CDN 依赖于称为“缓存”的过程，将文件副本临时存储在全球的多个数据中心内，让您能够从就近的服务器访问互联网内容。从离您最近的服务器交付内容可以缩短页面加载时间，实现更快的高性能 Web 体验。通过在靠近您实际位置的服务器中缓存网页、图片和视频等内容，CDN 让您可以顺畅地进行观看电影、下载软件、查看银行账户余额、在社交媒体上发帖或购物等活动，而不必等待内容加载完成。
不妨把 CDN 想成是一部 ATM 机。如果您只能镇上的一家银行取钱，那么每次想取钱时，您都不得不在前往银行的路上和排长队上花费很多时间。但是，如果几乎每个街角都有一台取款机，您就可以根据需要随时随地、方便快捷地取钱。
随着内容提供商开始通过互联网交付图片和视频等更丰富的 Web 内容，CDN 服务便应运而生，用于解决类似于交通拥堵的网络拥塞问题。毕竟，将内容从中央服务器发送给各个用户用时太长。时至今日，CDN 已经取得了长足发展，涵盖了文字、图形、脚本、媒体文件到软件下载、文件、门户网站、电子商务、流媒体直播、点播式 视频流媒体和社交媒体网站等各种各样的内容。
在 20 多年的时间里，CDN 已成为互联网隐形的中坚力量，可以提升网站性能并大规模快速地为众多公司交付在线内容。如今，在浩若烟海的互联网上，很大一部分内容都是通过 CDN 交付的。
CDN 的工作原理是什么？
内容交付网络依赖于三种类型的服务器。
- 源站服务器。 源站服务器包含内容的原始版本，并担任着事实来源的角色。只要内容需要更新，就会在源站服务器上进行更改。源站服务器可以由某个内容提供商所有和管理，也可以托管在 Amazon 的 AWS S3 或 Google Cloud Storage 等第三方云提供商的基础架构上。
- 边缘服务器。 边缘服务器位于世界各地的多个地理位置，也称为“入网点”(PoP)。这些 PoP 内的边缘服务器用于缓存从源站服务器中复制的内容，并负责向附近的用户交付此内容。当用户请求访问源站服务器上的内容时，他们会被重定向到靠近其地理位置的边缘服务器并访问该服务器上的内容缓存副本。如果缓存内容已过时，边缘服务器会请求从源站服务器获取更新后的内容。CDN 边缘服务器由 CDN 托管提供商所有或管理。
- DNS 服务器。 域名系统 (DNS) 服务器用于跟踪 IP 地址并为源站和边缘服务器提供 IP 地址。当客户端向源站服务器发送请求时，DNS 服务器会使用配对的边缘服务器的名称作出响应，以便更快地提供内容。
假设您身在纽约，想要访问您喜欢的某家伦敦商店的网站，这个网站托管在英国的服务器上，如果您的请求需要穿过大西洋漂洋过海才能到达彼岸，那么内容加载会无比缓慢。为了解决这个问题，CDN 将这个伦敦网站内容的缓存版本存储在世界各地的多个地理位置 (PoP)。这些 PoP 各有自己的缓存服务器，负责将这些内容交付到距离您在纽约的实际地点较近的某个位置。
为了提供理想的访问体验，CDN 会执行两项基本功能。
- 降低延迟。所谓延迟，就是指在您尝试访问某个网页或者视频流时，等待内容完全加载到您的设备上这段耽搁的时间。虽然延迟通常以毫秒为单位，但给人的感觉堪称是度日如年，如果最后的结果是加载错误或超时，那更是让人抓狂。有些内容交付网络通过缩短内容与您之间的物理距离来减少延迟。因此，规模更大、分布更广的 CDN 能将内容放置在尽可能靠近最终用户的位置，从而更快、更可靠地提供网站内容。
- 均衡负载。CDN 平衡整体流量，竭力让每个访问互联网内容的人都能获得出色的 Web 体验。这就像是现实世界里的交通疏导。如果要从 A 点出发到 B 点去，那么在没有其他车辆的情况下，可能有特定某一条路线是最快的，但如果这条路线变得拥堵，那么对于所有道路使用者来说，将车流分散到多条不同的路线上是最优解。这可能意味着您要被调度到另外一条略微长一点的路线上，行车时间要长几分钟（如果对应类比到网络世界里，就是长几毫秒），但您不会被困在路线最短、但现在发生交通拥堵的路线上。利用负载均衡，内容提供商可以应对需求增加和流量大幅激增的情况，同时仍然能够提供高品质用户体验并避免发生停机。
CDN 的优势
CDN 承载着相当大一部分的全球互联网流量，它们能帮助解决互联网内容交付的棘手难题。从中小型内容提供商到大型全球企业，各个地方的各类企业都在利用 CDN 的主要优势为其客户提供无缝的 Web 体验。
- 提升性能。性能的具体体现是：点击后能立即访问新内容，还是点击后要等待 7 秒让页面加载或视频缓冲。这段的等待时间称为“缓冲”，大家所熟知的那个在屏幕上不停旋转的圆圈图标便是其标志性的象征。为了确保实现高性能并尽可能减少缓冲，CDN 会从 CDN 网络中邻近用户的服务器上提供已预先保存的内容，而不是向可能远在半个地球之外的源站服务器发送请求。如果内容尚未预先保存，CDN 会利用有关连接的结构化知识来应对各种挑战。先进的 CDN 使用更多技术来解决交付不可缓存的动态内容时的任何问题，并使用这些技术确定要交付给不同设备的相应内容类型。利用 CDN，内容提供商能向所有最终用户提供快速、优质的 Web 体验；不论他们身处何地，也不论他们使用何种浏览器、设备或网络，都能畅享这样的体验。网页渲染更快，视频缓冲时间更短，而网站访客的互动度更高。
- 确保可用性。可用性指的是，即使在用户流量高峰期，有许多人同时访问内容，或者在互联网的某些地方出现服务器中断的情况下，内容仍然可供最终用户访问。在流量负荷峰值达到每秒数百万次请求时，即使最强大的源站服务器也会倍受考验。如果没有内容交付网络，所有这些流量都必须由内容提供商的基础架构来吸收。这可能会造成故障，以及糟糕的最终用户体验。CDN 提供广泛分布的服务器基础架构就是为了缓解这些问题。先进的 CDN 拥有高度分布式的架构和大规模的服务器平台，可以吸收超过 100 Tbps 的流量，使内容供应商始终能为更庞大的用户群提供服务。
- 增强安全性。CDN 还能提升网站安全性，更好地防范恶意攻击者和威胁，比如 分布式拒绝服务 (DDoS) 攻击。现在，先进的内容交付网络可以提供基于云的独特安全解决方案和 DDoS 防护。
- 收集情报。CDN 提供商几乎承载着全球互联网近一半的流量，能产生大量有关全球最终用户互联性能、设备类型和浏览体验的数据。此数据可以为 CDN 客户提供针对其用户群的关键、可行情报和见解。另外，来自 CDN 的情报还支持提供真实用户监控、衡量最终用户与 Web 内容互动情况的媒体分析以及跟踪在线威胁的云安全情报等服务。
- 改善客户体验。内容、应用程序和网站所有者（包括电商网站、传媒机构和 云计算公司）使用 CDN 来改善客户体验，同时实现降低消费者放弃率、增加广告展示次数、提高转化率和提升客户忠诚度等目标。
- 分载流量。随着 在线流媒体和其他富媒体服务呈现爆炸式增长，用户对于在多种类型的设备上获得出色 Web 性能的期望值不断提高，当今的许多网络服务提供商都发现自己的内容分发网络面临很大的压力。通过使用更靠近最终用户的服务器上的缓存版本来响应对 Web 内容的请求，CDN 可以分载内容服务器的流量并改善 Web 体验。
- 降低带宽成本。通过从更靠近用户的服务器交付内容，CDN 可以减少带宽消耗及关联的成本。
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- 内容交付网络 (CDN)