基于内容优化数据中心网络的三大技术

jopen 9年前
 

网络技术分为多个层级，下到物理链路层，上到应用层，不同层级运行着不同的协议，有着不同的作用。随着数据中心的发展，网络技术获得了很大发展，网络已经渗透到了世界的各个角落，不过当我们在上网时，经常遇到网络阻塞，响应速度缓慢，甚至服务器错误响应或无法进行正常访问等一系列问题。为解决这些问题，从网络入手也有不少的方法。其中基于应用层的，也就是基于内容的就有不少的方法，下面就来详细介绍基于内容的三大优化技术。

IDC

基于IDC的内容引入技术是三大优化之一，这里所说的IDC内容引入指的是通过数据中心直接将互联网的流量引入，然后进行服务优化。比如很多大型的互联网站都会在全国各地的数据中心建立分中心，以便当地的用户可以直接访问网站，提升访问的速度和用户体验。这样就需要当地的数据中心做IDC的内容引入，直接将这个网站的流量在本地进行引入，这样数据中心需要与各大互联网网站进行合作，尤其是访问流量大的网站，这样采用将更多的流量引入到数据中心来。IDC内容引入是从根本上解决网内资源不足的最佳途径，然而受机房、带宽、运营商和CP谈判等各种因素影响，并不能在短时间内解决需求内容源的引入。并且引入存在重点网站引入深度不足、热点网站引入精度不足、IDC资源引入分布不均等种种问题，严重影响网内用户的访问体验。IDC内容引入属于粗放型的优化，会占用比较多的网络带宽，需要更多的存储服务器用来放置数据，增加了数据中心的负担，所以引入的内容如果可以做一些限定或过滤会更好，否则将给数据中心带来很大的运营成本压力。

CDN

CDN叫内容分发网络，是一种新型网络内容服务体系，其基于IP网络而创建，基于内容访问与应用的效率要求、质量要求和内容秩序而提供内容的分发和服务。通俗讲CDN就是网站加速，可以解决跨运营商、跨地区、服务器负载能力过低，带宽过少等带来的网站打开速度慢等问题。实现CDN的主要技术手段是高速缓存、镜像服务器。高速缓存手段的成本较低，适用于静态内容，缓存服务器可以处理大部分客户的静态请求，镜像站点服务器是让内容直截了当地进行分布，适用于静态和准动态的数据同步，这种方式要新购置服务器，同时大大增加了网络带宽，因此不能建立太多的镜像服务器。CDN优化的效果与CDN节点数量有最直接的原因，节点越多加速效果越好。很多CDN服务都是开源的，这为CDN的发展提供了肥沃土壤，比如：百度云加速、安全宝、360网站卫士、加速乐等，这些都是免费的CDN服务，可以用于中小型数据中心使用，对于一些大型的数据中心还是需要购买专业的CDN服务。不过专业的CDN服务是比较昂贵的，是大数据中心才能用得起的贵族式服务。CDN计费方式也有很多样，有按每月最低消费的，有按带宽收费的，有按请求数收费的，有包月包季包年限制的，还有些大多人看不懂的技术指标收费的，总之比较复杂。大多按流量计费方式中会有时间限制，规定时间内用不完就会全部作废，对于流量把握不好的中小企业，存在相当一部分浪费。

Cache

Cache是将用户访问或下载的热点内容在存储设备中保存一个副本，当内容再次被用户访问或下载时，不必连接到驻留（源）网站，而是由 Cache中保留的副本直接提供，以达到加速访问或下载，降低网间带宽依赖的目的。一般Cache分为Web Cache和P2P Cache，Web Cache是强制每次请求直接发送给源服务器，而不经过本地缓存版本的校验，这对于需要确认认证应用很有用，或者严格要求使用最新数据的引用。P2P Cache将传统的缓存原理应用到P2P内容上，其基本思想就是在网络边缘缓存P2P内容，用缓存内容服务后续的P2P请求，过滤掉重复的P2P内容。在 P2P网络中部署缓存设备可能获得高达90%的字节命中率， P2P缓存系统的使用可以非常有效地缓解P2P流量对网络带宽的占用。同时，由于缓存系统靠近P2P用户，可以使用户访问不必穿过缺乏服务质量保证的核心网络，从而降低用户访问响应时间，保证用户访问质量，提升用户体验并吸引用户，从而为P2P技术的进一步发展提供保障。当然Cache也不是没有缺点，Cache对静态内容能提供正常服务，对动态内容服务容易发生错误，需要精细化管控；Cache对互联网内容的变化具有一定的滞后性，会影响业务的正常体验，无法实时保证服务质量。Cache会减少ICP入驻数据中心的意愿，对运营商的数据中心引入造成影响。

IDC、CDN、Cache三大基于内容的优化技术，实现原理各有不同，效果也有所差异，因此无法相互替代。IDC更倾向于对大规模的流量的引入优化，CDN是内容分发，Cache则是对内容的精细化管理，面向的基于流量大小不同，那么获得的优化效果就不同。当然，三大优化技术各自也都存在一些缺点，所以要各需所长，在一个大型的数据中心里，三者可以共存，弥补各自的缺点。本质上Cache和 CDN 都是互联网内容资源访问的一个转向和再服务的系统，区别在于一个是主动，一个是被动；一个是单点服务，一个是集中化调度的体系服务，IDC需要与 Cache、CDN实现有效协同，优化资源使用效率及流量流向。通过部署三大内容优化技术，来实现对全网内容源的统一协同管理。首先通过对全网内容源的分布拨测，分析内容的服务质量。结合 IDC 的引入情况、CDN 的分布情况，多维度分析，按照协同原则，实现 Cache 按需缓存、Cache/CDN 内容互斥的协同，优化全网内容源服务。三种技术协同工作，也大大提升数据中心的优化效果。