什么是 CDN?| CDN 的工作原理是什么?

探索 CDN 的工作原理,其如何为网站和网络服务快速、高效和安全地交付内容。

学习目标

阅读本文后,您将能够:

  • Define a content delivery network (CDN)
  • 了解使用 CDN 的一些好处
  • 更详细了解 CDN 的工作方式

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什么是 CDN?

内容分发网络(CDN)是指一组分布在不同地理位置的服务器,协同工作以提供互联网内容的快速交付。

CDN 允许快速传输加载互联网内容所需的资源,包括 HTML 页面、javascript 文件、样式表、图像和视频。 CDN 服务已得到不断普及。如今,大多数 web 流量都通过 CDN 提供服务,包括来自Facebook、Netflix 和亚马逊等主要网站的流量。

正确配置的 CDN 还可帮助保护网站免受某些常见的恶意攻击,例如分布式拒绝服务(DDOS)攻击

CDN 是否与 web 主机一样?

虽然 CDN 不承载内容,也不能取代适当 web 托管的需求,但它确实帮助在网络边缘缓存内容,从而提高网站性能。许多网站很难通过传统的托管服务满足其性能需求,这就是他们选择 CDN 的原因。

CDN 利用缓存来减少托管带宽,帮助防止服务中断,以及提高安全性,因此对于传统网页托管带来的一些主要痛点,CDN 成为一种流行的选择。

使用 CDN 有什么好处?

尽管使用 CDN 的好处取决于互联网资产的大小和需求,但对于大多数用户而言,主要好处可以分为以下四个不同的部分:

  1. 缩短网站加载时间 – 通过将内容分发到访问者附近的 CDN 服务器(以及其他优化措施),访问者体验到更快的页面加载时间。由于访问者更倾向于离开加载缓慢的网站,CDN 可以降低跳出率并增加人们在该网站上停留的时间。换句话说,网站速度越快,用户停留的时间越长。
  2. 减少带宽成本 – 网站托管的带宽消耗成本是网站的主要费用。通过缓存和其他优化,CDN 能够减少源服务器必须提供的数据量,从而降低网站所有者的托管成本。
  3. 增加内容可用性和冗余 – 大流量或硬件故障可能会扰乱正常的网站功能。由于 CDN 具有分布式特性,因此与许多源服务器相比,CDN 可以处理更多流量并更好地承受硬件故障。
  4. 改善网站安全性 – CDN 可以通过提供 DDoS 缓解、安全证书的改进以及其他优化措施来提高安全性。

CDN 如何工作?

CDN 的核心是一个服务器网络,目的是尽可能快速、便宜、可靠和安全地交付内容。为了提高速度和连接性,CDN 会将服务器放置在不同网络之间的交换点。

这些互联网交换点(IXP)是不同互联网提供商连接的主要位置,以便彼此提供对来自其不同网络的流量的访问。通过连接到这些高速且高度互连的位置,CDN 提供商可以减少高速数据传输中的成本和传输时间。

什么是 CDN

除了在 IXP 中放置服务器,CDN 还对标准客户端/服务器数据传输进行了诸多优化。 CDN 将数据中心放置在全球的战略位置,增强安全性,并设计成可承受各种类型的故障和互联网拥塞。

延迟 – CDN 如何改善网站加载时间?

在网站加载内容方面,隨着网站速度变慢,用户数量会迅速减少。 CDN 服务可以通过以下方式帮助减少加载时间:

  • CDN 的全球分布性可缩短用户与网站资源之间的距离。CDN 使得用户不必连接到网站源服务器的所在地,而是连接到一个地理位置更近的数据中心。更少的传输时间意味着更快的服务。
  • 硬件和软件优化,例如有效的负载均衡和固态硬盘驱动器,可以帮助数据更快地到达用户。
  • CDN 可以使用最小化和文件压缩之类的策略来减小文件大小,从而减少传输的数据量。较小的文件意味着更快的加载时间。
  • CDN 还可以通过优化连接重用和启用 TLS 假启动来加速使用 TLS/SSL 的站点。

探索 CDN 帮助网站更快加载的所有方式

可靠性和冗余 – CDN 如何使网站始终保持在线状态?

对于拥有互联网资产的任何人来说,正常运行时间都是至关重要的组成部分。恶意攻击或只是受欢迎程度增加所致的硬件故障和流量激增,都有可能使 web 服务器停机并阻止用户访问站点或服务。完善的 CDN 具备一些可最大程度减少停机时间的功能:

  • 负载均衡可在多个服务器之间平均分配网络流量,从而更容易适应流量的快速增长。
  • 即使一台或多台 CDN 服务器由于硬件故障而脱机,智能故障切换也可提供不间断的服务;故障转移可以将流量重新分配给其他正常运行的服务器。
  • 如果整个数据中心都遇到技术问题,那么 Anycast 路由会将流量转移到另一个可用的数据中心,以确保所有用户都能继续访问网站。

进一步了解 CDN 如何帮助网站保持在线

数据安全性 – CDN 如何保护数据?

信息安全是 CDN 不可或缺的一部分。CDN 可以使用新的 TLS/SSL 证书保护站点的安全,这将确保高标准的身份验证、加密和完整性。了解有关 CDN 的安全问题,并探索可以采取什么措施来安全地交付内容。了解 CDN SSL/TLS 安全性

带宽费用 – CDN如何减少带宽成本?

源服务器每次响应请求时,都会消耗带宽。了解 CDN (例如 Cloudflare CDN )如何减少对源服务器的请求并降低带宽成本