內容交付網絡 (CDN) – 初學者指南

已發表: 2020-05-21

根據 Google 的數據，大約 54% 的使用手機訪問互聯網的用戶如果在平均 1 到 10 秒內未加載特定網頁，最終會彈跳 (1)。 這就是為什麼我們將解釋您需要了解的有關內容交付網絡的所有信息。

在這篇文章中
  • 內容交付網絡定義
  • 哪些公司使用 CDN？
  • CDN的演進
  • 為什麼要使用 CDN
  • 內容交付網絡如何運作？
  • CDN 如何保護數據？
  • CDN 架構
  • 內容交付網絡類型
  • 如何選擇合適的 CDN
  • CDN 實施
  • 要知道的技巧
  • CDN 提供商
  • 內容交付網絡的優缺點

什麼是 CDN？

術語“CDN”是Content Delivery Network的首字母縮寫。 它指的是位於不同位置的服務器的連接。 它們有助於存儲重要的內容，例如 CSS 文件、HTML 頁面、JavaScript 文件和視覺/視聽文件。

哪些公司使用 CDN？

從真正意義上說，任何在線經營業務的人，無論是全部還是部分，都應該很可能使用 CDN。 當許多提供商提供免費服務時，情況更是如此。

因此，CDN 主要被科技公司、大型行業、企業和許多喜歡在更大平台上工作的網站使用。 因此，內容交付網絡主要被以下領域的公司使用：

  • 衛生保健
  • 電子商務
  • 媒體和娛樂
  • 高等教育
  • 政府機構
  • 廣告
  • 在線遊戲
  • 移動的

特別是，專門從事在線遊戲的科技公司見證了 CDN 滲透率的顯著水平。 事實上，這有統計上的支持。 思科的視覺網絡報告稱，CDN 的滲透將導致 IP 視頻在 2018 年擁有 79% 的在線流量。

在線遊戲和遊戲開發技術公司主要使用 CDN，因為其用戶、補丁、已安裝、可下載內容或遊戲內內容以及演示的下載速度更快。 通常，這些文件往往非常大，並且從源服務器接收比從更接近最終用戶的服務器接收要花費大量時間。

此外，媒體和娛樂行業的公司更多地利用他們從使用 CDN 中獲得的更大利益。 這是因為他們的用戶從事文件下載和/或連續媒體流等活動。

此外，與軟件相關的公司使用 CDN 很受歡迎。 這是因為他們還從更快的文件交換中獲益。 這有助於他們為用戶提供令人滿意的多媒體體驗。

據 Statista.com 稱，隨著越來越多的軟件和技術相關公司使用 CDN，預計 2017 年至 2022 年全球內容交付網絡的互聯網流量將會增加。 2017 年，內容分發網絡互聯網流量的數據量（以 EB 為單位）每月僅為 54 EB。隨著 CDN 滲透到更多公司，這一數字呈幾何級增長。

在 2018 年和 2019 年，預計每月分別增加 75 艾字節和 105 艾字節。 到今年年底，即 2020 年，這個數字預計將增加到 140 EB。 未來的預測顯示，到 2021 年和 2022 年，每月的總 EB 數仍將分別增加 190 和 252 EB。

CDN 是如何發展的？

內容分發網絡的出現可以追溯到 1990 年代後期。 然後它被用作遏制互聯網性能瓶頸的解決方案，儘管互聯網已經成為企業和個人的必備工具。 從那時起，CDN 已經發展到在當今時代的大部分互聯網內容中發揮作用。

CDN 現在服務於互聯網內容，例如應用程序、社交媒體網站、圖形、腳本、文檔、軟件、點播流媒體、可下載媒體文件和直播流媒體等等。

從本質上講，CDN 的發展擴大了 CDN 的範圍，涵蓋了廣泛的互聯網服務。 因此，預計到 2020 年，CDN 的複合年增長率將達到 34%。

為什麼要使用 CDN？

  1. 提高性能

    毫無疑問，增強的性能是使用 CDN 的最重要原因之一。 這是因為內容緩存在世界各地的 POP 中。 因此，這使內容更接近用戶。

  1. 增強可靠性

    在沒有 CDN 的情況下，用戶需求將經常被引導到最近的可訪問位置。 因此，在一個邊緣服務器不可訪問的情況下，需求會自動路由到下一個可訪問的邊緣服務器。

    因此，這有助於啟用自動冗餘，幫助確保內容始終可用和可訪問。 否則，站點用戶可能會受到錯誤通知的歡迎。 當然，這將對他們返回該網站的可能性產生巨大影響。

  1. 輕鬆擴展

    將流量路由到 CDN 將減輕管理流量高峰並在短時間內擴大或縮小規模的壓力。 這意味著原始服務器的工作量將減少。 這也將有助於減少任何停機時間。

    通常，一個正常的網站由幾乎 80% 的永久內容組成。 因此，CDN 將有助於以更快、更有效的方式交付 Web 資產的重要部分。

  1. 提高安全性

    每當實施內容交付網絡安全性時，大部分流量都不再來自源服務器。 相反，CDN 邊緣服務器為更大比例的流量提供服務。

    這會自動導致 CDN 對抗 DDoS 攻擊。 為了提高安全性，可以在大多數 CDN 平台上優化 SSL 證書。 這將啟用所有流量的加密。

    此外，大多數 CDN 都有其個人安全措施，例如安全令牌和防盜鏈。 這些有助於防止第三方或未經授權的訪問。

  1. 降低成本

    內容交付網絡有助於消除原本用於基礎設施管理的額外成本。 這意味著無需在前期投資和維護成本上花費任何資金。

    此外，由於 CDN 邊緣服務器交付內容，這有助於限制源服務器帶寬的成本。

    由於 CDN 邊緣服務器上的緩存內容，您無需升級到更高的託管計劃。 這是因為它將提供更少的流量。 這也有助於節省生產時間。

  1. 更高的轉化率

    在一個非常有說服力的範圍內，已經證明轉換可以作為遊戲、網站或任何數字內容的整體速度的結果而增加。 造成這種情況的主要原因是因為增強了用戶體驗。

    事實上，據 LoadStorm 報導，加載時間延遲 1 秒平均會導致 7% 的轉化損失。 因此，很明顯可以通過使用 CDN 提高轉化率以記錄更高的銷售額。

  1. 較低的放棄率

    由於可用性、導航和外觀的複雜性等因素，許多網站的跳出率都很高。

    此外，緩慢的網頁加載時間是導致訪問者放棄網站的另一個因素。 這就是為什麼有必要使用 CDN 來增加您的用戶參與度並降低放棄率的原因。

    這樣做的另一個好處是您的網站將在搜索引擎中排名更高。 因此，這將提高轉化率或銷售率，並增強一般用戶體驗。

CDN 是如何運作的？

如前所述，內容交付網絡是位於多個地理位置的不同服務器的巨大連接。 持久性有機污染物位於全球各國人口較多的地區附近。 國家越大，持久性有機污染物越多。

CDN 的安全性和隱私——CDN 如何保護數據？

數據保護是 CDN 的一個重要方面。 CDN 通過利用 TLS/SSL 證書來幫助保護數據，以保證高標準的加密、身份驗證和完整性。 這有助於確保數據內容在整個 CDN 服務器網絡中安全交付。

CDN 的結構是什麼？

通常，內容交付網絡架構由兩個重要組件組成，它們是：入網點 (POP) 和邊緣服務器。

  • 存在點

    這通常簡稱為 POP。 存在點只是指 CDN 邊緣服務器網絡所在的單個地理位置。 但是，通常稱為 POP 的入網點是指幾個地理位置，這些地理位置組合在一起就構成了整個網絡。 構成 CDN 的 POP 的總數以及每個位置對全球覆蓋率都有顯著影響。

  • 邊緣服務器

    邊緣服務器是位於兩個網絡之間的服務器，它位於每個 POP 上。 邊緣服務器是簡單的代理緩存，其操作方式與 Web 瀏覽器緩存類似。 您應該了解，邊緣服務器不負責網站內容的生成，它們僅將內容的副本存儲在緩存中。 請記住，位於每個 POP 的邊緣服務器的總數將與每個內容交付網絡提供商不同。

CDN 的類型

主要有兩種類型的 CDN，它們包括：

  1. 面向內容的 CDN

    當 CDN 首次發展時，它們僅用於 HTML、CSS 和 JS 等靜態內容。 他們不知道他們必須用您的內容更新他們的緩存。 因此，您必須在創建或上傳內容時將內容推送給他們。 隨著時間的推移，他們開始使用原點提取功能，這使得流程更加自動化。

    這意味著每當用戶請求 CDN 的 URL 時，內容分發網絡都會自動請求源網站的 URL 並緩存它收到的任何信息。 現在，很多 CDN 都會緩存網站的“最後上線”狀態。 這是為了確保即使源站崩潰，用戶也能夠訪問 CDN 生成的內容。 這種類型的 CDN 會產生正常的假象，直到情況得到解決。

  1. 面向安全的 CDN

    另一方面，這是 CDN 的第二層，它具有 DDoS 和機器人保護功能。 由於 CDN 是網站基礎設施的最外層，因此它是流量的第一個接觸點。 這意味著它可以快速輕鬆地檢測 DDoS 攻擊並使用稱為清理器的特殊 DDoS 服務器阻止它們。

    通過這樣做，可以避免源服務器崩潰。 此外，CDN 可以使用來自其眾多用戶的眾包知識來了解可疑的殭屍程序、IP、垃圾郵件發送者及其行為模式。

    這意味著，例如，在站點 1 上工作的爬蟲將在站點 2 被檢測到時停止工作，尤其是在第二個站點受到同一個 CDN 保護的情況下。 這是因為內容交付網絡流量過濾器將識別它之前遇到的模式。

如何選擇合適的 CDN？

在為您的網站選擇最合適的 CDN 時，您有必要考慮一些特定的功能，例如：

  1. 表現

    始終牢記，內容交付網絡的首要職責是通過提高 Web 加載速度來提高您網站的性能。 因此，在您選擇任何 CDN 提供商之前，您需要確定該提供商可以有效地管理您的大帶寬需求，這一點很重要。 不要忘記速度是至關重要的！ 不要選擇不能保證快速響應時間的 CDN。

  1. 安全

    如果一個快速加載的網站很容易被黑客入侵，它有什麼用？ 這就是為什麼一個安全的內容交付網絡應該有能力保護您的網站免受攻擊、垃圾郵件和入侵機器人的侵害。

  1. 客戶服務/支持

    讓我們假設您的網站性能出現意外問題，並且您無法及時與您的 CDN 提供商取得聯繫。 你不會想要的，對吧？ 這就是為什麼一個好的 CDN 提供商應該在需要時隨時處理客戶服務問題的原因。

  1. 成本

    選擇成本與您的流量相稱的 CDN 提供商非常重要。 如果您只是啟動您的網站，那麼實際上建議您使用免費的 CDN。 但是，您應該記住，您的網站發展得越多，您需要為高級 CDN 提供商支付的費用就越多。

  1. 管理

    當您想為您的網站選擇合適的內容交付網絡提供商時，有必要確保 CDN 運營商將充分管理服務器。 這意味著通過適當的補丁持續更新服務器，並確保您的網絡不會出現任何形式的中斷，即使是一瞬間也不會。

  1. 服務器的位置

    這也可能是在尋找合適的內容交付網絡提供商時要考慮的最重要因素。 有必要不要忽視服務器位置的重要性。 這是因為服務器離您的用戶越遠，遇到低延遲、停機、服務失真以及站點性能水平普遍下降的可能性就越大。

    這就是為什麼在選擇它作為您的最佳選擇之前確認特定 CDN 提供商的所有服務器的位置很重要的原因。

    在選擇合適的內容分發網絡時，您可能還需要考慮在免費公共 CDN 服務（如 Microsoft CDN、Google CDN、jQuery CDN、cdnjs CDN、jsDelivr CDN 等）或流行的付費 CDN 服務（如 Amazon CloudFront 、Limelight、Incapsula、CDN 77、Max CDN、CacheFly、CDNetworks、Akamai 等）。

如何實現 CDN？

一般來說，實現內容分發網絡服務的過程比較簡單。 但這將取決於您網站的大小和復雜性。 實施 CDN 的過程涉及選擇您將提供給 CDN 提供商管理的靜態資源。 然後，您必須配置您的網站以向 CDN 發送對這些內容的請求。 您還可以通過更改域名和修改 DNS 記錄來實現 CDN。

內容網絡技術

有三種基本的內容網絡技術，它們是：

  1. 內容服務協議：這些協議旨在支持跨內容網絡訪問多個內容服務。
  1. 點對點 CDN ：這有助於通過允許客戶提供資源並使用它們來降低安裝和運營成本。
  1. 私有 CDN ：這是一個個人 CDN，僅服務於其所有者的內容。

2020 年頂級內容交付網絡提供商

  • 堆棧路徑
  • 蘇庫裡
  • Cloudflare
  • 關鍵CDN
  • 谷歌云 CDN
  • 機架空間
  • 亞馬遜雲前
  • 最大CDN

如果您想了解更多詳細信息，請閱讀這些頂級 CDN 提供商。

CDN的優缺點

CDN的優點：

  1. 它改善了網站加載時間
  2. 它降低了帶寬成本
  3. 它增加了內容的可用性和冗餘
  4. 它增強了更好的網站安全性

CDN的缺點：

  1. 如果出現任何問題，可能無法獲得客戶支持
  2. 由於它涉及第三方網絡，這增加了安裝網絡的成本。
  3. CDN 提供商可能沒有分散在您所在國家/地區的服務器。

關於內容交付網絡的常見問題

問：內容交付網絡的主要目的是什麼？

A.通過增加加載時間和提高網站性能，以提供更好的用戶體驗，以成功吸引流量來發展您的網站。

問：CDN 如何降低帶寬成本？

A. Web 託管服務通常會對傳入或傳出源服務器的數據收費（這是帶寬）。 內容交付網絡降低了帶寬成本，因為它位於用戶和源服務器之間。

由於每次源服務器響應請求時都會消耗帶寬，因此它會減少託管服務器與互聯網其餘部分之間的流量。 通過使用 CDN，只需很少的數據傳入和傳出源服務器。 因此，這將有助於降低帶寬成本。

Q. CDN 提供哪些類型的解決方案

A.這些是解決方案的類型：

  • 安全解決方案
  • 網絡性能
  • 媒體交付
  • 網絡運營商解決方案
  • 云成本優化
  • 日誌分析
  • 服務開發商解決方案等

最後的想法

總之，隨著世界繼續越來越依賴互聯網，網絡基礎設施的效率、安全性和連接速度是不可協商的。 內容交付網絡 (CDN) 的存在為成功的網站提供了滿足用戶不斷增長的需求所需的充分工具。 為了使全球數據分發跟上新技術的發展，內容分發網絡必須進行全面優化。

其他有用的資源：

雲計算中內容交付網絡的優勢

使用雲的內容交付網絡 (CDN) 的好處

CDN 提供商 | 如何選擇 2020 年最佳 CDN 提供商