什么是 CDN（内容交付网络）？

内容交付网络 (CDN) 是一组分布在不同地理位置的服务器，它将 Web 内容存放在更靠近用户的位置，从而加速 Web 内容的交付。

CDN 依赖于称为“缓存”的过程，将文件副本临时存储在全球的多个数据中心内，让您能够从就近的服务器访问互联网内容。从离您最近的服务器交付内容可以缩短页面加载时间，实现更快的高性能 Web 体验。通过在靠近您实际位置的服务器中缓存网页、图片和视频等内容，CDN 让您可以顺畅地进行观看电影、下载软件、查看银行账户余额、在社交媒体上发帖或购物等活动，而不必等待内容加载完成。

不妨把 CDN 想成是一部 ATM 机。如果您只能镇上的一家银行取钱，那么每次想取钱时，您都不得不在前往银行的路上和排长队上花费很多时间。但是，如果几乎每个街角都有一台取款机，您就可以根据需要随时随地、方便快捷地取钱。

随着内容提供商开始通过互联网交付图片和视频等更丰富的 Web 内容，CDN 服务便应运而生，用于解决类似于交通拥堵的网络拥塞问题。毕竟，将内容从中央服务器发送给各个用户用时太长。时至今日，CDN 已经取得了长足发展，涵盖了文字、图形、脚本、媒体文件到软件下载、文件、门户网站、电子商务、流媒体直播、点播式 视频流媒体和社交媒体网站等各种各样的内容。

在 20 多年的时间里，CDN 已成为互联网隐形的中坚力量，可以提升网站性能并大规模快速地为众多公司交付在线内容。如今，在浩若烟海的互联网上，很大一部分内容都是通过 CDN 交付的。

内容交付网络依赖于三种类型的服务器。

• 源站服务器。 源站服务器包含内容的原始版本，并担任着事实来源的角色。只要内容需要更新，就会在源站服务器上进行更改。源站服务器可以由某个内容提供商所有和管理，也可以托管在 Amazon 的 AWS S3 或 Google Cloud Storage 等第三方云提供商的基础架构上。
• 边缘服务器。 边缘服务器位于世界各地的多个地理位置，也称为“入网点”(PoP)。这些 PoP 内的边缘服务器用于缓存从源站服务器中复制的内容，并负责向附近的用户交付此内容。当用户请求访问源站服务器上的内容时，他们会被重定向到靠近其地理位置的边缘服务器并访问该服务器上的内容缓存副本。如果缓存内容已过时，边缘服务器会请求从源站服务器获取更新后的内容。CDN 边缘服务器由 CDN 托管提供商所有或管理。
• DNS 服务器。 域名系统 (DNS) 服务器用于跟踪 IP 地址并为源站和边缘服务器提供 IP 地址。当客户端向源站服务器发送请求时，DNS 服务器会使用配对的边缘服务器的名称作出响应，以便更快地提供内容。

互联网上的很大一部分内容都是通过 CDN 交付的。其实际工作原理如下：

假设您身在纽约，想要访问您喜欢的某家伦敦商店的网站，这个网站托管在英国的服务器上，如果您的请求需要穿过大西洋漂洋过海才能到达彼岸，那么内容加载会无比缓慢。为了解决这个问题，CDN 将这个伦敦网站内容的缓存版本存储在世界各地的多个地理位置 (PoP)。这些 PoP 各有自己的缓存服务器，负责将这些内容交付到距离您在纽约的实际地点较近的某个位置。

为了提供理想的访问体验，CDN 会执行两项基本功能。

• 降低延迟。所谓延迟，就是指在您尝试访问某个网页或者视频流时，等待内容完全加载到您的设备上这段耽搁的时间。虽然延迟通常以毫秒为单位，但给人的感觉堪称是度日如年，如果最后的结果是加载错误或超时，那更是让人抓狂。有些内容交付网络通过缩短内容与您之间的物理距离来减少延迟。因此，规模更大、分布更广的 CDN 能将内容放置在尽可能靠近最终用户的位置，从而更快、更可靠地提供网站内容。
• 均衡负载。CDN 平衡整体流量，竭力让每个访问互联网内容的人都能获得出色的 Web 体验。这就像是现实世界里的交通疏导。如果要从 A 点出发到 B 点去，那么在没有其他车辆的情况下，可能有特定某一条路线是最快的，但如果这条路线变得拥堵，那么对于所有道路使用者来说，将车流分散到多条不同的路线上是最优解。这可能意味着您要被调度到另外一条略微长一点的路线上，行车时间要长几分钟（如果对应类比到网络世界里，就是长几毫秒），但您不会被困在路线最短、但现在发生交通拥堵的路线上。利用负载均衡，内容提供商可以应对需求增加和流量大幅激增的情况，同时仍然能够提供高品质用户体验并避免发生停机。

CDN 承载着相当大一部分的全球互联网流量，它们能帮助解决互联网内容交付的棘手难题。从中小型内容提供商到大型全球企业，各个地方的各类企业都在利用 CDN 的主要优势为其客户提供无缝的 Web 体验。

• 提升性能。性能的具体体现是：点击后能立即访问新内容，还是点击后要等待 7 秒让页面加载或视频缓冲。这段的等待时间称为“缓冲”，大家所熟知的那个在屏幕上不停旋转的圆圈图标便是其标志性的象征。为了确保实现高性能并尽可能减少缓冲，CDN 会从 CDN 网络中邻近用户的服务器上提供已预先保存的内容，而不是向可能远在半个地球之外的源站服务器发送请求。如果内容尚未预先保存，CDN 会利用有关连接的结构化知识来应对各种挑战。先进的 CDN 使用更多技术来解决交付不可缓存的动态内容时的任何问题，并使用这些技术确定要交付给不同设备的相应内容类型。利用 CDN，内容提供商能向所有最终用户提供快速、优质的 Web 体验；不论他们身处何地，也不论他们使用何种浏览器、设备或网络，都能畅享这样的体验。网页渲染更快，视频缓冲时间更短，而网站访客的互动度更高。
• 确保可用性。可用性指的是，即使在用户流量高峰期，有许多人同时访问内容，或者在互联网的某些地方出现服务器中断的情况下，内容仍然可供最终用户访问。在流量负荷峰值达到每秒数百万次请求时，即使最强大的源站服务器也会倍受考验。如果没有内容交付网络，所有这些流量都必须由内容提供商的基础架构来吸收。这可能会造成故障，以及糟糕的最终用户体验。CDN 提供广泛分布的服务器基础架构就是为了缓解这些问题。先进的 CDN 拥有高度分布式的架构和大规模的服务器平台，可以吸收超过 100 Tbps 的流量，使内容供应商始终能为更庞大的用户群提供服务。
• 增强安全性。CDN 还能提升网站安全性，更好地防范恶意攻击者和威胁，比如 分布式拒绝服务 (DDoS) 攻击。现在，先进的内容交付网络可以提供基于云的独特安全解决方案和 DDoS 防护。
• 收集情报。CDN 提供商几乎承载着全球互联网近一半的流量，能产生大量有关全球最终用户互联性能、设备类型和浏览体验的数据。此数据可以为 CDN 客户提供针对其用户群的关键、可行情报和见解。另外，来自 CDN 的情报还支持提供真实用户监控、衡量最终用户与 Web 内容互动情况的媒体分析以及跟踪在线威胁的云安全情报等服务。
• 改善客户体验。内容、应用程序和网站所有者（包括电商网站、传媒机构和 云计算公司）使用 CDN 来改善客户体验，同时实现降低消费者放弃率、增加广告展示次数、提高转化率和提升客户忠诚度等目标。
• 分载流量。随着 在线流媒体和其他富媒体服务呈现爆炸式增长，用户对于在多种类型的设备上获得出色  Web 性能的期望值不断提高，当今的许多网络服务提供商都发现自己的内容分发网络面临很大的压力。通过使用更靠近最终用户的服务器上的缓存版本来响应对 Web 内容的请求，CDN 可以分载内容服务器的流量并改善 Web 体验。
• 降低带宽成本。通过从更靠近用户的服务器交付内容，CDN 可以减少带宽消耗及关联的成本。

几乎所有访问 Web 网络的人都在使用 CDN。CDN 的初衷就是给互联网访问者提供更快、更可靠的体验。内容和应用程序所有者和网络服务提供商通过 CDN 来给自己的客户提供这些好处。

CDN 给最终用户带来的好处

通过 CDN 交付的网站和 Web 应用程序有着许多优势，包括更快的页面加载、更快的交易处理，以及更一致的在线体验。CDN 只是安静地在幕后发挥着强大的力量，实际受惠于它们的用户甚至不知道它们的存在。用户只是觉得获得了自己要求 ISP 或移动服务提供商提供的服务。

CDN 给内容所有者带来的好处

内容和应用程序所有者使用 CDN 来改善客户体验。使用内容交付网络还可以改善 Web 安全性，例如，CDN 可以帮助吸收 DDoS 攻击流量，并减轻这类攻击造成的破坏性。

CDN 给网络服务提供商带来的好处

当今的许多网络服务提供商都发现，有必要部署自己的内容交付网络。对于网络运营商来说，部署内容交付网络可以减少订阅者的流失，促进增值服务的开发，减少核心网络上的流量，并使运营商能够向企业和第三方内容所有者销售 CDN 服务。

CDN 的主要优势之一就是分载。在用户请求 Web 内容时，CDN 会从物理和网络两个角度衡量各个缓存版本与最终用户的距离，并选择与最终用户更为靠近的缓存版本来响应请求，而非从源站交付内容，因此一方面分载了内容服务器的流量，另一方面改进了用户的 Web 体验。这意味着内容可以留在网络运营商的网络内，减少与其他网络对等互连并进行互动的需要，也不需要为了交付信息而在更为广阔的互联网上传输这些信息。

Akamai 的 CDN 服务源自互联网创始人 Tim Berners-Lee 提出的一项挑战，即解决后来被戏称为“万等网”的问题。早在超过 25 年前，我们便先行探索了边缘计算技术，开发了复杂的新技术来路由网络流量，将内容从集中的服务器更快地交付给早期互联网用户。如今，全球许多杰出品牌都信赖 Akamai 的解决方案和专业知识，通过我们为其数字体验保驾护航。

Akamai 拥有超过 1 Pbps 的出色边缘容量，有着庞大的规模，拥有 4,100 多个地点和 1,200 多个网络，覆盖全球 120 多个国家/地区。规模庞大的边缘交付平台赋予我们更广阔的视角，让我们得以更全面地了解互联网动向。这意味着我们可以巧妙地避开瓶颈，在边缘抵御风险。

无论内容类型如何，无论是网站、应用程序、API、视频还是软件，我们全面的内容 交付解决方案旨在突破地点、设备或网络的制约，为每一位用户提供非凡的数字体验。

• 应用程序和 API 性能。Akamai 应用程序和 API 性能解决方案利用具有吸引力的快速应用程序和 API 性能来改善用户体验。Akamai API Acceleration 优化了 API 性能和可用性，以改善用户体验。Akamai Ion 通过网站和应用程序提供具有吸引力且快速可靠的用户体验。Global Traffic Management 利用智能负载均衡来优化应用程序性能并避免中断。
• 媒体交付。Akamai 媒体交付解决方案可以在任何设备上始终如一地为众多观众提供优质的 流媒体服务。Akamai Adaptive Media Delivery 可以安全地为海量观众提供始终高品质的在线视频，而 Akamai Download Delivery 能够持续为用户提供快捷顺畅的大文件下载体验。Akamai Media Services Live 可以为观众提供直播级的 实时视频流传输体验。利用 Akamai DataStream，用户可以大规模解读日志数据，深入探究 CDN 和 流媒体直播服务器的性能。
• 边缘计算。Akamai 边缘应用程序可以运行 CDN 上集成的功能，从而降低开销。无服务器计算解决方案支持开发人员在更靠近最终用户的位置构建 Web 应用程序，从而提高性能、改善用户体验。云优化技术可以提升可用性和性能，同时降低云应用程序的成本和复杂性。

利用 Akamai 的 CDN 服务，内容和应用程序所有者及网络服务提供商可以：

• 通过自动加速提供能够想象到的出色网站和移动应用程序体验。当今的用户需要在每台设备上随时获得具有视觉吸引力的快速个性化体验。为了满足客户期望，Akamai 技术不断地分析、优化和加速 Web 和移动应用程序体验。
• 在各种屏幕上提供高品质视频播放体验。尽管在线内容的交付过程中存在很多挑战，在线观众始终希望获得出色的视频播放体验。Akamai 解决方案可以优化内容和技术，在任何屏幕上为日益增长的在线观众提供始终高品质的视频播放体验。
• 启用无缝下载交付。最终用户期待顺畅无忧的下载体验，这就要求快速完成下载，以及近乎于即时的更新。为了尽可能提高下载完成率、客户满意度和收入，Akamai 提供了多种可靠的高性能解决方案，能够通过互联网交付大量基于文件的内容。
• 加速 API 性能。在当今快节奏的数字环境中，连接速度以毫秒为单位进行衡量，因此 API 意义非凡。为了应对 API 请求数量快速增加的问题，同时确保提供出色的可靠性、可扩展性和性能，Akamai 加速交付 API 和其他小型有效负载流量，从而在应用程序和站点上实现快速且具有吸引力的用户体验。Akamai 会分载源站基础架构的请求，并为多种类型的流量（包括 XML、JSON 以及对应用程序成功至关重要的其他小型事务流量和程序化流量）提供可预测的出色性能。