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內(nèi)容分發(fā)服務(wù)（CDS，Content Distribution Service）是互聯(lián)網(wǎng)的一項(xiàng)新技術(shù)。是否具備CDS已成為衡量IDC綜合能力的標(biāo)志之一；是否具備全國或全球范圍內(nèi)的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN，Content Distribution Network）已成為ICP等選擇合作伙伴的考慮因素之一。本文將著重介紹CDS的技術(shù)原理及應(yīng)用狀況。
內(nèi)容分發(fā)技術(shù)主要是針對各類門戶網(wǎng)站。電子商務(wù)網(wǎng)站、專業(yè)類以及社區(qū)類網(wǎng)站而提供的服務(wù)。通過此種服務(wù)使各地的Internet客戶在訪問這些網(wǎng)站時(shí)，可以訪問最接近本地緩存服務(wù)器中緩存的內(nèi)容，從而縮短請求響應(yīng)時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)延遲，減輕網(wǎng)站服務(wù)器的負(fù)載。目前，內(nèi)容分發(fā)技術(shù)已被國際上許多IDC服務(wù)提供商應(yīng)用，如Adero、CacheWare、Exdous、Digital Isand、Mirror Image Internet等。據(jù)Forrester研究機(jī)構(gòu)調(diào)查：Yahoo.com網(wǎng)站的頁面訪問量達(dá)到約6億次／天，其中48％的頁面訪問是由其租用Akamai公司的緩存服務(wù)器來完成的。由此可見，內(nèi)容分發(fā)技術(shù)不僅給采用此技術(shù)的網(wǎng)站帶來被訪速度上的優(yōu)勢，而且也為提供此項(xiàng)增值服務(wù)的IDC服務(wù)供應(yīng)商帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。我國的各大基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商也已開始逐步建立并提供各種形式的CDS。
1 CDS技術(shù)
眾所周知，ISP所提供的上網(wǎng)帶寬以及網(wǎng)站接入帶寬所造成的網(wǎng)絡(luò)延遲是影響上網(wǎng)訪問速度的主要因素。在有效解決Internet帶寬問題的同時(shí)，專家們也在研究如何使網(wǎng)站服務(wù)器與各地的客戶盡可能地“接近”，從而減少訪問請求和響應(yīng)所途經(jīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，達(dá)到縮短網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的目的。
縮短網(wǎng)站與客戶之間“距離”的方案主要有兩種。
方案一：在各地建立網(wǎng)站遠(yuǎn)程鏡像站點(diǎn)。網(wǎng)站異地鏡像服務(wù)的實(shí)現(xiàn)方式是：通過更新數(shù)據(jù)中心用戶DNS中的域名記錄，把廣域網(wǎng)負(fù)載平衡設(shè)備設(shè)置為用戶應(yīng)用服務(wù)器的指定授權(quán)域名解析服務(wù)器，從而當(dāng)Internet客戶訪問該網(wǎng)站時(shí)，廣域網(wǎng)負(fù)載平衡設(shè)備即會接收到該Internet客戶的域名解析請求，并依據(jù)一定的負(fù)載平衡算法為該客戶就近訪問該網(wǎng)站“指明道路”。
方案二：采用內(nèi)容分發(fā)技術(shù)。內(nèi)容分發(fā)技術(shù)結(jié)合了計(jì)算機(jī)緩存技術(shù)和分布技術(shù)，將緩存服務(wù)器分布于Internet各大骨干節(jié)點(diǎn)上，同時(shí)利用其他廣域網(wǎng)的負(fù)載平衡技術(shù)使各地的客戶在訪問站點(diǎn)時(shí)首先訪問距離自己最“近”的緩存服務(wù)器，從而得到最快的響應(yīng)。所謂最“近”，就是網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間最小。
CDN系統(tǒng)根據(jù)不同的環(huán)節(jié)采用不同的技術(shù)，主要涉及到以下4種技術(shù)。
（1）廣域網(wǎng)負(fù)載平衡技術(shù)
使Internet客戶可就近訪問緩存服務(wù)器，從而減少網(wǎng)絡(luò)延時(shí)。廣域網(wǎng)負(fù)載平衡技術(shù)依據(jù)以下原理工作。
·廣域網(wǎng)負(fù)載平衡設(shè)備查詢各個(gè)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息；
·客戶端在訪問服務(wù)前，首先向廣域網(wǎng)負(fù)載平衡設(shè)備發(fā)起域名解析請求；
·廣域網(wǎng)負(fù)載平衡設(shè)備將最“近”的IP地址作為域名解析結(jié)果返回給客戶端；
·客戶端依據(jù)得到的IP地址請求訪問最“近”的節(jié)點(diǎn)；
·最“近”的節(jié)點(diǎn)響應(yīng)客戶端的請求。
（2）本地負(fù)載平衡技術(shù)
·用于實(shí)現(xiàn)緩存服務(wù)器的負(fù)載平衡和高可用性。在各地節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)緩存服務(wù)器組的負(fù)載平衡，不僅保證了緩存服務(wù)器的冗余設(shè)計(jì)和高可用性，還可以基于輪詢方式或響應(yīng)時(shí)間方式分擔(dān)來自用戶端的Web請求。
（3）緩存技術(shù)
通過在IDC前端部署高速緩存服務(wù)器并采用反向代理模式，可加快服務(wù)器的響應(yīng)時(shí)間。緩存服務(wù)器的作用是把用戶訪問過的內(nèi)容保存在服務(wù)器中，以便其他用戶再次訪問該內(nèi)容時(shí)可以從就近的緩存服務(wù)器中得到，從而縮短服務(wù)器的響應(yīng)時(shí)間。而反向代理模式是一種“拉”的技術(shù)，即當(dāng)即用戶請求訪問的內(nèi)容在緩存服務(wù)器節(jié)點(diǎn)中并不存在時(shí)（即用戶首次訪問該內(nèi)容時(shí)），緩存服務(wù)器則從源Web服務(wù)器中下載得到�；蛘哒f，緩存服務(wù)器是一種被動的方式，用戶不訪問，緩存服務(wù)器就不會事先主動地保存相關(guān)內(nèi)容。
（4）內(nèi)容分發(fā)和管理技術(shù)
內(nèi)容分發(fā)和管理技術(shù)能夠主動、實(shí)時(shí)地更新緩存服務(wù)器的內(nèi)容，使緩存服務(wù)器的內(nèi)容與源Web服務(wù)器一致、保持同步。對于內(nèi)容經(jīng)常更新或網(wǎng)頁文件較大的網(wǎng)站，采用這種方式效果更為顯著。
內(nèi)容分發(fā)和管理技術(shù)是有別于反向代理緩存技術(shù)的一項(xiàng)新技術(shù)。內(nèi)容分發(fā)和管理技術(shù)是一種“推”的技術(shù)。它主要包含內(nèi)容分發(fā)和內(nèi)容管理兩項(xiàng)功能。
·內(nèi)容分發(fā)功能：一旦源Web服務(wù)器的內(nèi)容被更新，內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)立即主動將其“推”到分布在各地的緩存服務(wù)器中，使各緩存服務(wù)器的內(nèi)容與源Web服務(wù)器一致；或在設(shè)定的某個(gè)時(shí)間段或網(wǎng)絡(luò)流量較小時(shí)將源Web服務(wù)器中的內(nèi)容主動分發(fā)到各地的緩存服務(wù)器中，使訪問網(wǎng)站新內(nèi)容或已更新頁面的用戶不必因緩存服務(wù)器臨時(shí)下載新的網(wǎng)頁內(nèi)容而等待過長的時(shí)間。
·內(nèi)容管理功能：又稱“日志網(wǎng)關(guān)”。它的主要作用是從分布式的緩存服務(wù)器中收集網(wǎng)站內(nèi)容。頁面和Web對象的訪問記錄，并集中式的監(jiān)管。統(tǒng)計(jì)和分析所有緩存服務(wù)器的當(dāng)前狀態(tài)和性能，以利于有效地管理CDN。當(dāng)網(wǎng)站內(nèi)容發(fā)生變更時(shí)，內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)能夠?qū)彺娣⻊?wù)器中過期的內(nèi)容定期地進(jìn)行自動刪除。
2 技術(shù)方案比較
采用遠(yuǎn)程鏡像站點(diǎn)方案，各網(wǎng)站公司可以自主地選擇在用戶群大的地區(qū)設(shè)立鏡像站點(diǎn)。但這種方案需要在異地的數(shù)據(jù)中心建設(shè)與原服務(wù)器一樣的系統(tǒng)，并支付相應(yīng)的主機(jī)托管費(fèi)用。因此初期投資大、維護(hù)成本高，而且隨著異地鏡像站點(diǎn)的不斷增多，成本將直線上升。
采用CDS方案有利于ISP、ICP、IDC以及最終用戶等。對最終用戶來說，CDS縮短了其訪問等待的時(shí)間，減少了上網(wǎng)費(fèi)用；對ISP來說，由于用戶大部分的Web請求都由本地緩存服務(wù)器響應(yīng)，從而為ISP節(jié)省了帶寬資源；對IDC來說，內(nèi)容分發(fā)服務(wù)作為一項(xiàng)增值業(yè)務(wù)提供給各網(wǎng)站公司，為IDC獲得新的利潤增長點(diǎn)；更為重要的是，CDS在提高網(wǎng)站客戶滿意度的同時(shí)，還從一定程度上減輕了網(wǎng)站源Web服務(wù)器的負(fù)載，降低了網(wǎng)站在異地建設(shè)和維護(hù)遠(yuǎn)程鏡像站點(diǎn)的成本，因此使.com和企業(yè)網(wǎng)站等樂于租用此項(xiàng)服務(wù)。
內(nèi)容分發(fā)技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)加速技術(shù)的一個(gè)重要補(bǔ)充，但不是唯一形式。內(nèi)容分發(fā)服務(wù)與異地鏡像服務(wù)兩者具有一定的互補(bǔ)性，針對不同的用戶可采用不同的服務(wù)。例如，對于具有相當(dāng)實(shí)力和規(guī)模的大型網(wǎng)站來說，可根據(jù)網(wǎng)站的目標(biāo)客戶群選擇在國內(nèi)或國際重點(diǎn)中心城市建立自己的異地鏡像站點(diǎn)，保證整個(gè)網(wǎng)站系統(tǒng)的廣域網(wǎng)上的高可用性；而CDS主要是面對中、小型網(wǎng)站，或是大型網(wǎng)站在非中心城市的需求，從而達(dá)到利用較少的投資和維護(hù)成本即可提高各地訪問速度的目的。
3 建立CDN的原則
建立CDN必須具備相當(dāng)?shù)臈l件。首先要有豐富的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)資源，包括網(wǎng)絡(luò)覆蓋、國內(nèi)網(wǎng)間帶寬、國際出口帶寬等；其次在各地都應(yīng)具有一定數(shù)量和規(guī)模的IDC。對于在全國范圍內(nèi)具備各種規(guī)模的IDC運(yùn)營商來說，可以在CDN覆蓋城市的數(shù)據(jù)中心采用廣域網(wǎng)負(fù)載平衡、局域網(wǎng)負(fù)載平衡、緩存服務(wù)器以及內(nèi)容分發(fā)和管理等設(shè)備，形成覆蓋全國主要城市的CDN。CDN原則上應(yīng)該易于配置、管理和維護(hù)，具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性、可用性和性能。此外，整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)具有強(qiáng)大的流量統(tǒng)計(jì)和狀態(tài)監(jiān)控管理能力。
為了使國內(nèi)的CDN可以擴(kuò)展到國外，可以考慮與境外運(yùn)營商合作建立覆蓋境外的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)也可以與已建立了全球范圍CDN的國標(biāo)袒營商合作，把其網(wǎng)絡(luò)延伸至國內(nèi)主要城市。這樣既可以便國內(nèi)用戶高速訪問國外知名站點(diǎn)，也可以使國外用戶高速地訪問國內(nèi)優(yōu)秀的中文網(wǎng)站。具體采取何種合作方式，需要依據(jù)網(wǎng)絡(luò)的投資額以及市場的需求來定。同時(shí)，在建立內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)時(shí)需要特別注意的是，為保證本內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)能夠與國外眾多CDN具有一定的兼容性，系統(tǒng)應(yīng)盡可能支持國際上的主流內(nèi)容分發(fā)服務(wù)組織聯(lián)盟。
4 CDN應(yīng)用實(shí)例
不同的CDN提供商實(shí)現(xiàn)的方式以及規(guī)模各不相同。如果要選擇一個(gè)長期的合作伙伴，必須充分考慮其CDN的技術(shù)特點(diǎn)以及網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。以下是CDN的應(yīng)用實(shí)例。
Adero公司已在全球范圍建立了電子商務(wù)應(yīng)用服務(wù)。該公司可在30多個(gè)國家開展服務(wù)，并且目前還在繼續(xù)擴(kuò)展其網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。Adero的GlobalWise應(yīng)用系統(tǒng)和GlobalWise商務(wù)系統(tǒng)是針對一些已有現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)的公司與其全球范圍的客戶溝通、交流而設(shè)計(jì)的。
CacheWare公司采用從源服務(wù)器到邊緣服務(wù)器的特別方式實(shí)現(xiàn)內(nèi)容分發(fā)和緩存技術(shù)。該公司的CacheWare Content Manager產(chǎn)品作為內(nèi)容管理器在源服務(wù)雜和邊緣服務(wù)器之間起到中介的作用，減輕了源服務(wù)器的負(fù)載。CacheWare將最新的內(nèi)容“推”到邊緣服務(wù)器上，而不是被動地等待邊緣服務(wù)器的請求。
Cidera公司的網(wǎng)絡(luò)是基于衛(wèi)星系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)專長于傳送數(shù)據(jù)流。目前Cidera公司已在北美和歐洲地區(qū)建立了300個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)，2001年該網(wǎng)絡(luò)將延伸至拉丁美洲和亞洲地區(qū)。除傳送流媒體外，Cidera公司還提供靜態(tài)內(nèi)容緩存技術(shù)。它所提供的Usenet能夠在ISP下載超大容量數(shù)據(jù)的同時(shí)，客戶也在發(fā)送大容量文件而不阻塞網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。
Mirror Image Internet公司建立了一個(gè)覆蓋北美、歐洲和亞洲的全球性CDN。該公司專長于緩存技術(shù)，它所建立的CAP（Content Access Points）網(wǎng)絡(luò)利用現(xiàn)有的IDC提供鏡像。緩存和內(nèi)容分發(fā)等加速服務(wù)。其特點(diǎn)是ICP無需修改自己的網(wǎng)頁，只要進(jìn)行DNS Setting，就可以在Mirror公司覆蓋全球的23個(gè)地區(qū)加快其網(wǎng)站的被訪速度。ICP可以向CAP發(fā)送既定的命令從而刪除CAP上的過期內(nèi)容。
摘自《電信技術(shù)》
