如今這個移動互聯網時代，越來越多的人使用手機觀看視頻，豐富自己的娛樂生活。

　　可是，大家在追劇的時候，有沒有想過一個問題——為什麼有時候明明自己手機的網速很快，但觀看視頻時，仍然卡頓？

　　回答這個問題之前，我們先來做一道算術題。

　　以之前很火的“延禧攻略”為例，當時曾經在某視頻APP實現了1千萬用戶同時在線觀看。

　　如果大家觀看的是1080p清晰度的視頻（理論上需要4Mbps帶寬），那麼，累計需要的流量帶寬是10,000,000×4Mbps=40,000,000Mbps=40Tbps。

　　對于優酷、愛奇藝這樣的互聯網視頻内容提供商來說，這無疑是非常巨大的流量壓力。

　　我們普通計算機的網卡，是1Gbps的帶寬。如果優酷有一台超級服務器，那麼，這台超級服務器就需要4萬塊網卡，而且必須百分之百跑滿速度，才能夠實現這1千萬用戶的流暢觀看。

　　對于一些實力不夠的服務商，或者突發流量陡增的情況，就會造成擁塞，從而導緻卡頓和延時。

　　有這麼一個說法：當用戶打開一個頁面，等待超過4秒，他就會關閉這個頁面。也就是說，這個用戶就會流失。

　　▼這應該是大家最讨厭的符号

　　用戶的流失，就意味着金錢的流失。沒有任何一家互聯網服務提供商希望這樣的情況發生。所以，它們必須想方設法讓自己的内容盡快呈現，縮短用戶的等待時間，提升用戶的體驗。

　　而CDN，就是一項非常有效的縮短時延的技術。

　　CDN的誕生 上世紀80年代，互聯網技術剛剛走入民用領域。

　　人們主要通過撥号來訪問網絡，帶寬很低，用戶也很少，所以，沒有對骨幹網以及服務器帶來壓力。

　　随着互聯網的爆炸式發展，用戶越來越多，加上寬帶接入網的出現，内容源服務器和骨幹網絡的壓力越來越大，無法及時響應用戶的訪問需求。

　　1995年，麻省理工學院教授、互聯網的發明者之一，Tim Berners-Lee博士發現，網絡擁塞越來越嚴重，将會成為互聯網發展的最大障礙。

　　Tim Berners-Lee

　　于是，他提出一個學術難題，希望有人能發明一種全新的、從根本上解決問題的方法，來實現互聯網内容的無擁塞分發。

　　當時Tim Berners-Lee博士的隔壁，是Tom Leighton教授的辦公室。他是一位麻省理工學院應用數學教授。

　　Tom Leighton

　　他被Berners-Lee的挑戰激起了興趣，于是他請研究生Danny C. Lewin和其他幾位頂級研究人員一起破解這個技術難題。

　　Danny C. Lewin

　　最終，他們開發了利用數學運算法則來處理内容的動态路由算法技術，有效地解決了這個難題。這個技術，就是CDN。

　　他們還為此專門成立了公司，發揮其商業價值。這個公司，就是後來鼎鼎大名的CDN服務鼻祖——Akamai公司。

　　CDN的原理 CDN這個技術其實說起來并不複雜，最初的核心理念，就是将内容緩存在終端用戶附近。

　　内容源不是遠麼？那麼，我們就在靠近用戶的地方，建一個緩存服務器，把遠端的内容，複制一份，放在這裡，不就OK了？

　　因為這項技術是把内容進行了分發，所以，它的名字就叫做CDN——Content Delivery Network，内容分發網絡。

　　具體來說，CDN就是采用更多的緩存服務器（CDN邊緣節點），布放在用戶訪問相對集中的地區或網絡中。當用戶訪問網站時，利用全局負載技術，将用戶的訪問指向距離最近的緩存服務器上，由緩存服務器響應用戶請求。（有點像電商的本地倉吧？）

　　大家可能覺得，這個不就是“鏡像服務器”嘛？其實不一樣。鏡像服務器是源内容服務器的完整複制。而CDN，是部分内容的緩存，智能程度更高。

　　确切地說，CDN=更智能的鏡像 緩存 流量導流。

　　而且還需要注意的是，CDN并不是隻能緩存視頻内容，它還可以對網站的靜态資源（例如各類型圖片、html、css、js等）進行分發，對移動應用APP的靜态内容（例如安裝包apk文件、APP内的圖片視頻等）進行分發。

　　我們來舉個例子，看看CDN的具體工作流程。

　　如果某個用戶想要訪問優酷的視頻點播内容，那麼：

　　具體步驟：

　　①、當用戶點擊APP上的内容，APP會根據URL地址去本地DNS（域名解析系統）尋求IP地址解析。

　　②、本地DNS系統會将域名的解析權交給CDN專用DNS服務器。

　　③、CDN專用DNS服務器，将CDN的全局負載均衡設備IP地址返回用戶。

　　④、用戶向CDN的負載均衡設備發起内容URL訪問請求。

　　⑤、CDN負載均衡設備根據用戶IP地址，以及用戶請求的内容URL，選擇一台用戶所屬區域的緩存服務器。

　　⑥、負載均衡設備告訴用戶這台緩存服務器的IP地址，讓用戶向所選擇的緩存服務器發起請求。

　　⑦、用戶向緩存服務器發起請求，緩存服務器響應用戶請求，将用戶所需内容傳送到用戶終端。

　　⑧、如果這台緩存服務器上并沒有用戶想要的内容，那麼這台緩存服務器就要網站的源服務器請求内容。

　　⑨、源服務器返回内容給緩存服務器，緩存服務器發給用戶，并根據用戶自定義的緩存策略，判斷要不要把内容緩存到緩存服務器上。

　　CDN的好處 采用CDN技術，最大的好處，就是加速了網站的訪問——用戶與内容之間的物理距離縮短，用戶的等待時間也得以縮短。

　　而且，分發至不同線路的緩存服務器，也讓跨運營商之間的訪問得以加速。

　　例如中國移動手機用戶訪問中國電信網絡的内容源，可以通過在中國移動假設CDN服務器，進行加速。效果是非常明顯的。

　　此外，CDN還有安全方面的好處。内容進行分發後，源服務器的IP被隐藏，受到攻擊的概率會大幅下降。而且，當某個服務器故障時，系統會調用臨近的健康服務器，進行服務，避免對用戶造成影響。

　　正因為CDN的好處很多，所以，目前所有主流的互聯網服務提供商，都采用了CDN技術。所有的雲服務提供商，也都提供了CDN服務（價格也不算貴，按流量計費）。

　　某某雲的SDN服務

　　CDN和通信行業 CDN是從傳統IT行業發展起來的一項服務。但是，對于我們通信行業來說，CDN也有非常大的商業價值。

　　互聯網服務提供商采用CDN，是以存儲換時延。花錢購置CDN服務器或雲計算服務，以此換取更好的用戶體驗。

　　通信運營商也追捧CDN，但它們的目的，是以存儲換帶寬——通過服務“下沉”，減輕上層骨幹網絡的流量壓力，避免硬件擴容，降低網絡建設成本。

　　這個很好理解啊，如果大量的業務流量數據在骨幹網跑來跑去，骨幹網肯定吃不消，要拼命擴容。如果這些業務流量數據在底層就被解決了，那麼，骨幹網的帶寬壓力自然就減輕了。不是麼？

　　很多運營商已經将CDN下沉到地市級，以此減輕壓力，同時可以提升用戶體驗。

　　講到這裡，廣大通信汪們是不是想到了什麼？

　　沒錯，這個和前幾天介紹過的移動邊緣計算，有異曲同工之妙。

　　一直以來，随着網絡能力的不斷提升，内容資源和計算能力都在不斷“往上走”，走到雲計算中心。由一個核心雲計算中心，對所有終端節點提供服務。

　　結果，人們回過頭來發現，對于非常大的面積區域，非常多的用戶數量，尤其是國家級或世界級的服務，不管你把這個中心設在哪裡，也不管你這個中心的能力有多強大，都無法克服物理距離上的障礙，會導緻無法忍受的延時和網絡擁塞。

　　于是乎，人們就開始把雲計算中心進行部分“下沉”，這才有了霧計算、霾計算。甚至人們開始質疑，集中式計算是否會最終被分布式計算所取代？

　　區塊鍊，就是分布式計算的代表

　　在小棗君看來，不存在誰完全取代誰的問題。不同的場景帶來不同的需求，不同的需求需要不同的網絡架構。場景的多樣化是現實存在的，所以，網絡架構的靈活化，也是必然的選擇。

　　即将到來的5G，提出三大場景和切片，用同一張網絡，滿足不同的需求，就體現了這樣的設計思想，順應了潮流的發展方向。

　　總而言之，對于網絡技術來說，不管是黑貓、白貓，總之，能抓到老鼠的，就是好貓。難道不是麼？

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　　棗君會繼續給大家帶來優質的文章~

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