CDN Content Delivery Network

CDN全稱是Content Delivery Network，即内容分發網絡。其目的是通過在現有的Internet中增加一層新的網絡架構，将網站的内容釋出到最接近使用者的網絡"邊緣"，使使用者可以就近取得所需的内容，解決ICDN的nternet網絡擁擠的狀況，提高使用者通路網站的響應速度。從技術上全面解決由于網絡帶寬小、使用者通路量大、網點分布不均等原因所造成的使用者通路網站響應速度慢的問題。

CDN網際網路内容釋出網絡（Content Delivery Network）　CDN技術是近年來在美國首先興起并迅速發展起來的一種解決網際網路性能不佳問題的有效手段。 其基本思路就是盡可能避開網際網路上有可能影響資料傳輸速度和穩定性的瓶頸和環節，使内容傳輸的更快、更穩。通過在網絡各處放置節點伺服器所構成的在現有的網際網路基礎之上的一層智能虛拟網絡，cdn系統能夠實時地根據網絡流量和各節點的連接配接、負載狀況以及到使用者的距離和響應時間等綜合資訊将使用者的請求重新導向離使用者最近的服務節點上。

 實際上，内容分釋出網絡(CDN)是一種新型的網絡建構方式，它是為能在傳統的IP網釋出寬帶豐富媒體而特别優化的網絡覆寫層；而從廣義的角度，CDN代表了一種基于品質與秩序的網絡服務模式。簡單地說，内容釋出網(CDN)是一個經政策性部署的整體系統，包括分布式存儲、負載均衡、網絡請求的重定向和内容管理４個要件，而内容管理和全局的網絡流量管理(Traffic Management)是CDN的核心所在。通過使用者就近性和伺服器負載的判斷，CDN確定内容以一種極為高效的方式為使用者的請求提供服務。總的來說，内容服務基于緩存伺服器，也稱作代理緩存(Surrogate)，它位于網絡的邊緣，距使用者僅有"一跳"(Single Hop)之遙。同時，代理緩存是内容提供商源伺服器（通常位于CDN服務提供商的資料中心）的一個透明鏡像。這樣的架構使得CDN服務提供商能夠代表他們客戶，即内容供應商，向最終使用者提供盡可能好的體驗，而這些使用者是不能容忍請求響應時間有任何延遲的。據統計，采用CDN技術，能處理整個網站頁面的70%～95％的内容通路量，減輕伺服器的壓力，提升了網站的性能和可擴充性。

　　與目前現有的内容釋出模式相比較，CDN強調了網絡在内容釋出中的重要性。通過引入主動的内容管理層的和全局負載均衡，CDN從根本上差別于傳統的内容釋出模式。在傳統的内容釋出模式中，内容的釋出由ICP的應用伺服器完成，而網絡隻表現為一個透明的資料傳輸通道，這種透明性表現在網絡的品質保證僅僅停留在資料包的層面，而不能根據内容對象的不同區分服務品質。此外，由于IP網的"盡力而為"的特性使得其品質保證是依靠在使用者和應用伺服器之間端到端地提供充分的、遠大于實際所需的帶寬通量來實作的。在這樣的内容釋出模式下，不僅大量寶貴的骨幹帶寬被占用，同時ICP的應用伺服器的負載也變得非常重，而且不可預計。當發生一些熱點事件和出現浪湧流量時，會産生局部熱點效應，進而使應用伺服器過載退出服務。這種基于中心的應用伺服器的内容釋出模式的另外一個缺陷在于個性化服務的缺失和對寬帶服務價值鍊的扭曲，内容提供商承擔了他們不該幹也幹不好的内容釋出服務。

　　縱觀整個寬帶服務的價值鍊，内容提供商和使用者位于整個價值鍊的兩端，中間依靠網絡服務提供商将其串接起來。随着網際網路工業的成熟和商業模式的變革，在這條價值鍊上的角色越來越多也越來越細分。比如内容／應用的營運商、托管服務提供商、骨幹網絡服務提供商、接入服務提供商等等。在這一條價值鍊上的每一個角色都要分工合作、各司其職才能為客戶提供良好的服務，進而帶來多赢的局面。從内容與網絡的結合模式上看，内容的釋出已經走過了ICP的内容（應用）伺服器和IDC這兩個階段。IDC的熱潮也催生了托管服務提供商這一角色。但是，IDC并不能解決内容的有效釋出問題。内容位于網絡的中心并不能解決骨幹帶寬的占用和建立IP網絡上的流量秩序。是以将内容推到網絡的邊緣，為使用者提供就近性的邊緣服務，進而保證服務的品質和整個網絡上的通路秩序就成了一種顯而易見的選擇。而這就是内容釋出網(CDN)服務模式。CDN的建立解決了困擾内容營運商的内容"集中與分散"的兩難選擇，無疑對于建構良好的網際網路價值鍊是有價值的，也是不可或缺的最優網站加速服務。

目前，國内通路量較高的大型網站如新浪、網易等，均使用CDN網絡加速技術，雖然網站的通路巨大，但無論在什麼地方通路都會感覺速度很快。而一般的網站如果伺服器在網通，電信使用者通路很慢，如果伺服器在電信，網通使用者通路又很慢。

 它采取了分布式網絡緩存結構（即國際上流行的web cache技術），通過在現有的Internet中增加一層新的網絡架構，将網站的内容釋出到最接近使用者的cache伺服器内，通過DNS負載均衡的技術，判斷使用者來源就近通路cache伺服器取得所需的内容，解決Internet網絡擁塞狀況，提高使用者通路網站的響應速度，如同提供了多個分布在各地的加速器，以達到快速、可備援的為多個網站加速的目的。

CDN的特點

1、本地Cache加速 提高了企業站點（尤其含有大量圖檔和靜态頁面站點）的通路速度，并大大提高以上性質站點的穩定性

2、鏡像服務 消除了不同營運商之間互聯的瓶頸造成的影響，實作了跨營運商的網絡加速，保證不同網絡中的使用者都能得到良好的通路品質。

3、遠端加速 遠端通路使用者根據DNS負載均衡技術 智能自動選擇Cache伺服器，選擇最快的Cache伺服器，加快遠端通路的速度

4、帶寬優化 自動生成伺服器的遠端Mirror（鏡像）cache伺服器，遠端使用者通路時從cache伺服器上讀取資料，減少遠端通路的帶寬、分擔網絡流量、減輕原站點WEB伺服器負載等功能。

5、叢集抗攻擊 廣泛分布的CDN節點加上節點之間的智能冗于機制，可以有效地預防黑客入侵以及降低各種D.D.o.S攻擊對網站的影響，同時保證較好的服務品質 。

 CDN中的關鍵技術包含以下幾個方面；

（1）内容釋出：它借助于建立索引、緩存、流分裂、多點傳播（Multicast）等技術，将内容釋出或投遞到距離使用者最近的遠端服務點（POP）處；

（2）内容路由：它是整體性的網絡負載均衡技術，通過内容路由器中的重定向（DNS）機制，在多個遠端POP上均衡使用者的請求，以使使用者請求得到最近内容源的響應；

（3）内容交換：它根據内容的可用性、伺服器的可用性以及使用者的背景，在POP的緩存伺服器上，利用應用層交換、流分裂、重定向（ICP、WCCP）等技術，智能地平衡負載流量；

（4）性能管理：它通過内部和外部監控系統，擷取網絡部件的狀況資訊，測量内容釋出的端到端性能（如包丢失、延時、平均帶寬、啟動時間、幀速率等），保證網絡處于最佳的運作狀态。 

行業背景

　　網絡遊戲行業作為網際網路上的重要應用，近年來得到迅速發展，2006年，中國網絡遊戲市場營運商收入規模進一步擴大，繼續保持高達60%以上的快速增長，2007年，新的網絡遊戲營運公司上市，繼續造就着新的創富神話。

　　可以說遊戲産業已成為目前中國最具發展潛力的創意産業之一。不僅僅遊戲産品的推出層出不窮，遊戲的劇情設計，人物形象設計，地圖設計更加複雜，同時可玩性更高，趣味性更強，遊戲玩家的使用者群體不斷擴大，中國網絡遊戲市場已經成為國際公認的最具發展潛力的市場。

遊戲營運商面臨的問題

　　遊戲營運商在網際網路上提供的服務主要包括遊戲介紹，玩家交流，遊戲下載下傳等。但是随着使用者量的不斷增大，以及遊戲應用的複雜，用戶端不斷增大，遊戲營運商可能遇到很多新的問題：

1.遊戲使用者遍布全國，線上遊戲網絡覆寫不全，導緻部分使用者遊戲速度慢，不僅體驗差，而且會對使用者在虛拟世界的人物造成實際的損失；

2.玩家數量衆多，通路量大，造成對遊戲網站的通路壓力；

3.用戶端大小不斷增加，使用者下載下傳速度慢，難以完全下載下傳，同時網站能支援的同時下載下傳數量有限；

4.在玩家交流社群，玩家上傳自己的視訊的速度慢，導緻忠實使用者的體驗下降，難以提升遊戲的粘性；

5.在玩家交流社群，遊戲視訊觀看速度慢，影響玩家交流體驗；

遊戲營運商的最重要資源就是忠實的遊戲玩家，如何能夠保證玩家的各項體驗，是遊戲營運商的重要課題；保證玩家體驗不僅僅反映在遊戲内部的體驗改善，也包括了使用者通過網際網路享受到的各項服務，例如：下載下傳、網站通路、玩家交流等。

解決方案

　　遊戲行業CDN解決方案，就是針對遊戲營運商遇到的各種問題，結合CDN網絡結構特點提出的。目的是在改善網站基本通路、加速用戶端以及更新檔下載下傳，以及促進遊戲玩家交流體驗等幾個方面為遊戲營運商提供改進的手段。最終服務目标是用最迅速、安全和低成本的方式保證遊戲玩家在遊戲網站的各項體驗，提升遊戲營運商的服務品質，協助遊戲營運商增強整體的使用者忠誠度。

圖1 檔案傳輸結構

遊戲應用加速

　　遊戲營運商隻需要從一點接入CDN網絡，通過CDN的應用加速服務，不論玩家在國内或者國外，無論何時何地，從任何電信營運商接入，玩家的用戶端都能夠與遊戲營運商的伺服器之間高速傳遞遊戲資料，進而保證中國南北甚至全球玩家都可以暢快淋漓的參與即時遊戲；

遊戲網站加速

　　采用CDN網站内容加速服務，包括HTML加速、圖檔加速等。通過CDN網絡把網頁内容分發到各個CDN節點上。通過CDN的全球智能解析系統，通路使用者可以從最适合的節點上獲得所需的内容，減輕了源站伺服器的壓力，避免了網絡傳輸品質和網站出口帶寬的影響，加速了頁面響應速度。

遊戲用戶端下載下傳

　　CDN的下載下傳服務包括：HTTP／FTP下載下傳加速、極速下載下傳等。遊戲營運商，通過預分發服務，将需要提供下載下傳的用戶端和更新檔程式分發到各個邊緣節點，保證服務迅速可用；最終使用者下載下傳内容時會自動到距離最近，服務品質最好的邊緣CDN節點擷取。同時，選擇極速下載下傳的使用者，極速下載下傳用戶端會自動根據網絡狀況，選擇多個伺服器和下載下傳用戶端資源進行下載下傳，最大限度地保障下載下傳速度。

遊戲視訊上傳與分享

　　通過CDN的上傳加速系統，能夠保證遊戲玩家用最短的時間把檔案上傳到網站，與其他玩家進行分享。分布各地的接收伺服器，保證玩家就近上傳，專用的CDN線路，保證跨網絡跨地域的高速傳輸。

　　同時，通過CDN的分布式存儲系統，能夠支援遊戲營運商将遊戲視訊迅速釋出，同時推送到各個邊緣節點，保證使用者能夠迅速流暢地進行觀看，同時随着熱點資源的不斷的變冷，逐漸變更存儲方式，保證營運商的成本控制，系統工作原理圖如下：

圖2 視訊分享業務工作原理

方案效果

　　采用遊戲行業CDN解決方案後，遊戲營運商能夠有效地根據遊戲營運市場的發展，迅速擴張自己的網站服務。通過CDN系統提供的多種服務方式，避免高峰流量對于網站的沖擊，促進玩家之間的交流，提升網站的整體服務品質。吸引并保持住越來越多的使用者，為整體遊戲營運的發展提供強有力的支援。

解決方案概述

    對于門戶類網站，有所謂8秒定律，即使用者通路一個網站時，如果等待網頁打開的時間超過8秒，會有超過30%的使用者放棄等待。據資料顯示，估計每年由于網絡問題(緩慢甚至不通)導緻損失高達44億美元。

    易趣網是2002年6月開始使用 CDN服務，到春節前後通路數量增加了6-7倍多，而通路品質不但沒有下降反而得到提高，6月前通路響應速度10-20秒，使用CDN後則在8秒以内，而這期間裝置沒有增加，服務品質得到提高，成本得到有效控制，交易額也獲得迅速增長，起到了一舉多得的效果。

解決方案優勢

消除Internet的擁塞點，CDN節點就近響應，提高門戶網站豐富内容的有效傳遞

提高門戶網站安全性,源站點隐藏在CDN服務節點之後，大大減少了和黑客和病毒攻擊的可能

提高站點的性能和可靠性，保證客戶服務的穩定性

提高網站響應使用者的速度，無論使用者位于電信、網通（現聯通）還是其它ISP

網站無需為使用者的突發流量而購置平時用不着的裝置，節省了營運成本

解決方案效果

    下表是XXX網站在沒有使用CDN服務與使用後的使用者響應情況的總的平均響應時間對比表（表一） 

    總的平均響應時間對比表

測試域名	總平均響應時間/Sec
沒使用CDN服務	3.292
使用CDN服務	1.465