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构建元宇宙基座,为什么 CDN 技术必不可少? 原创
开发 架构 网络优化
面对庞大的互联网用户压力,提升用户体验是一场漫长的攻坚战。

互联网带来的快捷与便利,已在人们生活的方方面面产生影响。足不出户即可买买买、千里之外也可视频见面……而近年来,随着移动互联网的普及,以及视频、直播等移动应用崛起,互联网用户规模与日俱增。

据《中国互联网络发展状况统计报告》数据显示,截至 2021 年 12 月,我国网民规模达到 10.32 亿,较 2020 年 12 月新增网民 4296 万,互联网普及率达 73.0%,较 2020 年 12 月提升 2.6 个百分点。

庞大用户群带来的用户体验压力也让互联网面临前所未有的挑战,特别是在元宇宙高速发展的当下,保证互联网访问体验的重要性更进一步凸显。因此,CDN技术作为网络底层基础已成为保障元宇宙新交互形式流畅体验的关键要素。

什么是CDN?

CDN技术对互联网访问体验的重要性毋庸置疑,那为什么CDN技术会成为构建元宇宙基座必不可少的呢?我们首先需要知道什么是CDN?

CDN的全称是 Content Delivery Network,即内容分发网络。是指利用分布在不同区域的节点服务器群组成流量分配管理网络平台,为用户提供内容的分散存储和高速缓存。

其原理是在用户访问相对集中的地区或网络中部署缓存服务器,当用户访问网站时,通过全局负载技术,将用户的访问指向距离最近的缓存服务器上,由缓存服务器为用户提供内容服务,解决网络拥挤的状况,提高用户访问的响应速度。

举个更通俗易懂的例子:某地有一条小河,小河边上有两个村庄,距离小河近的村庄为村庄A,距离远的村庄为村庄B。村庄B为了解决去小河取水路程远的问题,在村庄B旁边建立一个水库,并引流小河里的水,这样每次只要到水库中取水即可,有效缩短了取水路程。

这个例子中的小河就相当于网站的源服务器,村庄A和村庄B相当处在不同位置的终端,水库便相当于CDN节点。通过水库(CDN节点)的加入,让村庄B(距离远的终端)也可有同样短距离的取水路程(网络传输距离),来获取小河(源服务器)中的水(网站资源)。

CDN的核心技术

那CDN是如何优化“取水路径”的呢?实现起来要依赖哪些关键技术呢?

1、负载均衡技术

负载均衡技术是CDN实现网络加速的核心,其包括网络负载均衡和服务器负载均衡。网络负载均衡就是将网络上的流量尽可能均匀的分配到几个能完成相同任务的服务器或网络节点上,以此来提高网络的整体性能,避免部分服务器或网络节点过载。

而服务器负载均衡是指能够在性能不同的服务器之间进行任务分配,既能保证性能差的服务器不成为系统的瓶颈,又能保证性能高的服务器的资源得到充分利用。通过使用多站点内容和服务,不仅可以提高容错性和可用性,还可以防止网络中断等意外导致的故障。

目前,服务器负载均衡在CDN技术中发挥着重要作用,且其性能高低直接关乎整个CDN的性能。

2.内容分发技术

网站的响应速度不仅取决于网络的带宽、路由、服务器,还与访问终端与服务器间的距离有关,长距离的网络通信,势必会增加网络的延迟。

而利用内容分发,将网站内容分发到 CDN 节点上,便可有效降低延迟。内容分发在实现上,还分为 PUSH 和PULL 两种。PUSH 为主动分发,通常由内容管理系统将内容从源分发到各 CDN 节点中。PULL 为被动分发,通常由用户请求驱动。

CDN在实际应用时候,PUSH和PULL两种分发方式一般都会支持。但是根据内容的类型和业务模式的不同,内容的分发方式也会有所不同。通常,PUSH的分发方式适合内容访问比较集中的情况,如热点的影视流媒体内容,而PULL的分发方式则比较适合内容访问分散的情况。

3.缓存技术

在 CDN 中,另一种提升网络访问速度的技术便是缓存技术,如代理缓存服务、透明代理缓存服务、使用重定向服务的透明代理缓存服务等。通过 Web 缓存服务,用户访问网页时可以将广域网的流量降至最低。且用户可以将内容存储在他们的ISP的缓存器中,会进一步提高访问速度。

CDN 还有哪些优势?

CDN 除了可以有效的提升网站访问速度外,还有诸多如下特点:

  1. 优化带宽使用:用户可从节点获取数据,减少远程骨干网络的带宽使用需求。
  2. 降低源服务器压力:用户从不同缓存服务器上获取内容,有效降低了源服务器的流量负载压力。
  3. 跨运营商加速:利用不同线路的缓存服务器,实现跨运营商的网络加速。
  4. 提升安全性:访问缓存服务器时,源服务器真实IP被隐藏,降低被攻击风险。

基于以上所阐述的特性和优势,在视频、直播等流媒体兴起的当下,面对流量与用户体验的双重压力,CDN 技术不仅是提升网络访问质量的有效手段,更是企业实现降本增效的一剂良药。对于元宇宙来说,元宇宙的六大特性虽然都需要网络这一基础,但是其中的实时性保证却离不开 CDN 技术,因此说,CDN 技术在构建元宇宙基座中必不可少。

责任编辑:黄显东 来源: 51CTO
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