什麼是CDN?
內容分發網絡在全球數百台服務器上緩存網站內容,從最近的位置為用户提供服務。CDN處理超過50%的互聯網流量,將加載時間從幾秒縮短到幾毫秒,並防禦DDoS攻擊。
為什麼這很重要?每增加100ms的延遲,電商網站收入就會減少1%。Cloudflare和Akamai等CDN每天處理數萬億次請求,讓互聯網感覺即時。沒有CDN,觀看視頻意味着等待數據從數千公里外的單一源服務器傳輸。
📖 深入了解
類比 1
想像一下,從鎮上的餐廳訂披薩——需要 45 分鐘。現在想像一下這家餐廳在每個社區開設了 200 家分店。當您下單後,最近的分店會在 5 分鐘內為您製作披薩。 CDN 的工作原理與此完全相同:不是每個用戶都從一台遠端伺服器(來源)獲取數據,而是將副本緩存在附近的存在點 (PoP),因此內容幾乎立即到達。
類比 2
將 CDN 想像成圖書館系統。每本書都有一個中央圖書館(原始伺服器)。但如果全國每個人都開車去那個圖書館,停車場就會爆滿。因此,該系統在每個城市創建分館 (PoP),儲存最受歡迎的書籍。當您請求一本書時,最近的分支機構首先檢查其書架(快取命中)。只有當他們沒有(快取未命中)時,他們才會向中央圖書館請求它。
🎯 模擬器提示
初學者
從 12 個 PoP 開始,觀察請求如何路由到最近的伺服器
中級
在 LRU 和 LFU 之間切換快取策略 — LFU 更適合流行內容,LRU 更適合各種存取模式
專家
啟用 Origin Shield 新增中間快取層 — 減少快取未命中期間的來源負載
📚 術語表
🏆 關鍵人物
Tom Leighton (1998)
Akamai Technologies 聯合創辦人,利用 MIT 演算法開創商業 CDN 技術
Danny Lewin (1998)
Akamai 共同創辦人,其一致性雜湊演算法成為 CDN 基礎技術
Matthew Prince (2009)
Cloudflare 聯合創辦人,為各種規模的網站提供民主化 CDN 和 DDoS 保護
John Graham-Cumming (2011)
Cloudflare 首席技術官,領導全球最大邊緣網路之一的技術架構
Michelle Zatlyn (2009)
共同創立Cloudflare,將CDN從大型企業擴展到數百萬個小型網站
🎓 學習資源
- Consistent Hashing and Random Trees [paper]
麻省理工學院論文介紹一致性哈希,CDN 負載分配的演算法基礎 (STOC 1997) - The Akamai Network: A Platform for High-Performance Internet Applications [paper]
Akamai 的 CDN 架構概述,該架構服務於全球超過 30% 的 Web 流量,包括內容分發、請求路由和容錯 - Pushing CDN-ISP Collaboration to the Limit [paper]
優化 CDN-ISP 合作以提高內容交付效能並降低網路成本的研究(ACM SIGCOMM 2015) - Dissecting CDN Caching Strategies for Web Content [paper]
分析現實世界的 CDN 快取行為,檢查命中率、逐出策略以及內容類型對快取效率的影響 - Cloudflare Learning Center [article]
來自領先提供者的綜合 CDN 教育資源,涵蓋基礎知識到進階主題 - Web Almanac CDN Chapter [article]
對整個網路的 CDN 採用率和效能進行年度分析,包括詳細的統計數據和趨勢 - Akamai State of the Internet [article]
關於全球互聯網流量模式、安全威脅和 CDN 性能指標的即時視覺化和報告 - Fastly Developer Documentation [article]
有關現代 CDN 實施的技術文檔,包括 VCL、邊緣運算和即時清除策略