1. CDN이란?
CDN의 전체 이름은 Content Delivery Network, 즉 콘텐츠 배포 네트워크입니다. 그 목적은 기존 인터넷에 CACHE(캐싱) 계층의 새로운 계층을 추가하고 사용자 네트워크 "에지"에 가장 가까운 노드에 웹 사이트의 콘텐츠를 게시하여 사용자가 필요한 콘텐츠를 근처에서 얻고 개선할 수 있도록 하는 것입니다. 사용자 경험. 웹 사이트에 대한 액세스 응답성. 작은 네트워크 대역폭, 많은 사용자 방문, 콘센트의 편중 분포 등의 원인을 기술적으로 해결하고 웹 사이트를 방문하는 사용자의 응답 속도를 향상시킵니다.
간단히 말해서 CDN의 작동 원리는 소스 사이트의 리소스를 전 세계에 위치한 CDN 노드에 캐시하는 것입니다. 사용자가 리소스를 요청할 때 각 사용자의 요청이 소스 사이트로 돌아가도록 요구하는 대신 가장 가까운 노드에 캐시된 리소스를 반환합니다. 소스 사이트에서 가져오기는 네트워크 정체를 피하고 소스 사이트의 압력을 완화하며 리소스에 액세스하는 사용자.
- 서버 측에서 "첫 번째 마일" 문제 해결
- 서로 다른 운영자 간의 상호 연결 병목 현상의 영향을 완화하거나 제거합니다.
- 지방의 수출 대역폭 압력 완화
- 백본 네트워크에 대한 부담 완화
- 인터넷에서 핫 콘텐츠 배포 최적화
2. CDN의 작동 원리
- 사용자는 방문할 도메인 이름을 입력하고 운영 체제는 LocalDns에 도메인 이름의 IP 주소를 쿼리합니다.
- LocalDns는 도메인 이름의 권한 있는 서버에 대해 ROOT DNS를 쿼리합니다(LocalDns 캐시가 만료되었다고 가정함).
- ROOT DNS는 LocalDns에 대한 도메인 이름 인증 dns 레코드에 응답합니다.
- LocalDns는 도메인 이름의 인증된 DNS 레코드를 얻은 후 도메인 이름의 인증된 DNS에서 도메인 이름의 IP 주소를 계속 쿼리합니다.
- 도메인 이름 인증 dns가 도메인 이름 레코드를 쿼리한 후 LocalDns에 응답합니다.
- LocalDns는 도메인 이름 IP 주소를 가져오고 클라이언트에 응답합니다.
- 사용자가 도메인 이름의 IP 주소를 얻은 후 사이트 서버를 방문합니다.
- 사이트 서버는 요청에 응답하고 콘텐츠를 클라이언트에 반환합니다.
CDN 액세스 프로세스
위의 그림에서 CDN 캐시를 사용한 후 웹 사이트의 액세스 프로세스가 다음과 같이 되는 것을 확인할 수 있습니다.
- 사용자는 방문할 도메인 이름을 입력하고 운영 체제는 LocalDns에 도메인 이름의 IP 주소를 쿼리합니다.
- LocalDns는 도메인 이름의 권한 있는 서버에 대해 ROOT DNS를 쿼리합니다(LocalDns 캐시가 만료되었다고 가정함).
- ROOT DNS는 LocalDns에 대한 도메인 이름 인증 dns 레코드에 응답합니다.
- LocalDns는 도메인 이름의 인증된 DNS 레코드를 얻은 후 도메인 이름의 인증된 DNS에서 도메인 이름의 IP 주소를 계속 쿼리합니다.
- 도메인 이름 인증 dns가 도메인 이름 레코드(일반적으로 CNAME)를 쿼리한 후 LocalDns에 응답합니다.
- LocalDns는 도메인 이름 레코드를 얻은 후 지능형 예약 DNS에서 도메인 이름의 IP 주소를 쿼리합니다.
- Smart Scheduling DNS는 특정 알고리즘 및 전략(예: 정적 토폴로지, 용량 등)에 따라 가장 적합한 CDN 노드 IP 주소로 LocalDns에 응답합니다.
- LocalDns는 도메인 이름 IP 주소를 가져오고 클라이언트에 응답합니다.
- 사용자는 도메인 이름의 IP 주소를 얻은 후 사이트 서버를 방문합니다.
- CDN 노드 서버는 요청에 응답하고 콘텐츠를 클라이언트에 반환합니다. (한편 캐시 서버는 나중에 사용하기 위해 로컬에 저장하고, 다른 한편은 획득한 데이터를 클라이언트에 반환하여 데이터 서비스 프로세스를 완료합니다.)
위의 분석을 통해 우리는 일반 사용자에게 투명한 액세스를 달성하기 위해(사용자 클라이언트는 캐시를 사용한 후 어떠한 설정도 할 필요가 없음) DNS(Domain Name Resolution)를 사용하여 사용자에게 투명한 가속 서비스를 달성하기 위해 캐시 서버에 액세스합니다. 사용자가 웹 사이트를 방문하는 첫 번째 단계는 도메인 이름 확인이므로 DNS를 수정하여 사용자가 방문하도록 유도하는 가장 간단하고 효과적인 방법입니다.
CDN 네트워크의 구성 요소
일반 인터넷 사용자의 경우 각 CDN 노드는 주변에 배치된 웹 서버와 같습니다.
DNS 테이크오버를 통해 사용자의 요청은 가장 가까운 노드로 투명하게 전달되며 노드에 있는 CDN 서버는 웹 사이트의 원래 서버와 마찬가지로 사용자의 요청에 응답합니다. 사용자와 더 가깝기 때문에 응답 시간이 필연적으로 빨라집니다.
위 그림에서 점선으로 표시된 부분이 클라이언트와 사이트 서버 사이에 위치한 CDN 레이어입니다.
지능형 스케줄링 DNS(예: f5의 3DNS)
- Smart Scheduling DNS는 CDN 서비스의 핵심 시스템입니다. 사용자가 CDN 서비스에 가입한 웹 사이트를 방문하면 도메인 이름 확인 요청이 최종적으로 "Smart Scheduling DNS"에 의해 처리됩니다.
- 미리 정의된 일련의 정책을 통해 해당 시점에 사용자와 가장 가까운 노드 주소를 사용자에게 제공하여 사용자가 빠른 서비스를 받을 수 있도록 합니다.
- 동시에 다양한 장소에 분산된 CDN 노드와 통신을 유지하고 각 노드의 상태, 용량 및 기타 정보를 추적하고 사용자의 요청이 가장 가까운 사용 가능한 노드에 할당되도록 해야 합니다.
캐시 기능 서비스
- 로드 밸런싱 장비(lvs, F5의 BIG/IP 등)
- 콘텐츠 캐시 서버(예: squid)
- 공유 저장소
3. 용어설명
CNAME 레코드
CNAME은 별칭(표준 이름)입니다. 도메인 이름을 다른 도메인 이름으로 확인하는 데 사용할 수 있습니다. DNS 시스템이 CNAME의 왼쪽에 있는 이름을 쿼리하면 CNAME의 오른쪽에 있는 이름으로 전환한 다음 마지막 PTR 또는 A Name까지 쿼리합니다. 성공한 후에만 응답합니다. 그렇지 않으면 실패합니다.
CNAME 도메인 이름
DNS
DNS는 Domain Name System의 약자로 도메인 이름 확인 서비스를 의미합니다. 인터넷에서 그 역할은 도메인 이름을 네트워크에서 인식할 수 있는 IP 주소로 변환하는 것입니다. 사람들은 도메인 이름을 기억하는 데 익숙하지만 기계는 IP 주소만 인식합니다. 도메인 이름과 IP 주소 사이에는 일대일 대응이 있습니다. 이들 간의 변환 작업을 도메인 이름 확인이라고 합니다. 도메인 이름 확인은 전용 도메인 이름 확인 서버에서 완료해야 합니다. 프로세스는 자동입니다. 예: 인터넷 서핑 시 입력한 www.baidu.com은 자동으로 220.181.112.143으로 변환됩니다.
소스 호스트로 돌아가기
Back-to-Origin 호스트: Back-to-Origin 호스트는 Back-to-Origin 요청이 액세스하는 원본 사이트의 특정 사이트를 결정합니다.
예 1: 원본 사이트는 도메인 이름입니다. 소스 사이트 www.a.comis 이고 back-to-source 호스트는 www.b.com입니다. 그러면 실제 back-to-source 요청은 `www.a.com으로 확인된 IP이고 해당 호스트의 사이트 www.b.com입니다.
예 2: 원본 사이트는 IP이고 원본 사이트는 1.1.1.1이고 원본으로 돌아가는 호스트는 www.b.com이면 실제 원본으로 돌아가는 호스트는 호스트의 www.b.com 사이트입니다. 1.1.1.1에 해당
소스로 돌아가는 프로토콜
소스를 다시 참조할 때 사용하는 프로토콜은 클라이언트가 리소스에 액세스할 때 사용하는 프로토콜과 일치합니다. 즉, 클라이언트가 HTTPS를 사용하여 리소스를 요청하는 경우 리소스가 CDN 노드에 캐시되지 않으면 노드는 리소스를 얻기 위해 소스로 돌아가는 동일한 HTTPS 메서드 마찬가지로 클라이언트가 HTTP 프로토콜을 사용하여 요청하면 CDN 노드도 소스로 돌아갈 때 HTTP 프로토콜을 사용합니다.
데이터 센터, 전용 네트워크, 메트로폴리탄 네트워크, 전용선, 다크 파이버 네트워크 상호 연결 장치,
DWDM OTN 플랫폼, HT6000 및 HT6800.
