CDN知识百科全书（下）

基于互联网的服务（如在线视频、流媒体、在线音乐、在线游戏）的迅速扩展增加了对网络扩展的需求，以及对更好的服务质量（QoS）的需求。CDN已成为解决所有这些问题和满足向用户提供更高质量内容的需求的理想解决方案。CDN市场推动了美国、欧洲和亚太地区CDN解决方案高实施率的增长。

有几个新趋势有助于提高CDN的增长率和采用率：

1.互联网的使用范围扩大

在过去的十年里，全球互联网用户数量增加了两倍，智能手机的普及也起到了非常好的推进作用，目前在全世界约有三分之二的成年人拥有智能手机。

2.移动用户普及

随着用户变得越来越复杂，4G和5G网络越来越普遍，无论设备如何，对网站速度和性能的期望都越来越高，因为移动用户希望获得与桌面类似的网络体验。

3.全球电子商务

电商越来越成为所有人生活中不可或缺的一部分，而CDN成为电子商务网站顺利运行的必备条件。

4.视频流

每天在YouTube平台上观看的视频超过200亿。根据facebook报告称，其用户每天观看约40亿个视频，其中75%在手机上观看，CDN可减少流媒体视频等高带宽内容的延迟。

5.互联网安全

DDoS攻击正在兴起，并且正在开发新的互联网安全方法，这有助于CDN市场增长，因为CDN可以极大地提高网站的安全性。

CDN与网络安全

DDoS攻击的影响远不止眼前所见。这些攻击不仅会造成巨大的经济损失，还会对受害公司或组织的声誉和形象产生严重影响。研究表明，受害公司至少需要10个小时才能开始解决攻击，而解除还需要4.5个小时。甚至在检测到攻击之前平均数小时，在缓解措施开始之前还有4.9小时。攻击的平均成本为每小时10万美元，这意味着在依赖互联网的公司开始缓解攻击之前，DDoS攻击可能会花费100万美元。

为了保护您的公司，您需要适当的缓解保护措施，以保护您的品牌声誉和IT基础设施免受损害。任何web解决方案都必须符合业务需求。防范在网络层发生的DoS攻击需要一种网络架构，该架构可以吸收大量突发流量，并过滤所有流量，以便只允许web流量进入网络。

在选择DDoS缓解解决方案时，要注意以下关键问题：

它能提供积极的保护吗？通过只允许合法的HTTP流量进入网络，可以阻止网络级别的许多DDoS攻击，该解决方案应在没有应用程序有效载荷的情况下丢弃所有其他非应用程序流量或UDP数据包。

该解决方案是否吸收所有攻击流量？并非所有攻击都针对web应用程序或服务。攻击有时试图通过FTP或非web端口潜入。因此，您需要寻找一种能够评估所有流量的解决方案，以便更有效地保护网站。

该解决方案是否在攻击到达您的数据中心之前阻止攻击？云解决方案旨在在攻击到达您的数据中心之前阻止攻击，这意味着您无需担心DDoS攻击会影响您的数据中心，一旦攻击到达设备，本地设备就会保护您，杜绝攻击将入侵您的数据中心。

解决方案是否会影响性能？电子商务和流媒体应用程序需要卓越的性能，流量越多，攻击类型越多，你需要的规则就越多，需要的硬件也就越多，所以需要一个同时具有性能和安全性的解决方案。

总拥有成本是多少？许多安全管理人员关注的是解决方案的价格，而不是总体拥有成本，与解决方案的有效性相比，考虑设备的成本、所需冗余系统的成本以及数据泄露的费用，许多公司所依赖的传统解决方案会增加带宽，并采用防火墙和负载均衡器等复杂硬件，有专家认为这种方法成本高昂，而且在许多情况下无效，机器人在网上的数量仍然超过了人类，占互联网流量的56%，而人类占44%。坏的或恶意的机器人比好的机器人占据了更多的流量，占网站流量的29%，好的机器人占网站访问量的27%，由于机器人制造的虚假广告流量的流行，广告商每年因欺诈而损失63亿至100亿美元的广告收入。

基于云服务位于公司数据中心之外，以便在流量到达公司基础设施之前确保流量安全，有两种主要类型的基于云抵抗DoS/DDoS服务：

一种是将可疑流量路由到一个集中的位置，在那里过滤掉恶意流量；

另一种是网站保护服务，它利用CDN在分布式服务器网络中吸收和检查恶意流量，以屏蔽公司网站和应用程序，这种选择的优点是合理地减少了对设备和基础设施的投资，当然也减少了典型的硬件解决方案的管理成本。

CDN是否解决了安全问题？由于CDN使用位于全球不同地区不同数据中心的代理服务器，这种分散的基础设施提供了一个更安全的网络。众所周知，CDN只需带宽就可以吸收不太复杂的DDoS攻击。使用CDN您可以获得较大的优势。DDoS攻击造成的过载在不同的PoP上根据其来源进行处理，这有助于防止服务器饱和。许多CDN提供商还将阻止威胁，并限制滥用的机器人和爬网程序浪费您的带宽和服务器资源，这将减少垃圾邮件和黑客攻击，同样取决于您的CDN提供商提供的服务。

用于流媒体的内容交付网络

流媒体是当今最大的趋势之一，这是一种全新的内容消费方式，涉及特定的技术和挑战，视频是目前互联网上要求最多的内容格式，使用CDN分发视频需要与分发其他内容不同。

视频作为内容的本质是不同的，因为用户通常希望立即观看，而不是下载并稍后观看，不像必须下载并安装应用程序才能使用。

您可以通过内容交付网络（CDN）进行直播，安装的编码软件（如FMLE）对您的实时摄像机信号进行编码，并通过安全的RTMP连接将其发送到CDN。然后使用播放将直播嵌入您的网站，设置直播流条目元数据，并以管理VOD内容的相同方式在KMC中指定广播设置，通过使用CDN进行直播可以保证为全球观众提供更好的体验。

有两种类型的视频内容：

视频点播：已预先录制并可随时进行流媒体播放的视频内容，例如：使用Netflix观看电影或电视节目。

现场视频：可以在录制时观看的视频内容，无延迟或尽可能少延迟，例如：足球比赛的现场直播。

还有两种类型的视频内容提供商：

OTT（Over-the-Top）提供商：这些提供商通过互联网基础设施提供视频内容，而不是使用电视等传统媒体。例如：Netflix。

IPTV（互联网协议电视）：这些提供商使用互联网连接，而不是通过传统的卫星或有线电视格式，通过互联网协议网络提供电视内容，示例：实时观看电视内容或录制用户稍后可以方便观看的内容。

用户希望立即观看视频，不要延迟，为了实现这一目标，CDN服务提供商使用了先进的技术：

RTSP（实时流媒体协议）：RTSP是一种网络控制协议，旨在控制流媒体服务器和一组简单的用户命令，如播放、暂停和录制。RTP（实时传输协议）是另一种协议，负责流数据的传输，使用的其他协议是UDP（用户数据报协议）和TCP（传输控制协议）。RTSP的主要优点是它不需要本地存储内容，所有内容都是实时访问，它的缺点是价格更高，实施过程复杂，而且不可能支持CDN，这就是为什么今天很少使用它的原因。

ABR（自适应比特率流媒体）：这种流媒体技术基于HTTP（超文本传输协议）和渐进式下载（一次下载和观看较小的视频内容，而其余视频仍在下载中）。自适应比特率流的工作原理ABR的工作原理。编码器用于从原始视频文件中产生较小的比特率，这些较小的信息块存储在用户的计算机上，并通过每隔几秒钟下载一次的清单文件拼凑在一起。较小的信息块实际上是几秒钟长的视频内容，它们可以以不同的质量下载（高、中、低比特率流），质量会影响它们的总尺寸，这些块的大小取决于检测用户的带宽和用户用于流式视频的设备的技术规格，这个确定可下载块的大小和质量的过程是自动运行的。

ABR的主要优点是它基于HTTP，这使得它在互联网上的性能得到了优化，它还与CDN兼容，视频内容可以存储在其交付节点中，这使得用户更容易访问。如今，ABR已在各种平台和操作系统上实现，包括Flash（Youtube）、iOS和Android。

MPEG-DASH是一种国际标准化的比特率流传输技术，用于不同的设备和无线网络。尽管出现了ABR和HTTP流，但仍然需要实时视频传输，因为实时视频不能像以前录制的内容那样缓存，渐进式下载是一种有利的选择，而直接下载则需要将整个视频片段下载到观众的计算机上才能观看，虽然这对于下载游戏或计算机应用程序是可以接受的，但观众等待下载内容的容忍度很低，尤其是电影之类的内容，其大小可能超过1GB。最先依靠渐进式下载的大型知名网站是YouTube。CDN开始交付下载，但观众可以在最初的3-5秒内开始观看内容，前提是观众的网络连接将以足够快的速度下载视频片段，以避免耗尽可观看的内容，由于互联网连接的速度超过了标准清晰度内容的比特率，许多观众甚至在观看到一半之前就已经下载了整个视频片段。

到目前为止，最好的解决方案是HTTP流，它与自适应比特率（ABR）编码和传输紧密相连。HTTP流使用通用的HTTP服务器（通常基于Apache或Windows Server）来传递点播视频文件，与传递图像和文本文件等其他HTTP网站内容的方式相同。自适应比特率被添加到CDN中，CDN将视频流转换为片段或块，通常长度为2-10秒，ABR创建不同比特率的离散流，然后使用来自互联网用户的视频播放器的反馈来动态检测视频剪辑的最佳网络速度。流媒体服务器在请求时传递内容，但只传递请求的比特，而不是视频剪辑的整个长度，这对按比特支付CDN交付费用的内容所有者很有帮助，因为无论观众的网络连接速度如何，选择在视频片段播放到一半时放弃观看的观众都不会下载整个视频片段。

作为技术的最新趋势之一，4K超高清即将变得更大，4K的影响力正在逐月增长，新的分辨率格式本身正在慢慢开始重塑人们对未来几年整个视觉媒体行业发展方向的看法，消费者想要高质量和高分辨率，广播公司希望他们的超高清录音和现场直播随处可见，手机浏览是迄今为止增长最快、应用最广泛的大趋势，它正在占领市场，并且每天都在壮大。

高速的互联网连接对于4K的广泛普及至关重要，4K流的数据负载确实是巨大的，内容广播公司也痛苦地意识到了这一点，更快的连接是4K提供商正在不懈努力解决的一个主要问题，可以享受网速的家庭数量的增加，网速至少持续覆盖可靠超高清流所需的最低25Mbps，随着4K和高分辨率流媒体的快速扩展，CDN的采用率预计只会增长。

如何选择CDN厂商

如果您的在线业务面临着流量和访客数量的增加，如果您想提高网站速度和用户体验，选择合适的CDN提供商是朝着正确方向迈出的一步，那么如何来选择最合适的CDN厂商呢，火伞云小编今天为您解答：

一、测试潜在的CDN提供商

对潜在CDN提供商的成功测试分两个阶段进行：

试用期：在与您的业务相关的地区测试CDN服务及其性能，有一种独立于您正在测试的提供商收集数据的方法，这样您就可以比较数据。

根据以下几个方面来收集和分析数据：价格、功能、基本功能和个别功能、性能、客户支持的可用性

1、价格：大多数CDN提供商根据数据量对其服务收费，CDN市场已经变得巨大，有了所有的选择，很难说什么提供商适合什么目的，对于中小型公司来说尤其如此，这些公司由于各种不同的原因没有大型的IT部门，不确定从哪里开始，如何根据公司目前的发展阶段确定IT任务的优先级。

2、功能：为了发挥功能，每个CDN系统都必须根据6个原则进行设计

服务可用性：CDN体系结构不得存在影响其整体性能和分布式内容可用性的缺陷

效率：交付节点必须尽可能靠近用户的地理位置，因为这是数据传输速度所依赖的

恒定的性能质量：这意味着高网络吞吐量和最小延迟

弹性：必须快速有效地处理网络拥塞事件

安全：完整性和安全性必须是每个CDN提供商的首要任务

响应需求：必须根据需求和受欢迎程度明智地复制内容

3、基本功能和单独功能：不同的客户需要不同的功能来满足他们的个人需求，但有些功能是基本的，应该为每个客户提供，包括：CDN使用统计数据（如果可能，实时）、FTP文件传输、清除缓存（按需重置交付节点缓存）

4、性能：了解CDN服务的性能是您可以掌握的关键信息之一。这包括了解不同CDN提供商能够以何种速度交付内容，一定要计算正常和繁忙流量时的延迟和吞吐量的最小值、最大值和平均值，以下是服务器速度仍然很慢的一些常见原因，即使它们位于靠近最终用户的位置：

交付节点负载平衡实现不佳

慢速和/或旧硬盘

服务器无法处理发出的请求数

服务器的Internet连接不良

5、客户支持可用性：大多数CDN提供商都提供全天候的客户服务，但以下是一些其他质量：

专业和通融的工作人员

对您的业务有深入了解的员工

合理的处理时间

二、融合CDN可能是最适合大家的选择

众所周知，CDN可以提供更安全的网络、减少页面加载时间、可管理流量和最大可用性等。这是一个不可替代的工具，可以改善备份您业务的整个技术基础设施，但为什么只信任一家CDN提供商呢？如果您可以随时根据业务需求将用户请求重定向到最佳内容源，从而从一个CDN提供商跳到另一个CDN供应商，该怎么办？这就是所谓的多内容交付网络，或称为融合CDN。

融合CDN或多内容交付网络是一种内容交付方法，它在任何给定时间利用来自多个CDN提供商的融合服务来提高性能和功能等关键因素。众所周知，CDN提供商的多样化风险较小，通过在云上以不同的方式加载各种服务器，您可以轻松地平衡网站的可用性和性能。使用融合CDN比使用一个CDN更明智，因为CDN提供商在不同地理区域的表现不同，并非所有CDN提供商都像其他提供商一样可靠，也并非所有CDN提供商都包含与其他提供商相同的功能和策略，使用融合CDN的您不需要切换CDN提供商，因为此过程将实现自动化。

而且融合CDN对比单CDN来说还有以下相关优势：

1、拓展新的地区、新市场

通过使用位于不同数据中心的整个服务器网络的不同位置，您可以迅速联系到所有网络用户，无论他们的地理位置如何，通过始终切换到性能更好的CDN，您可以管理业务的更多增长、更多用户和更多要交付的内容。

2、更好的性能获得更多收入

这种速度会影响转化率，这是一个众所周知的事实，因为根据最近的研究，250毫秒的页面加载时间是一个优势，这是阻止客户转向竞争对手的原因。使用多个内容交付网络（multi-CDN）意味着更高的性能和更少的延迟，以亚马逊这样的巨头为例，他们的页面加载时间每增加100毫秒，收入就会增加1%，当涉及到彻底提高网站速度的最佳实践时，使用内容交付网络（CDN）是首要建议，使用融合CDN效果更好。

3、永不宕机的云提供商

网站宕机对电子商务业务来说是一种严重的损害，四分之一的顾客会离开，再也不会回来了。如果您仍然信任一家拥有CDN的云提供商，那么您将在某个时刻面临停机，一段较短的时间，或更长的时间，只有当您选择两个或融合CDN提供商进行运营时，才可以忽略此风险，这也许是多CDN实践的最佳理由。换句话说，更安全，风险更小。

4、更多的业务控制权

通过协调融合CDN提供商，您可以设置确切的标准，例如一天中的时间，以确保您的客户总能找到他想要的内容，而且速度更快，融合CDN会自动切换到任何一家CDN提供商，以便在任何给定的时间/地点为您的网站提供尽可能好的性能。

5、不需要拖延你的生意

在使用融合CDN的同时向网站添加丰富的多媒体内容，您不需要那么谨慎，您可以保持您的设计既有吸引力，又能立即为客户所用，通过协调不同的CDN提供商，您将能够管理所有流量峰值。此外，为了抵御带宽压力和所有内存密集型内容。

三、谁可以使用融合CDN？融合CDN的主要优势

如今，大多数商业CDN服务提供商都使用融合CDN来改进其服务。他们经常在P2P的基础上相互协作，如果一个CDN服务提供商无法向请求内容的用户提供高质量的服务，它会将请求转发给他们所属的另一个CDN提供商。如果内容提供商与DNS服务提供商合作，他们可以设计自己的融合CDN。在这种情况下，DNS服务提供商将其DNS服务器基础设施委托给主组织（CDN服务提供商）和主组织所属的所有其他提供商，然后DNS服务器对所有CDN服务提供商进行性能分析，并根据结果分配用户请求。

所有CDN服务提供商在不同地区的表现不同。将来自多个提供商的服务组合在一起，可以在所有地区获得更好的性能，某些CDN服务提供商在执行某些任务方面不如其他CDN服务提供商可靠。将来自多个提供商的服务结合起来可确保涵盖所有任务，在发生系统错误时，始终有一个其他CDN服务提供商可用。

如何使用DNS实现融合CDN功能

将托管DNS解决方案与CDN配对可为您的网站提供额外的性能、可靠性和灵活性。

域名系统（DNS）是一种用于计算机、服务或连接到Internet或专用网络的任何资源的分层分布式命名系统，它将各种信息与分配给每个参与实体的域名相关联，它基本上是作为互联网的电话簿，将人性化的计算机主机名翻译成IP地址，但与电话簿不同的是，它可以快速更新。

每次用户与网站的第一次交互都是从DNS开始的，但如果它坏了，网站就无法访问。使用托管DNS解决方案，由于DNS提供商建立的网络100%可靠，因此降低了网络全面中断的概率。拥有一家“独立”的DNS提供商，而不是一家专业的CDN/DNS提供商，是一个更明智的选择，因为如果你的联合提供商的网络瘫痪，那么会对你造成很大的损失。

DNS/CDN组合解决方案可确保网站的最大性能，快速交付内容以确保尽可能高的用户体验，并在更新网站时提供灵活性，通过将CDN与DNS配对，您可以交换到新的CDN、添加其他CDN。

每个用户与网站的第一次交互都是从DNS查询开始的。当用户登录页面时，会发出数十个不同的DNS查询，以确定所有内容的正确来源，DNS解析可以占到初始页面加载时间的29%，糟糕的DNS意味着页面加载缓慢，导致用户不满，最终导致业务损失。您基本上可以在多个CDN和端点之间分配流量，以优化网站的性能，确保您的内容始终可用，即使CDN出现故障。

根据亚马逊和谷歌的一项研究，如果你的网站不能在3秒内加载，你的销售额就会下降7%。

随着您的业务增长，您的DNS将遵循您的步骤，托管DNS允许您添加服务和功能，而且更新起来很简单。托管DNS服务可以通过快速将用户连接到他们需要的资源，帮助您增加收入，减少网站废弃，并提高客户满意度。良好的第一印象始于DNS。

以下是配对DNS/CDN解决方案的关键优势：

1、性能：跨多个CDN和端点的流量分布优化了性能并降低了CDN中断的级别。

2、可靠性：即使CDN宕机，提供商的网络也通常支持具有自动故障切换功能的CDN，从而始终提供内容可用性。

3、可用性：独立的DNS服务允许您根据地理位置、价格、功能等选择CDN提供商，在不中断服务的情况下，始终可以选择交换CDN提供商。

大多数CDN提供商实施和管理自己的DNS基础设施。一些CDN提供商已经将其内部DNS网络产品化，以补充其核心服务收入，但CDN提供商无法与专注于DNS的独立服务提供商相比具有灵活性、性能和可扩展性。作为CDN的完美补充，托管DNS解决方案专门设计用于扩展网站性能和可靠性。托管DNS服务非常适合各种规模的公司和品牌，它们提供全球覆盖范围，并使用先进的负载平衡和路由技术来最大限度地减少延迟、最大限度地提高可用性并最大限度地降低成本。DNS是查找过程的第一部分，这本质上是网络品牌与消费者的区别，如果你的DNS失败了，那么你的品牌可能就不存在了，对于专注于终端用户体验的电子零售商来说，延迟或解决时间是一个公认的考虑因素。

互联网性能解决方案负责交付品牌的内容和最终用户体验，了解客户人口统计数据是获得积极用户体验和良好业务的关键，将CDN与DNS配对的优势实际上是无限的。

以下是配对DNS/CDN解决方案提供的一些附加功能：

1、备灾（外包DNS是健全防灾战略的一部分）

2、安全

3、DNS报告

4、API集成

CDN和Web性能监控

人们普遍认为，内容交付网络是提高网站性能的好方法，因为它提供了先进的加速服务，可以显著改善最终用户体验，然而，随着每年有这么多CDN提供商进入拥挤而竞争激烈的市场，希望提高在线性能的组织正面临着越来越大的困境——哪家CDN提供商最好？您应该如何衡量内容交付网络性能？以及您选择哪家来加速数据？

在分析特定内容交付网络提供商的性能时，可以使用几种方法，最重要的基准包括：

服务器端性能监控：

这种测试方法模拟最终用户的数据请求，然后测量网页对请求的响应速度，虽然这对确定响应速度很有用，但它并不完美。这是因为它通常只测量交付初始文档文件所需的时间，而忽略了图像、CSS文件和JavaScript等文件，因此，这种类型的测量非常不可靠，并且在许多情况下可能比实际装载速度快几秒钟。

综合交易监控：

为了克服这些服务器端监控的缺点，可以使用第二种更准确的方法，合成事务监控结合了模拟器和真实世界的浏览器来测试来自许多不同位置的预定义数据请求，虽然这被认为是一种尽可能接近测量真实世界最终用户性能的方法，但它也可能存在不准确的问题，这是因为它不能准确地从特定客户所在的确切位置获取请求。

衡量少数用户的性能：

这种方法是衡量网站性能的一种更准确的方法，尤其是与以前的选项相比，通过选择最终用户并测量他们访问您的页面所需的时间，您可以使用这些结果的平均值来概括您的内容交付网络的速度。

成本节约：

CDN监控可以帮助您确定网站中各种页面和内容的使用情况和重要性，这些信息可以帮助优化数据存储和索引，以降低CDN成本。

防止攻击：

DDoS和凭据填充攻击等网络攻击通常只针对组织网站内的几个页面，通过监控各种页面的使用情况并查找异常情况，您可以识别并阻止针对您的网站的恶意流量。

衡量每个最终用户的性能：

这是衡量网站性能的最准确方法，通过测量整个网络和所有用户的所有实际事务时间，您可以从服务器、网络和应用程序的角度记录响应时间。真正的最终用户体验和CDN性能可以通过最后一公里测试来衡量，尽管存在不足，但“最后一公里”测量更为现实，因为它们可以测量内容从CDN服务器交付到最终用户设备的速度。由于它包含了交付内容所需的最后一段连接服务，最后一公里测试提供了更准确的最终用户体验。

除了这些基准测试之外，还可以考虑CDN网络配置的某些方面，具体取决于您的具体要求。内容交付网络提供商的PoP越多，其可以处理的带宽和客户就越多。