什么是内容交付网络 (CDN)？
内容分发网络 (CDN) 是一种地理位置分散的服务器网络，它通过将网络内容的副本放在更靠近最终用户的位置，或促进动态内容（如实时视频馈送）的交付，从而提高网络性能。
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如前所述， 内容分发网络 (CDN) 的工作原理是，通过从比网站源服务器更接近用户的服务器分发内容，帮助网络出版商为用户提供更快、更高质量的性能。源服务器是指在物理位置（如数据中心）存储和计算网站或网页内容的计算机或服务器。
例如，假设您的网站位于英国的源服务器上。如果有人从美国访问您的网站，CDN 就会从离用户更近的美国边缘服务器为该用户提供服务，而不是从位于英国的网页源服务器提供服务。这种边缘服务器是一种代理服务器，有时也称为缓存或高速缓存服务器，是用户与互联网之间的网关。
静态内容与动态内容
CDN 可以交付两种类型的内容：静态内容和动态内容。
- 静态内容是在网站上保持不变的在线内容。对所有访问网站的用户而言，它都是一样的。用 HTML 编写的网站徽标和品牌信息等内容是静态内容的示例。
- 动态内容是根据用户行为、位置或其他因素变化的在线内容。例如，社交媒体推送（Instagram、Facebook 等）、流媒体平台（Netflix、Hulu 等）和电子商务网站（如 Amazon）都会为每位用户量身定制个性化的富媒体动态内容。
域名系统 (DNS) 服务器
DNS 是互联网标准协议的一部分，它允许用户使用域名和 URL 而不是 IP 地址来访问网站。DNS 是互联网的电话簿；它简化了用户通过网络浏览器查找特定网站的过程。内容分发网络 (CDN) 使用 DNS 跟踪和提供源服务器和边缘服务器的 IP 地址，并执行动态请求路由。
接入点 (PoP)
接入点是在全球不同地区存储服务器和路由器的物理位置。它们的位置具有战略性，以确保最佳的连接和性能，通常位于用户密度高的区域或多条网络路径的交汇处。
互联网交换点 (IXP)
IXP 是互联网服务提供商和 CDN 连接的物理位置。
应用程序交付控制器 (ADC)
ADC 是一种用于优化互联网应用交付的网络设备，通常作为应用程序交付网络 (ADN) 的一部分。运营大规模、复杂或分布式内容分发网络 (CDN) 的企业也可以使用 ADC 来进一步提高速度并优化性能。
CDN 托管通过将内容缓存到地理位置更靠近网站用户的网络服务器上来增强网络托管（也称为网站托管）。这与网络服务器不同，后者将整个网站托管在源服务器上。因此，CDN 托管可以比网站的源服务器更快地向用户交付内容。
内容分发网络 (CDN) 为网络出版商提供了许多优势，包括：
- 更好的连接性和可扩展性
- 减少带宽消耗
- 减少延迟
- 更好地应对流量高峰
- 外包基础设施支持
- 增强安全性
- 提高用户满意度
- 改进内容交付
- 更好的搜索引擎优化 (SEO) 排名
内容分发网络可为网站用户提供更快的内容加载时间。对于网站发布商而言，这意味着更多的页面浏览量、流量高峰、更高的用户参与和更低的网站放弃率。
虚拟主机向组织收取从原始服务器传输数据的费用。通过将内容副本存储在更靠近用户的位置，CDN 可以减少源服务器的数据传输量，从而降低组织的带宽消耗和成本。
延迟是指从系统请求数据到系统开始发送响应数据之间的延迟最终用户请求网络内容与服务器发送内容之间的距离越远，延迟越严重。由于内容分发网络服务器存储的网络内容缓存更接近用户，因此这些服务器可以提供低延迟并提高性能。
成功的营销活动、限时优惠、病毒式传播的视频等事件可能会造成流量需求的突然（预期或意外）增加。内容分发网络利用负载均衡将这种需求分配到各个服务器上，以防止单个服务器过载。负载平衡还有助于防止需求高峰或激增影响网站性能。
依靠 CDN，企业无需花费时间、人力或资金来构建和维护自己的地理分布服务器网络。
内容分发网络利用分析和自动化工具来发现分布式拒绝服务 (DDoS) 攻击、中间人 (MITM) 攻击和防火墙问题。
媒体播放和应用程序响应速度缓慢是用户放弃或回避网站的原因之一。与内容分发网络提供商合作，可以避免或减少其中一些性能问题，从而满足用户需求。通过确保更高的可用性并缩短停机时间，CDN 使得内容消费者更有可能对网站互动感到满意，从而获得更好的整体体验。
CDN 可以更快地交付内容，并提高所交付互联网内容的质量。传输速度慢会影响视频重播、视频通话和视频流，并可能导致抖动。缓冲、图像和声音质量差以及传输不完整也会影响视频和音频内容的交付。内容分发网络有助于缩短内容和用户之间的距离，并对流量进行负载均衡，以防止路由器或服务器过载。
CDN 可以缩短加载时间，提高网站速度并减少带宽占用，帮助提高 SEO 排名，而所有这些网站属性都是 Google 等搜索引擎所青睐的。
内容分发网络 (CDN) 主要提供更好的网络内容分发，但 CDN 提供商还提供其他服务，作为内容分发的补充。根据 6sense 的数据，目前全球有超过 3,972,497 家公司正在使用一种或多种内容分发网络 (CDN) 软件工具来处理网络流量。1这些工具包括：
- CDN 安全服务
- 私有 CDN
- CDN 分析
- CDN 存储
CDN 安全服务
CDN 安全是一项旨在确保端到端安全性的综合策略。这种整体方法整合了人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 工具，可实时识别和应对威胁。
CDN 可以为数据中心和网站提供 DDoS 防护。在分布式拒绝服务 (DDoS) 攻击中，攻击者试图用超出其管理能力的流量淹没域的 DNS 服务器，目的是中断或降低服务质量。CDN 使用分析和自动化来监控这些攻击，并通过限制请求速率（HTTP 在指定时间段内可以发出的信息请求数量）来做出响应。
在中间人攻击 (MITM) 中，攻击者试图拦截或篡改源服务器、CDN 服务器和网站访问者之间的通信。MITM 攻击可能发生在网络中的各个位置，但 CDN 可以通过采用安全套接字层 (SSL) 和传输层安全 (TLS) 协议来帮助缓解中间人攻击。这一策略有助于保护 CDN 和网站源服务器之间以及 CDN 和 ISP 之间的通信安全。
CDN 还与边界防火墙和 Web 应用程序防火墙 (WAF) 集成，以保护网站免受恶意机器人等网络犯罪的侵害。标准防火墙在端口级别提供保护，而 WAF 在将请求转发到 Web 服务器之前确保请求是安全的。
私有 CDN
一些 CDN 提供商提供私有 CDN，它们为客户提供自己的专用服务器和资源网络。私有 CDN 可能会吸引具有严格安全需求或特定地理要求的组织，或者只是想要自己的高可用性且不会遭受任何延迟问题的专用边缘服务器的组织。
CDN 分析
许多内容分发网络提供商都提供实时分析功能，用于监控网站流量和收集网站访客的相关指标。其目的是追踪用户行为。利用这些信息，网站和网络应用程序创建者可以优化用户内容、改善网站服务并针对特定的用户角色开展营销活动。
CDN 存储
对于有强大内容存储需求的网站运营商，内容分发网络提供商提供可与其边缘服务器网络集成的存储集群。如果网站运营商提供视频或安装文档等大型静态文件，则可能需要这种存储功能。CDN 存储通过将这些文件存储在离用户更近的地方，提供更好的服务和更快的下载。这些存储选项还能减少负载请求，将这些请求路由到 CDN 边缘服务器，从而减轻源服务器的流量负担。
每个内容分发网络 (CDN) 提供商都有自己的定价结构。大多数都是按从边缘服务器向用户传输的千兆字节数据收取月费。费率因目的地（托管缓存内容并供用户访问的区域）而异。供应商也有不同的存储政策，有的收取存储费，有的则不收取存储费。
主要的 CDN 提供商会在其网站上公布定价。大多数提供商的每千兆字节费率随着传输数据总数的增加而降低。领先的 CDN 提供商还仅向客户收取每月使用的带宽费用，这样计费就能反映实际服务使用情况。
一些提供商甚至提供免费服务。免费服务的内容因服务提供商而异。免费和付费服务级别均有特定的服务级别协议 (SLA) 。领先的 CDN 提供商往往能为客户提供 99.9% 的正常运行时间。
在选择 CDN 提供商之前，请了解其定价结构和 SLA。由于大多数服务提供商都是按实际使用的带宽收费，因此在选择服务前应估算使用量，以便大致了解每月费用。网上有很多 CDN 定价计算器，可以根据带宽估算和地理区域的带宽使用情况，帮助您比较顶级供应商之间的定价。
内容类型和用于访问这些内容的设备的增加推动了内容分发网络提供商的激增。
CDN 和 CDN 相关解决方案的顶级提供商包括：
- Akamai
- MaxCDN
- Incapsula
- Rackspace
- Cloudflare
- IBM
- Amazon Web Services (AWS)
选择 CDN 提供商时，请考虑其网络的规模和分布、服务器位置 (PoP) 到网站用户位置的匹配情况、客户支持可用性、定价和服务级别协议 (SLA)。此外，还要考虑供应商是否提供对贵组织有帮助的附加服务，如增加网站安全性和分析服务。
只有一些组织能够证明与内容分发网络合作的成本是合理的。开源 CDN 提供了一种成本较低的选择，但需要更多的时间和人力。通过开源 CDN，您可以链接到 CSS 或 JavaScript 框架等内容库。
开源 CDN 在 CDN 服务器上托管网站基础设施的各种元素。网站内容管理员可以免费访问这些内容。开源 CDN 不托管您网站的原始内容。不过，它们可以将网站使用的常用网络结构元素移到更靠近用户的地方，从而改进内容交付。
根据 Cisco 的一份报告，72% 的网络流量通过内容分发网络 (CDN) 传输。2随着企业扩大其全球影响力并提供更多不同类型的内容，这一比例将继续增长。CDN 有助于分配流量负载，从而不会让单个服务器承受过多的网络流量请求。在 Future Market Insights, Inc. 的另一份报告中，分析师预测全球 CDN 市场的复合年增长率为 15.6%，到 2034 年其价值将达到 518.9 亿美元。3
CDN 的用例包括以下内容：
电子商务消费者对在线购物体验有着很高的期望——他们希望在任何移动或台式设备上都能快速加载产品图片、快速批准付款方式并轻松完成交易。内容分发网络可帮助 B2C 和 B2B 零售商在流量高峰期快速交付高质量的电子商务内容和应用程序。
CDN 通过在多个服务器上缓存游戏内容，最大限度地减少数据传输延迟，从而消除延迟时间，创造最佳游戏体验。
Facebook 和 Instagram 等社交媒体平台针对不同的用户提供不同的内容，而 CDN 支持内容细分。
通过在边缘服务器上缓存内容和 API 请求，CDN 可以减少带宽使用量，并改善整体移动用户体验。CDN 还可以快速安全地将数据传输到移动设备，包括银行信息等敏感客户数据。
CDN 有助于减少延迟和缓冲，从而提供出色的实时流媒体和视频点播。
内容管理系统 (CMS) 是帮助用户创建、管理、存储和修改其数字内容的软件。CDN 可以从分布在各地的服务器提供内容，减少源服务器的工作量，从而显著提高 Adobe 或 WordPress 等内容管理系统的速度和性能。
资源
IBM Cloud Pak for Network Automation 是一款 Cloud Pak，可以实现网络基础设施运营的自动化和编排。
IBM 的云网络解决方案可实现高性能连接，为应用程序和业务提供支持。
使用 IBM Technology Lifecycle Services 整合数据中心支持，以实现云网络等。
脚注
1 Content delivery network, 6sense, 2024.
2 Cisco Annual Internet Report (2018-2022), Cisco, 2020.
3 Content Delivery Network (CDN) Market Soars with a Remarkable 20.8% CAGR, anticipated to Reach USD 155,461.3 Million by 2033 | FMI, Future Market Insights, 11 January 2024.