首先，讓我們來看一下傳統(tǒng)的Internet 網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)傳輸情況，如下圖所示。Internet 網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)傳輸方式根據(jù)傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu), 用戶的訪問流程基本如下:用戶在自己的瀏覽器中輸入

首先，讓我們來看一下傳統(tǒng)的Internet 網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)傳輸情況，如下圖所示。

Internet 網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)傳輸方式

根據(jù)傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu), 用戶的訪問流程基本如下:

用戶在自己的瀏覽器中輸入要訪問的網(wǎng)站的域名

瀏覽器向本地DNS 請求對該域名的解析

本地DNS 將請求發(fā)到網(wǎng)站授權(quán)的DNS 服務(wù)器

授權(quán)DNS 將服務(wù)器的IP 地址作為解析結(jié)果送給本地DNS

本地DNS 將解析結(jié)果返還給用戶，同時將該解析結(jié)果保存在自己的緩存中，直到相應(yīng)的TTL （生存周期）過期，才再向網(wǎng)站的授權(quán)DNS 請求解析

用戶在得到IP 地址后，向該地址所指向的網(wǎng)站的服務(wù)器進行訪問； 上述傳統(tǒng)的訪問模式存在著如下幾個嚴(yán)重影響互聯(lián)網(wǎng)用戶的訪問效率和質(zhì)量的環(huán)節(jié):

首先，傳統(tǒng)的DNS 解析過程在將網(wǎng)站主機域名轉(zhuǎn)換為IP 地址時，并不預(yù)先判斷該服務(wù)器是否正常工作；即使該服務(wù)器已經(jīng)宕機不能提供服務(wù)了，用戶的請求仍將被發(fā)往這臺服務(wù)器，造成服務(wù)的中斷。

其次，互聯(lián)網(wǎng)從誕生的第一天起，就缺乏一個專門的中央管理結(jié)構(gòu)，也缺乏統(tǒng)一的產(chǎn)品和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。這一點曾是互聯(lián)網(wǎng)得以迅速發(fā)展的優(yōu)勢。但是，隨著互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模越來越大，這一點造成了眾多不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并存的局面。不同網(wǎng)絡(luò)間的兼容以及不同網(wǎng)絡(luò)運營商/ISP之間的傳輸瓶頸等問題使得數(shù)據(jù)的流通受到限制。據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)上的平均傳輸速率不高于30Kbps 。

另外，現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)以數(shù)據(jù)包傳輸為基礎(chǔ)，任何一個數(shù)據(jù)包的丟失或出錯都必須重新發(fā)送，而平均一個重傳過程需要3秒鐘，從而導(dǎo)致延遲。并且現(xiàn)有的

HTTP 協(xié)議也有誘發(fā)延遲的因素，據(jù)調(diào)查，完整下載一個網(wǎng)頁，需要在用戶和服

務(wù)器之間往返20～100次。

最后，現(xiàn)有的路由技術(shù)以路由器工作狀態(tài)的歷史數(shù)據(jù)為依據(jù)來確定當(dāng)前數(shù)據(jù)包的傳輸路徑，無法真實反應(yīng)當(dāng)前的路由和網(wǎng)絡(luò)連接狀況。這往往會導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸所經(jīng)過的路徑并不是當(dāng)前的最佳路徑。而且，眾多的路由器和交換機不但使數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間延遲增大，還會增加出錯的幾率，因為任何一個路由器出現(xiàn)問題都會影響到整個傳輸過程。

內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN ）采用智能路由和流量管理技術(shù)，及時發(fā)現(xiàn)能夠給訪問者提供最快響應(yīng)的加速節(jié)點，并將訪問者的請求導(dǎo)向到該加速節(jié)點，由該加速節(jié)點提供內(nèi)容服務(wù)。利用內(nèi)容分發(fā)與復(fù)制機制，CDN 客戶不需要改動原來的網(wǎng)站結(jié)構(gòu)，只需修改少量的DNS 配置，就可以加速網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)速度。

當(dāng)用戶訪問了使用CDN 服務(wù)的網(wǎng)站時，DNS 域名服務(wù)器通過CNAME 方式將最終域名請求重定向到CDN 系統(tǒng)中的智能DNS 負載均衡系統(tǒng)。智能DNS 負載均衡系統(tǒng)通過一組預(yù)先定義好的策略（如內(nèi)容類型、地理區(qū)域、網(wǎng)絡(luò)負載狀況等），將當(dāng)時能夠最快響應(yīng)用戶的節(jié)點地址提供給用戶，使用戶可以得到快速的服務(wù)。

同時，它還與分布在不同地點的所有CDN 節(jié)點保持通信，搜集各節(jié)點的健康狀態(tài)，確保不將用戶的請求分配到任何一個已經(jīng)不可用的節(jié)點上。而網(wǎng)宿CDN 還具有在網(wǎng)絡(luò)擁塞和失效情況下，能擁有自適應(yīng)調(diào)整路由的能力。

使用了CDN 服務(wù)后，用戶的訪問流程如下圖所示：

圖 CDN用戶訪問流程圖

用戶向瀏覽器提供要訪問網(wǎng)站的域名，域名解析的請求被發(fā)往網(wǎng)站的DNS 域名解析服務(wù) 器；

由于網(wǎng)站的DNS 域名解析服務(wù)器對此域名的解析設(shè)置了CNAME ，請求被指向CDN 網(wǎng)絡(luò)中的智能DNS 負載均衡系統(tǒng)；

智能DNS 負載均衡系統(tǒng)對域名進行智能解析，將響應(yīng)速度最快的節(jié)點IP 返回給用戶； 瀏覽器在得到速度最快節(jié)點的IP 地址以后，向CDN 節(jié)點發(fā)出訪問請求；

由于是第一次訪問，CDN 節(jié)點將回到源站取用戶請求的數(shù)據(jù)并發(fā)給用戶；

當(dāng)有其他用戶再次訪問同樣內(nèi)容時，CDN 將直接將數(shù)據(jù)返回給客戶，完成請求/服務(wù)過程。

通過以上的分析我們可以看出，CDN 服務(wù)對網(wǎng)站訪問提供加速的同時，可以實現(xiàn)對普通訪問用戶透明，即加入緩存以后用戶客戶端無需進行任何設(shè)置，直接輸入被加速網(wǎng)站原有的域名即可訪問。

CDN 工作原理示意圖

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CDN 對網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化作用:

CDN系統(tǒng)通過在網(wǎng)絡(luò)各處放置節(jié)點服務(wù)器，從而將網(wǎng)站的內(nèi)容放置到離用

戶最近的地方，避免了上述影響互聯(lián)網(wǎng)傳輸性能的“第一公里”和“網(wǎng)間互聯(lián)瓶頸”等各個環(huán)節(jié)，為改善中國的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境、解決網(wǎng)站的服務(wù)質(zhì)量和提高用戶的上網(wǎng)速度提供了有效的解決方案。

CDN 對網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化作用主要體現(xiàn)在如下幾個方面：

解決服務(wù)器端的“第一公里”問題

緩解甚至消除了不同運營商之間互聯(lián)的瓶頸造成的影響

減輕了各省的出口帶寬壓力

緩解了骨干網(wǎng)的壓力

優(yōu)化了網(wǎng)上熱點內(nèi)容的分布

CDN 對網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化作用原理圖如下：