互聯(lián)網(wǎng)帶來的快捷與便利，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，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的普及，以及視頻、直播等移動應用崛起，互聯(lián)網(wǎng)用戶規(guī)模與日俱增。

據(jù)《中國互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》數(shù)據(jù)顯示，截至 2021 年 12 月，我國網(wǎng)民規(guī)模達到 10.32 億，較 2020 年 12 月新增網(wǎng)民 4296 萬，互聯(lián)網(wǎng)普及率達 73.0%，較 2020 年 12 月提升 2.6 個百分點。

龐大用戶群帶來的用戶體驗壓力也讓互聯(lián)網(wǎng)面臨前所未有的挑戰(zhàn)，特別是在元宇宙高速發(fā)展的當下，保證互聯(lián)網(wǎng)訪問體驗的重要性更進一步凸顯。因此，CDN技術作為網(wǎng)絡底層基礎已成為保障元宇宙新交互形式流暢體驗的關鍵要素。

什么是CDN？

CDN技術對互聯(lián)網(wǎng)訪問體驗的重要性毋庸置疑，那為什么CDN技術會成為構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。是指利用分布在不同區(qū)域的節(jié)點服務器群組成流量分配管理網(wǎng)絡平臺，為用戶提供內(nèi)容的分散存儲和高速緩存。

其原理是在用戶訪問相對集中的地區(qū)或網(wǎng)絡中部署緩存服務器，當用戶訪問網(wǎng)站時，通過全局負載技術，將用戶的訪問指向距離最近的緩存服務器上，由緩存服務器為用戶提供內(nèi)容服務，解決網(wǎng)絡擁擠的狀況，提高用戶訪問的響應速度。

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

這個例子中的小河就相當于網(wǎng)站的源服務器，村莊A和村莊B相當處在不同位置的終端，水庫便相當于CDN節(jié)點。通過水庫（CDN節(jié)點）的加入，讓村莊B（距離遠的終端）也可有同樣短距離的取水路程（網(wǎng)絡傳輸距離），來獲取小河（源服務器）中的水（網(wǎng)站資源）。

CDN的核心技術

那CDN是如何優(yōu)化“取水路徑”的呢？實現(xiàn)起來要依賴哪些關鍵技術呢？

1、負載均衡技術

負載均衡技術是CDN實現(xiàn)網(wǎng)絡加速的核心，其包括網(wǎng)絡負載均衡和服務器負載均衡。網(wǎng)絡負載均衡就是將網(wǎng)絡上的流量盡可能均勻的分配到幾個能完成相同任務的服務器或網(wǎng)絡節(jié)點上，以此來提高網(wǎng)絡的整體性能，避免部分服務器或網(wǎng)絡節(jié)點過載。

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

目前，服務器負載均衡在CDN技術中發(fā)揮著重要作用，且其性能高低直接關乎整個CDN的性能。

2.內(nèi)容分發(fā)技術

網(wǎng)站的響應速度不僅取決于網(wǎng)絡的帶寬、路由、服務器，還與訪問終端與服務器間的距離有關，長距離的網(wǎng)絡通信，勢必會增加網(wǎng)絡的延遲。

而利用內(nèi)容分發(fā)，將網(wǎng)站內(nèi)容分發(fā)到 CDN 節(jié)點上，便可有效降低延遲。內(nèi)容分發(fā)在實現(xiàn)上，還分為 PUSH 和PULL 兩種。PUSH 為主動分發(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)點中。PULL 為被動分發(fā)，通常由用戶請求驅動。

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

3.緩存技術

在 CDN 中，另一種提升網(wǎng)絡訪問速度的技術便是緩存技術，如代理緩存服務、透明代理緩存服務、使用重定向服務的透明代理緩存服務等。通過 Web 緩存服務，用戶訪問網(wǎng)頁時可以將廣域網(wǎng)的流量降至最低。且用戶可以將內(nèi)容存儲在他們的ISP的緩存器中，會進一步提高訪問速度。

CDN 還有哪些優(yōu)勢？

CDN 除了可以有效的提升網(wǎng)站訪問速度外，還有諸多如下特點：

1. 優(yōu)化帶寬使用：用戶可從節(jié)點獲取數(shù)據(jù)，減少遠程骨干網(wǎng)絡的帶寬使用需求。
2. 降低源服務器壓力：用戶從不同緩存服務器上獲取內(nèi)容，有效降低了源服務器的流量負載壓力。
3. 跨運營商加速：利用不同線路的緩存服務器，實現(xiàn)跨運營商的網(wǎng)絡加速。
4. 提升安全性：訪問緩存服務器時，源服務器真實IP被隱藏，降低被攻擊風險。

基于以上所闡述的特性和優(yōu)勢，在視頻、直播等流媒體興起的當下，面對流量與用戶體驗的雙重壓力，CDN 技術不僅是提升網(wǎng)絡訪問質量的有效手段，更是企業(yè)實現(xiàn)降本增效的一劑良藥。對于元宇宙來說，元宇宙的六大特性雖然都需要網(wǎng)絡這一基礎，但是其中的實時性保證卻離不開 CDN 技術，因此說，CDN 技術在構建元宇宙基座中必不可少。