本文簡單介紹了CDN技術(shù)在視頻網(wǎng)站里面的應(yīng)用。

1.從電商公司的物流系統(tǒng)說起

2019年“雙十一”全網(wǎng)銷售額最終鎖定在4101億元，同比增長30.5%。其中，天貓銷售額占全網(wǎng)銷售額的65.5%，而京東、拼多多、蘇寧易購分別以17.2%、6.1%和4.9%的占比位居其后。

電商網(wǎng)站根據(jù)后臺的大數(shù)據(jù)分析，比如北上廣深等地，每天能夠賣出去多少書籍、衛(wèi)生紙、包、電器等存放期比較長的物品。這些物品用不著從中心倉庫發(fā)出，所以平時就可以將它們分布在各地倉庫里，客戶一下單，就近的倉庫發(fā)出，第二天就可以收到了。這樣，用戶體驗大大提高。

類似于電商的物流系統(tǒng)，全球有這么多的數(shù)據(jù)中心，無論在哪里上網(wǎng)，臨近不遠的地方基本上都有數(shù)據(jù)中心。是不是可以在這些數(shù)據(jù)中心里部署幾臺機器，形成一個緩存的集群來緩存部分?jǐn)?shù)據(jù)，那么用戶訪問數(shù)據(jù)的時候，就可以就近訪問了呢？

當(dāng)然是可以的。這些分布在各個地方的各個數(shù)據(jù)中心的節(jié)點，就稱為邊緣節(jié)點。由于邊緣節(jié)點數(shù)目比較多，但是每個集群規(guī)模比較小，不可能緩存下來所有東西，因而可能無法命中，這樣就會在邊緣節(jié)點之上。有區(qū)域節(jié)點，規(guī)模就要更大，緩存的數(shù)據(jù)會更多，命中的概率也就更大。在區(qū)域節(jié)點之上是中心節(jié)點，規(guī)模更大，緩存數(shù)據(jù)更多。如果還不命中，就只好回源網(wǎng)站訪問了。

2.CDN網(wǎng)絡(luò)是什么

CDN中文叫“內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)”。 

CDN專注于“內(nèi)容”，專注于靜態(tài)資源的分發(fā)和訪問，比如一張圖片，一個文本文件，一個視頻，一個CSS等，任何以文件形式存儲的，為了提高在互聯(lián)網(wǎng)上的訪問速度和質(zhì)量，都可以將這個資源部署在CDN這個網(wǎng)絡(luò)上。

CDN動作是“分發(fā)”，就是如何讓剛才提到的那些內(nèi)容快速地部署在這個網(wǎng)絡(luò)上，從而為用戶服務(wù)，目的在于用戶的快速訪問和就近接入，分發(fā)的目的為了用戶更好的體驗。

CDN部署在“網(wǎng)絡(luò)”，是部署在全國或者全世界的一大堆服務(wù)器，這些服務(wù)器基于當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)架構(gòu)在其上層再構(gòu)成一個網(wǎng)絡(luò)，這個網(wǎng)絡(luò)專為資源分發(fā)而生。

一句話概括，CDN是一個基于互聯(lián)網(wǎng)數(shù)量巨大的服務(wù)器，專注于內(nèi)容和資源分發(fā)，方便用戶快速訪問，提升用戶體驗的一個內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)。

3.CDN網(wǎng)絡(luò)是怎么運行的？

平時我們上網(wǎng)的時候，首先會在瀏覽器上輸入目的網(wǎng)址（比如m.51huadong.com），然后從DNS服務(wù)器上獲取到目的網(wǎng)址的IP地址，通常大型門戶網(wǎng)站的目的IP地址不止一個，DNS服務(wù)器會選擇最優(yōu)的IP地址返回給我們訪問。

同樣的道理，當(dāng)我們?nèi)ピL問一些視頻網(wǎng)站的時候，本地DNS服務(wù)器去請求CDN的全局負(fù)載均衡，全局負(fù)載均衡服務(wù)器會為用戶選擇一臺合適的緩存服務(wù)器提供服務(wù)，選擇的依據(jù)包括：

  .根據(jù)用戶IP地址，判斷哪一臺服務(wù)器距離用戶是最近；

  .用戶所處的運營商；

  .根據(jù)用戶所請求的URL中攜帶的內(nèi)容名稱，判斷哪一臺服務(wù)器上有用戶所需的內(nèi)容；

  .查詢各個服務(wù)器當(dāng)前的負(fù)載情況，判斷哪一臺服務(wù)器尚有服務(wù)能力。

本地DNS服務(wù)器緩存這個IP地址，然后將IP地址返回給客戶端，客戶端去訪問這個邊緣節(jié)點，下載資源。緩存服務(wù)器響應(yīng)用戶請求，將用戶所需內(nèi)容傳送給用戶終端。如果這臺緩存服務(wù)器上并沒有用戶想要的內(nèi)容，那么這臺服務(wù)器就要向它的上一級緩存服務(wù)器請求內(nèi)容，直至追溯到網(wǎng)站的源服務(wù)器將內(nèi)容拉到本地。

另外，在視頻直播的時候，通常還有“超清”、“高清”、“標(biāo)清”，這些都對應(yīng)著不同的碼流和分辨率。

當(dāng)訪問這些網(wǎng)站資源的時候，智能負(fù)載均衡系統(tǒng)，根據(jù)用戶的地理位置信息，就近選擇邊緣服務(wù)器，為用戶提供推 / 拉流服務(wù)。中心層也負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)碼服務(wù)，根據(jù)用戶的帶寬大小動態(tài)調(diào)整不同的流媒體格式，最大化的滿足用戶的體驗。

寫在最后

最近這兩年，“邊緣計算”概念很火，在CDN網(wǎng)絡(luò)的邊緣節(jié)點服務(wù)器，也可以具備視頻編解碼功能，將視頻數(shù)據(jù)從中心處理下放到邊緣節(jié)點處理，這樣就可以減少中心層的編解碼壓力，最大化地滿足用戶在不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的使用體驗。（ 來源微信公眾號：博之大者）

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