячого контенту в Інтернеті

2. Принцип роботи CDN

CDN 002

Як видно з малюнка вище, процес доступу користувача до веб-сайту, який не використовує кешування CDN, виглядає наступним чином:

Користувач вводить доменне ім’я для відвідування, а операційна система запитує LocalDns для IP-адреси доменного імені

LocalDns запитує ROOT DNS для офіційного сервера доменного імені (це передбачає, що термін дії кешу LocalDns закінчується)

ROOT DNS відповідає на запис dns авторизації доменного імені в LocalDns

Після того як LocalDns отримує авторизований запис DNS доменного імені, він продовжує запитувати IP-адресу доменного імені в авторизованому DNS доменного імені.

Після того, як dns авторизації доменного імені запитує запис доменного імені, він відповідає на LocalDns

LocalDns отримає ip-адресу доменного імені та відповість клієнту

Після того, як користувач отримує IP-адресу доменного імені, він відвідує сервер сайту

Сервер сайту відповідає на запит і повертає вміст клієнту

Процес доступу до CDN

CDN 003

З наведеного вище малюнка ми бачимо, що процес доступу до веб-сайту після використання кешу CDN стає таким:

Користувач вводить доменне ім’я для відвідування, а операційна система надсилає запит LocalDns на IP-адресу цього доменного імені.
LocalDns запитує ROOT DNS для офіційного сервера доменного імені (це передбачає, що термін дії кешу LocalDns закінчується)
ROOT DNS відповідає на запис dns авторизації доменного імені в LocalDns
Після того як LocalDns отримує авторизований запис DNS доменного імені, він продовжує запитувати IP-адресу доменного імені в авторизованому DNS доменного імені.
Після того, як dns авторизації доменного імені запитує запис доменного імені (зазвичай CNAME), він відповідає на LocalDns
Після того як LocalDns отримує запис доменного імені, він запитує IP-адресу доменного імені в інтелектуальному плануванні DNS
Інтелектуальне планування DNS відповідає на LocalDns найбільш прийнятною IP-адресою вузла CDN відповідно до певних алгоритмів і стратегій (таких як статична топологія, ємність тощо)
LocalDns отримає ip-адресу доменного імені та відповість клієнту
Після того, як користувач отримує IP-адресу доменного імені, він відвідує сервер сайту
Сервер вузла CDN відповідає на запит і повертає вміст клієнту. (З одного боку, кеш-сервер зберігає його локально для подальшого використання, а з іншого боку, повертає отримані дані клієнту для завершення процесу обслуговування даних)

Завдяки наведеному вище аналізу ми можемо зробити висновок, що для досягнення прозорого доступу для звичайних користувачів (клієнту користувача не потрібно робити жодних налаштувань після використання кешу), необхідно використовувати DNS (Domain Name Resolution), щоб направляти користувачів до отримати доступ до сервера кешу для досягнення прозорих служб прискорення. Оскільки першим кроком для відвідування веб-сайту є дозвіл доменного імені, це найпростіший і найефективніший спосіб скерувати користувачів до відвідування шляхом зміни DNS.

Компоненти мережі CDN

Для звичайних користувачів Інтернету кожен вузол CDN еквівалентний веб-серверу, розміщеному навколо нього.

Через передачу DNS запит користувача прозоро направляється до найближчого вузла, а сервер CDN у вузлі відповідатиме на запит користувача так само, як вихідний сервер веб-сайту. Оскільки це ближче до користувача, час відповіді обов’язково швидший.

Частина, обведена пунктирним колом на малюнку вище, — це рівень CDN, який розташований між клієнтом і сервером сайту.

Інтелектуальне планування DNS (наприклад, 3DNS f5)

Smart Scheduling DNS є ключовою системою в службі CDN. Коли користувач відвідує веб-сайт, який приєднується до послуги CDN, запит на дозвіл доменного імені буде остаточно оброблено «Smart Scheduling DNS».

За допомогою набору попередньо визначених політик він надає користувачеві адресу вузла, найближчу до користувача в той час, щоб користувач міг отримати швидке обслуговування.

У той же час йому потрібно підтримувати зв’язок із вузлами CDN, розподіленими в різних місцях, відстежувати стан працездатності, ємність та іншу інформацію кожного вузла, а також гарантувати, що запит користувача розподіляється на найближчий доступний вузол.

Сервіс функції кешу

Обладнання для балансування навантаження (таке як lvs, BIG/IP F5)

Сервер кешу вмісту (наприклад, squid)

спільне зберігання

3. Пояснення термінів

Запис CNAME

CNAME – це псевдонім (Канонічне ім’я); його можна використовувати для перетворення доменного імені на інше доменне ім’я. Коли система DNS запитує ім’я в лівій частині CNAME, вона звернеться до імені в правій частині CNAME, а потім запитає аж до останнього PTR або A Name, вона відповість лише після успішного запиту. запиту, інакше він завершиться помилкою.

Наприклад, якщо на сервері зберігається багато даних, ви використовуєте docs.example.com для доступу до цих ресурсів, але ви документи.example.comтакож бажаєте отримати доступ до цих ресурсів, тоді ви можете додати запис CNAME до розв’язки DNS постачальник послуг, вкажіть на documents.example.com, docs.example.comadd Після цього запису CNAME усі запити доступу на document.example.com будуть перенаправлені docs.example.com для отримання того самого вмісту.

Ім'я домену CNAME

Під час доступу до CDN після додавання прискореного доменного імені на консолі постачальника CDN ви отримаєте доменне ім’я CNAME, призначене вам CDN. Вам потрібно додати запис CNAME до свого постачальника послуг вирішення DNS, щоб вказати ваше ім’я прискореного домену на це ім’я домену CNAME, щоб усі запити для цього доменного імені передавалися на вузол CDN для досягнення ефекту прискорення.

DNS

DNS розшифровується як Domain Name System, що означає службу визначення доменних імен. Його роль в Інтернеті полягає в перетворенні доменного імені в IP-адресу, яку може розпізнати мережа. Люди звикли запам’ятовувати доменні імена, але машини розпізнають лише IP-адреси. Між доменними іменами та IP-адресами існує однозначна відповідність. Перетворення між ними називається роздільною здатністю доменного імені. Розділення доменних імен має виконуватися спеціальним сервером розпізнавання доменних імен. Процес відбувається автоматично. Наприклад: www.baidu.com, введений під час серфінгу в Інтернеті, буде автоматично перетворено на 220.181.112.143.

Серед поширених постачальників послуг вирішення DNS: Alibaba Cloud Resolution, Wanwang Resolution, DNSPod, Xinwang Resolution, Route53 (AWS), Dyn, Cloudflare тощо.

Назад до вихідного хосту

Хост повернення до джерела: хост повернення до джерела визначає конкретний сайт на сайті джерела, до якого отримує доступ запит повернення до джерела.

Приклад 1. Вихідним сайтом є доменне ім’я. Вихідним сайтом є www.a.com, а зворотним хостом – www.b.com. Тоді фактичним запитом на повернення до джерела є IP-адреса, яка вирішується як `www.a.com, і сайт www.b.com на відповідному хості

Приклад 2: вихідним сайтом є IP-адреса вихідного сайту 1.1.1.1, а зворотним хостом є www.b.com, тоді фактичним зворотним джерелом є сайт www.b.com на хості відповідно до 1.1.1.1

Повернення протоколу до джерела

Протокол, який використовується під час повернення до джерела, узгоджується з протоколом, який використовується під час доступу клієнта до ресурсу, тобто якщо клієнт використовує HTTPS для запиту ресурсу, якщо ресурс не кешується на вузлі CDN, вузол використовуватиме той самий метод HTTPS для повернення до джерела для отримання ресурсу; Подібним чином, якщо клієнт запитує за протоколом HTTP, вузол CDN також використовує протокол HTTP під час повернення до джерела.

Рекомендуйте центри обробки даних, виділену мережу, міську мережу, виділену лінію, пристрій для з’єднання мереж темного волокна,

Платформа DWDM OTN, HT6000 і HT6800.