CDN可靠性和冗余

CDN 的優(yōu)勢 – 可靠性和冗余

CDN 的一大特征是它能夠在遭遇常見網絡問題（包括硬件故障和網絡擁塞）時保持網站內容在線。通過對 Internet 流量進行負載均衡，使用智能故障轉移以及跨許多數(shù)據(jù)中心維護服務器，CDN 的設計可以避免網絡擁塞并且抵御服務中斷。

什么是負載均衡？CDN 如何對流量進行負載均衡？

負載均衡器的作用是在許多服務器之間均勻分配網絡流量。負載均衡可以基于硬件，也可以基于軟件。CDN 在數(shù)據(jù)中心中使用負載均衡將傳入請求分散到可用的服務器池中，以確保以最有效的方式應對流量高峰。通過高效使用可用資源，負載均衡能夠提高處理速度并有效利用服務器容量。妥善均衡傳入流量的負載是緩解非典型 Internet 活動期間（例如，網站遇到異常多的訪問者時，或者發(fā)生分布式拒絕服務攻擊時）流量高峰的關鍵組成部分。

CDN 還利用負載均衡，在服務器資源的供應上下波動時快速有效地做出更改。如果服務器出現(xiàn)故障并發(fā)生故障轉移，則負載均衡器將重定向分配給故障服務器的流量，并將其按比例分散到其余的服務器。這可以增加硬件故障不中斷流量的可能性，從而提供彈性和可靠性。數(shù)據(jù)中心中有新的服務器聯(lián)機時，負載均衡器將按比例卸除其他服務器的負載，并提高新硬件的利用率。借助基于軟件的負載均衡服務，CDN 可以快速擴展負載平衡容量，而不會遇到使用物理負載平衡硬件時的瓶頸。

什么是故障轉移？服務器之間如何進行 CDN 故障轉移？

在要求高度可靠性和近乎持續(xù)可用性的計算機系統(tǒng)中，故障轉移可用于防止在服務器不可用時丟失流量。當服務器發(fā)生故障時，流量需要重新路由到仍在正常運行的服務器。通過自動將任務卸載到備用系統(tǒng)或其他具有可用容量的機器上，智能故障轉移可以防止面向用戶的服務出現(xiàn)中斷。

CDN 如何可靠地通過 Internet 提供內容？

CDN 就像是 GPS系統(tǒng)與收費公路相結合；CDN 能夠找到到達遠距位置的最佳道路，并且能夠使用自身的網絡來找到最快到達那里的最佳路線。

當用戶從 Internet 資產（如網頁或 Web 應用程序）加載內容時，需要進行一系列連接來到達提供該內容的位置。網絡流量可以比作一種普通公路與高速公路系統(tǒng)。小范圍的慢速道路在同一區(qū)域內運轉本地交通，州際高速公路則將交通運轉到不同的州。在發(fā)生問題時，例如油罐車在通往另一個州的主要路徑上堵塞了州際高速公路的所有車道，交通必須找到一條繞行路徑。就像穿越不同州的高速公路一樣，流量通常必須穿越不同的網絡才能到達最終目的地。如果某一網絡中存在阻塞，則流量必須重定向到其他路徑。此過程可能既耗時又效率低下。

假設一個舊金山的用戶正在加載洛杉磯的網站。連接過程需要許多步驟，但在本例中，最重要的一步是網絡信號在通往最終目的地的途中經過圣何塞的電信提供商。一位網絡工程師不慎將咖啡倒在圣何塞的路由設備上，造成此提供商離線，以致連接中斷（更奇怪的事也發(fā)生過）。這時，除非重新路由網絡流量以適應新的網絡環(huán)境，否則用戶將無法再加載其 Internet 內容?，F(xiàn)在，用戶請求如果要到達洛杉磯，就需要通過其他電信提供商。

現(xiàn)在，流量不再能夠通過預期的網絡，必須改為進入由其他組織維護的全然不同的網絡。重新協(xié)商和切換網絡的過程可能會在網絡請求中多次發(fā)生，而且這樣的實例可能會增加延遲，并將流量推向擁塞的路徑，從而導致延遲。規(guī)模足夠大的 CDN 通常將服務器布置在 Internet 交換點（IXP）和其他重要位置，從而能掌控自己的網絡連接。這些優(yōu)化的網絡架構使 CDN 提供商能夠優(yōu)化路由并減少延遲。

CDN 如何使用 Anycast 網絡來提高可靠性？

一些 CDN 使用 Anycast 路由方法，將 Internet 流量傳輸?shù)教囟ǖ目捎脭?shù)據(jù)中心。這是為了確保縮短響應時間，并防止任何一個數(shù)據(jù)中心在發(fā)生 DDoS 攻擊等異常需求時變得不堪重負。

借助 Anycast 技術，多臺機器可以共享同一個 IP 地址。當請求發(fā)送到 Anycast IP 地址時，路由器會將其定向到最近網絡上的機器。如果整個數(shù)據(jù)中心發(fā)生故障或因其他原因而無力應對大量通信，Anycast 網絡可以對服務中斷做出響應，這類似于負載均衡器在一個數(shù)據(jù)中心中跨多臺服務器傳輸通信；數(shù)據(jù)從故障位置轉移走，路由到仍然在線并可正常運作的另一個數(shù)據(jù)中心。

如今，DDoS 攻擊是對 Internet 資產可靠性的最大威脅之一。使用 Anycast 技術的 CDN 在緩解 DDoS 攻擊方面具有更大的靈活性。在大多數(shù)現(xiàn)代 DDoS 攻擊中，許多受損計算機或“機器人”用于組成所謂的僵尸網絡。這些受損計算機會產生大量 Internet 流量，以致典型的單播連接計算機無力承受。有了 Anycast 網絡，僵尸網絡攻擊流量的一部分可以分散到多個數(shù)據(jù)中心，從而減少攻擊的影響。