互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的快捷與便利，已在人們生活的方方面面產(chǎn)生影響。足不出戶即可買買買、千里之外也可視頻見面……而近年來(lái)，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的普及，以及視頻、直播等移動(dòng)應(yīng)用崛起，互聯(lián)網(wǎng)用戶規(guī)模與日俱增。

據(jù)《中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，截至 2021 年 12 月，我國(guó)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)到 10.32 億，較 2020 年 12 月新增網(wǎng)民 4296 萬(wàn)，互聯(lián)網(wǎng)普及率達(dá) 73.0%，較 2020 年 12 月提升 2.6 個(gè)百分點(diǎn)。

龐大用戶群帶來(lái)的用戶體驗(yàn)壓力也讓互聯(lián)網(wǎng)面臨前所未有的挑戰(zhàn)，特別是在元宇宙高速發(fā)展的當(dāng)下，保證互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)體驗(yàn)的重要性更進(jìn)一步凸顯。因此，CDN技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)底層基礎(chǔ)已成為保障元宇宙新交互形式流暢體驗(yàn)的關(guān)鍵要素。

什么是CDN？

CDN技術(shù)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)體驗(yàn)的重要性毋庸置疑，那為什么CDN技術(shù)會(huì)成為構(gòu)建元宇宙基座必不可少的呢？我們首先需要知道什么是CDN？

CDN的全稱是 Content Delivery Network，即內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。是指利用分布在不同區(qū)域的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器群組成流量分配管理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，為用戶提供內(nèi)容的分散存儲(chǔ)和高速緩存。

其原理是在用戶訪問(wèn)相對(duì)集中的地區(qū)或網(wǎng)絡(luò)中部署緩存服務(wù)器，當(dāng)用戶訪問(wèn)網(wǎng)站時(shí)，通過(guò)全局負(fù)載技術(shù)，將用戶的訪問(wèn)指向距離最近的緩存服務(wù)器上，由緩存服務(wù)器為用戶提供內(nèi)容服務(wù)，解決網(wǎng)絡(luò)擁擠的狀況，提高用戶訪問(wèn)的響應(yīng)速度。

舉個(gè)更通俗易懂的例子：某地有一條小河，小河邊上有兩個(gè)村莊，距離小河近的村莊為村莊A，距離遠(yuǎn)的村莊為村莊B。村莊B為了解決去小河取水路程遠(yuǎn)的問(wèn)題，在村莊B旁邊建立一個(gè)水庫(kù)，并引流小河里的水，這樣每次只要到水庫(kù)中取水即可，有效縮短了取水路程。

這個(gè)例子中的小河就相當(dāng)于網(wǎng)站的源服務(wù)器，村莊A和村莊B相當(dāng)處在不同位置的終端，水庫(kù)便相當(dāng)于CDN節(jié)點(diǎn)。通過(guò)水庫(kù)（CDN節(jié)點(diǎn)）的加入，讓村莊B（距離遠(yuǎn)的終端）也可有同樣短距離的取水路程（網(wǎng)絡(luò)傳輸距離），來(lái)獲取小河（源服務(wù)器）中的水（網(wǎng)站資源）。

CDN的核心技術(shù)

那CDN是如何優(yōu)化“取水路徑”的呢？實(shí)現(xiàn)起來(lái)要依賴哪些關(guān)鍵技術(shù)呢？

1、負(fù)載均衡技術(shù)

負(fù)載均衡技術(shù)是CDN實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)加速的核心，其包括網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡和服務(wù)器負(fù)載均衡。網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡就是將網(wǎng)絡(luò)上的流量盡可能均勻的分配到幾個(gè)能完成相同任務(wù)的服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上，以此來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)的整體性能，避免部分服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)過(guò)載。

而服務(wù)器負(fù)載均衡是指能夠在性能不同的服務(wù)器之間進(jìn)行任務(wù)分配，既能保證性能差的服務(wù)器不成為系統(tǒng)的瓶頸，又能保證性能高的服務(wù)器的資源得到充分利用。通過(guò)使用多站點(diǎn)內(nèi)容和服務(wù)，不僅可以提高容錯(cuò)性和可用性，還可以防止網(wǎng)絡(luò)中斷等意外導(dǎo)致的故障。

目前，服務(wù)器負(fù)載均衡在CDN技術(shù)中發(fā)揮著重要作用，且其性能高低直接關(guān)乎整個(gè)CDN的性能。

2.內(nèi)容分發(fā)技術(shù)

網(wǎng)站的響應(yīng)速度不僅取決于網(wǎng)絡(luò)的帶寬、路由、服務(wù)器，還與訪問(wèn)終端與服務(wù)器間的距離有關(guān)，長(zhǎng)距離的網(wǎng)絡(luò)通信，勢(shì)必會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)的延遲。

而利用內(nèi)容分發(fā)，將網(wǎng)站內(nèi)容分發(fā)到 CDN 節(jié)點(diǎn)上，便可有效降低延遲。內(nèi)容分發(fā)在實(shí)現(xiàn)上，還分為 PUSH 和PULL 兩種。PUSH 為主動(dòng)分發(fā)，通常由內(nèi)容管理系統(tǒng)將內(nèi)容從源分發(fā)到各 CDN 節(jié)點(diǎn)中。PULL 為被動(dòng)分發(fā)，通常由用戶請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)。

CDN在實(shí)際應(yīng)用時(shí)候，PUSH和PULL兩種分發(fā)方式一般都會(huì)支持。但是根據(jù)內(nèi)容的類型和業(yè)務(wù)模式的不同，內(nèi)容的分發(fā)方式也會(huì)有所不同。通常，PUSH的分發(fā)方式適合內(nèi)容訪問(wèn)比較集中的情況，如熱點(diǎn)的影視流媒體內(nèi)容，而PULL的分發(fā)方式則比較適合內(nèi)容訪問(wèn)分散的情況。

3.緩存技術(shù)

在 CDN 中，另一種提升網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)速度的技術(shù)便是緩存技術(shù)，如代理緩存服務(wù)、透明代理緩存服務(wù)、使用重定向服務(wù)的透明代理緩存服務(wù)等。通過(guò) Web 緩存服務(wù)，用戶訪問(wèn)網(wǎng)頁(yè)時(shí)可以將廣域網(wǎng)的流量降至最低。且用戶可以將內(nèi)容存儲(chǔ)在他們的ISP的緩存器中，會(huì)進(jìn)一步提高訪問(wèn)速度。

CDN 還有哪些優(yōu)勢(shì)？

CDN 除了可以有效的提升網(wǎng)站訪問(wèn)速度外，還有諸多如下特點(diǎn)：

1. 優(yōu)化帶寬使用：用戶可從節(jié)點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)，減少遠(yuǎn)程骨干網(wǎng)絡(luò)的帶寬使用需求。
2. 降低源服務(wù)器壓力：用戶從不同緩存服務(wù)器上獲取內(nèi)容，有效降低了源服務(wù)器的流量負(fù)載壓力。
3. 跨運(yùn)營(yíng)商加速：利用不同線路的緩存服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)跨運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)加速。
4. 提升安全性：訪問(wèn)緩存服務(wù)器時(shí)，源服務(wù)器真實(shí)IP被隱藏，降低被攻擊風(fēng)險(xiǎn)。

基于以上所闡述的特性和優(yōu)勢(shì)，在視頻、直播等流媒體興起的當(dāng)下，面對(duì)流量與用戶體驗(yàn)的雙重壓力，CDN 技術(shù)不僅是提升網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)質(zhì)量的有效手段，更是企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效的一劑良藥。對(duì)于元宇宙來(lái)說(shuō)，元宇宙的六大特性雖然都需要網(wǎng)絡(luò)這一基礎(chǔ)，但是其中的實(shí)時(shí)性保證卻離不開 CDN 技術(shù)，因此說(shuō)，CDN 技術(shù)在構(gòu)建元宇宙基座中必不可少。