什么是CDN?
内容分发网络在全球数百台服务器上缓存网站内容,从最近的位置为用户提供服务。CDN处理超过50%的互联网流量,将加载时间从几秒缩短到几毫秒,并防御DDoS攻击。
为什么这很重要?每增加100ms的延迟,电商网站收入就会减少1%。Cloudflare和Akamai等CDN每天处理数万亿次请求,让互联网感觉即时。没有CDN,观看视频意味着等待数据从数千公里外的单一源服务器传输。
📖 深入了解
类比 1
想象一下,从镇上的一家餐馆订披萨——需要 45 分钟。现在想象一下这家餐厅在每个社区开设了 200 家分店。当您下单后,最近的分店会在 5 分钟内为您制作披萨。 CDN 的工作原理与此完全相同:不是每个用户都从一台远程服务器(源)获取数据,而是将副本缓存在附近的存在点 (PoP),因此内容几乎立即到达。
类比 2
将 CDN 想象成图书馆系统。每本书都有一个中央图书馆(原始服务器)。但如果全国每个人都开车去那个图书馆,停车场就会爆满。因此,该系统在每个城市创建分馆 (PoP),储存最受欢迎的书籍。当您请求一本书时,最近的分支机构首先检查其书架(缓存命中)。只有当他们没有(缓存未命中)时,他们才会向中央图书馆请求它。
🎯 模拟器提示
初学者
从 12 个 PoP 开始,观察请求如何路由到最近的服务器
中级
在 LRU 和 LFU 之间切换缓存策略 — LFU 更适合流行内容,LRU 更适合各种访问模式
专家
启用 Origin Shield 添加中间缓存层 — 减少缓存未命中期间的源负载
📚 术语表
🏆 关键人物
Tom Leighton (1998)
Akamai Technologies 联合创始人,利用 MIT 算法开创商业 CDN 技术
Danny Lewin (1998)
Akamai 联合创始人,其一致性哈希算法成为 CDN 基础技术
Matthew Prince (2009)
Cloudflare 联合创始人,为各种规模的网站提供民主化 CDN 和 DDoS 保护
John Graham-Cumming (2011)
Cloudflare 首席技术官,领导全球最大边缘网络之一的技术架构
Michelle Zatlyn (2009)
共同创立Cloudflare,将CDN从大型企业扩展到数百万个小型网站
🎓 学习资源
- Consistent Hashing and Random Trees [paper]
麻省理工学院论文介绍一致性哈希,CDN 负载分配的算法基础 (STOC 1997) - The Akamai Network: A Platform for High-Performance Internet Applications [paper]
Akamai 的 CDN 架构概述,该架构服务于全球超过 30% 的 Web 流量,包括内容分发、请求路由和容错 - Pushing CDN-ISP Collaboration to the Limit [paper]
优化 CDN-ISP 合作以提高内容交付性能并降低网络成本的研究(ACM SIGCOMM 2015) - Dissecting CDN Caching Strategies for Web Content [paper]
分析现实世界的 CDN 缓存行为,检查命中率、逐出策略以及内容类型对缓存效率的影响 - Cloudflare Learning Center [article]
来自领先提供商的综合 CDN 教育资源,涵盖基础知识到高级主题 - Web Almanac CDN Chapter [article]
对整个网络的 CDN 采用率和性能进行年度分析,包括详细的统计数据和趋势 - Akamai State of the Internet [article]
关于全球互联网流量模式、安全威胁和 CDN 性能指标的实时可视化和报告 - Fastly Developer Documentation [article]
有关现代 CDN 实施的技术文档,包括 VCL、边缘计算和实时清除策略