內容分發網絡(cdn)在我們的數字世界中變得越來越重要,它確保了內容在互聯網上的快速有效分發。隨著對流媒體、電子商務和云應用程序的需求不斷增加,cdn已經開始滿足對靜態和動態內容的高性能交付日益增長的需求。但是,cdn如何才能快速、可靠、安全地交付內容呢?
關鍵術語
內容分發網絡(CDN):一組相互連接的服務器,從離用戶最近的位置提供和緩存互聯網內容,旨在提高web性能,增強用戶體驗,減少加載時間。對于視頻內容,CDN將根據最終用戶的請求或頻繁請求獲取和緩存視頻內容。
源服務器:源服務器收集并分發內容到邊緣服務器,以便交付給最終用戶。這是連接網絡的樞紐。
邊緣服務器:位于網絡邊緣的服務器,負責更快地交付新鮮內容,并最大限度地減少CDN中的超時、延遲和抖動。
存在點(PoP):地理上具有戰略意義的數據中心,CDN邊緣服務器從這里向最終用戶交付內容。
內容緩存:在多個服務器上存儲內容副本的過程,以便用戶可以快速輕松地訪問內容,從而縮短加載時間并降低成本。
負載均衡:將網絡流量均勻地分布在多臺服務器上,以確保最佳的資源利用率、最大的吞吐量和最小的響應時間。
了解CDN映射
從CDN網絡邊緣服務器訪問緩存內容的過程對用戶來說幾乎是透明的。CDN管理軟件動態計算哪個服務器在地理上離用戶最近,并根據這些計算提供所請求的內容。邊緣服務器與內容的原始服務器通信,為用戶提供緩存和未緩存的內容。
CDN工作流程:直播
實時流媒體的CDN工作流包括幾個步驟,以確保向最終用戶有效地交付實時視頻內容。下面是它的工作原理:
攝取:使用攝像機捕獲實時視頻流并將其發送到編碼器。編碼器通過壓縮并將其轉換為數字格式來優化視頻流。
編碼:編碼器使用自適應流協議將視頻流處理成多種分辨率和比特率,如AppleHTTP Live streaming (HLS)或Dynamicadaptive streaming over HTTP (MPEG-DASH)。
源服務器:編碼后的視頻流被發送到源服務器,作為CDN內容的主要來源。
分發:CDN從原始服務器獲取視頻內容,并將其分發到位于世界各地的邊緣服務器網絡中。
緩存:邊緣服務器在視頻內容繼續錄制和直播時將視頻內容分段緩存,因此可以隨時為不同地理位置的觀眾使用。
回放:當觀看者請求實時流時,CDN將請求定向到最近的邊緣服務器,該服務器以最小的延遲和緩沖提供視頻流。
負載均衡和冗余:可以采用多CDN策略,通過允許每個CDN處理特定任務來優化性能,確保無縫播放并為廣播公司和觀眾提供更好的服務。
實時流媒體的CDN工作流包括實時視頻內容的攝取、編碼、分發、緩存和回放,其主要目標是為最終用戶提供無縫和高質量的流媒體體驗。這與視頻點播格式不同,因為流媒體視頻在錄制時是增量發送和緩存的。
CDN工作流程:視頻點播
視頻點播的CDN工作流程通過一系列步驟來確保向觀眾有效地提供內容。下面是這個過程的概要:
內容準備:首先將視頻內容編碼成各種格式和比特率,以適應不同的設備和連接速度
內容存儲:編碼后的視頻文件隨后存儲在原始服務器上,該服務器負責向CDN的邊緣服務器提供內容。
邊緣服務器復制:CDN的邊緣服務器戰略性地分布在全球各地,存儲視頻內容的副本,以根據其位置為觀看者提供服務。
請求和交付:當觀看者請求視頻時,CDN識別距離觀看者位置最近的邊緣服務器。然后,該服務器將內容交付給觀看者,確保減少延遲和更快的流媒體時間。
自適應流媒體:現代cdn使用自適應流媒體技術,如MPEG-DASH和AppleHLS,根據觀看者的網絡條件實時調整視頻質量,提供流暢的播放體驗。
CDN的特點:仔細看看
隨著對更快、更可靠地訪問在線資源的需求不斷增長,cdn已經開始迎接挑戰,提供了一套旨在增強用戶體驗、提高網站性能和安全數據傳輸的功能。在本節中,我們將深入研究使cdn對企業和開發人員都不可或缺的各種特性。
CDN緩存
緩存是CDN功能的一個關鍵方面。CDN邊緣服務器緩存和存儲數據,使它們能夠快速向用戶交付內容。下面是一個典型的CDN緩存過程的例子:
用戶從托管在特定位置的web服務器上的網站請求內容。
網站的原始服務器接收請求并向用戶發送響應。同時,它向靠近用戶的CDN存在點(PoP)發送響應的副本。
CDN PoP將副本存儲為緩存文件。
當同一位置的同一用戶或另一個用戶再次請求相同的內容時,緩存服務器將傳遞響應,而不是原始服務器。
通過在多臺服務器上分發內容,cdn可以減少加載時間,優化帶寬,確保更可靠的用戶體驗。
負載平衡
負載平衡和cdn相輔相成,提供無縫高效的內容交付體驗。CDN通過在不同地理位置的多個服務器上緩存和分發內容來減少延遲并加快內容交付。當用戶請求內容時,CDN將其引導到最近的服務器,以最大限度地減少數據傳輸延遲。
另一方面,負載均衡將傳入的網絡流量分配到多個服務器上,以確保有效的資源利用并防止過載。它通過持續監視服務器運行狀況和可用性來實現這一點。它還根據各種算法和因素智能地將流量路由到最合適的服務器。
在組合設置中,負載均衡器在原始服務器級別工作,在存儲實際內容的原始服務器之間分配流量。然后CDN負責內容緩存和分發到更靠近最終用戶的邊緣服務器。這種聯合方法優化了網絡性能,減少了服務器負載,并通過更快、更可靠地交付內容提供了更好的用戶體驗。
固態特性
CDN的固態特性是指在緩存服務器中使用固態硬盤(SSD)。ssd是一種數據存儲設備,它使用基于nand的閃存來存儲數據,與傳統硬盤驅動器(HDD)相比,可以更快地訪問存儲內容。通過在CDN中使用ssd,提供商可以提高內容交付的速度和性能,因為這些驅動器可以更快地檢索和加載緩存文件。這最終有助于減少延遲,改善頁面加載時間,并為訪問CDN服務的網站的訪問者提供更好的用戶體驗。
TLS / SSL
TLS (Transport layer security)和SSL(secure socketlayer)是指在使用CDN時,為保證服務器和web瀏覽器之間的數據傳輸安全可靠而采用的加密和安全措施。cdn是分布在多個位置的服務器網絡,可以更快、更有效地為用戶提供內容。對cdn進行適當的TLS/SSL加密,有助于保護敏感數據,減少漏洞,維護網站與用戶之間的信任。CDN使用提供商自己的證書(托管在CDN代理上)建立連接的第一站。
責任編輯:彭菁
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原文標題:Wowza內容分發網絡(cdn)是如何工作的?
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