【導(dǎo)讀】一群互連的、可以相互通信的計(jì)算機(jī)，定義了。主機(jī)間通信所使用的編址、路由及服務(wù)模型。改變底層網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或幾個(gè)特性，以實(shí)現(xiàn)底層。網(wǎng)絡(luò)所不能提供的某種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。因特網(wǎng)是建立在眾多物理網(wǎng)絡(luò)及電信線路上的邏輯網(wǎng)絡(luò)。增加了一個(gè)在網(wǎng)間尋址及路由的IP層。一般不需要部署新的設(shè)備，不修改或很少修改。協(xié)議棧中增加了一個(gè)層次，增加了包頭及包處。節(jié)點(diǎn)的負(fù)擔(dān)加重了。采用與目前因特網(wǎng)不同的方法轉(zhuǎn)發(fā)和處理應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)。由第三方運(yùn)營(yíng)和管理，不是當(dāng)前因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的一部分。因特網(wǎng)路由策略僅反映ISP對(duì)開銷和運(yùn)行效。率的考慮，端用戶和應(yīng)用程序無(wú)法參與。路由覆蓋網(wǎng)絡(luò)的目的是為上層應(yīng)用提供更好。RON是為解決BGP路由失效恢復(fù)慢的問(wèn)題而提。快速檢測(cè)和恢復(fù)路由失效。20秒內(nèi)檢測(cè)到路由失效并恢復(fù)。任意兩個(gè)RON節(jié)點(diǎn)之間維護(hù)一條由下層因特網(wǎng)。RON的設(shè)計(jì)目標(biāo)是為一組RON客戶（使用。轉(zhuǎn)發(fā)器檢查每個(gè)到來(lái)分組的RON報(bào)頭，確定要發(fā)給。以方便創(chuàng)建和部署QoS敏感的增值業(yè)務(wù)。

　　

【正文】 向緩存服務(wù)器提供緩存指示，如內(nèi)容的可緩存性、過(guò)期時(shí)間、向源服務(wù)器的核對(duì)時(shí)間等。 ? 缺點(diǎn)：每個(gè)更新間隔會(huì)產(chǎn)生大量不必要的更新流量。 緩存更新（續(xù)） ? 更新傳播： ? 每當(dāng)源服務(wù)器上的一個(gè)內(nèi)容發(fā)生了改變，更新的內(nèi)容就被主動(dòng)推送到所有的緩存服務(wù)器。 ? 缺點(diǎn)：內(nèi)容頻繁更新時(shí)產(chǎn)生過(guò)多的更新流量。 ? 按需更新： ? 僅當(dāng)內(nèi)容被請(qǐng)求時(shí)，最新的內(nèi)容拷貝才被投送到發(fā)出請(qǐng)求的緩存服務(wù)器。 ? 缺點(diǎn)：源服務(wù)器和緩存服務(wù)器之間來(lái)回傳遞消息（如詢問(wèn)最新的版本），延遲大。 緩存更新（續(xù)） ? 無(wú)效（ invalidation）： ? 當(dāng)源服務(wù)器中的某個(gè)文檔發(fā)生改變時(shí)，源服務(wù)器向所有的代理服務(wù)器發(fā)送一個(gè)無(wú)效消息。 ? 需要時(shí)，每個(gè)代理服務(wù)器單獨(dú)向源服務(wù)器獲取文檔的最新拷貝。 ? 優(yōu)點(diǎn)：消除了不必要的內(nèi)容推送和更新查詢。 ? 缺點(diǎn)：沒(méi)有充分利用 CDN的資源，每個(gè)代理服務(wù)器需單獨(dú)向源服務(wù)器獲取文檔的最新拷貝。 （ 3）內(nèi)部緩存策略 ? 使用規(guī)則集定義緩存策略： ? 內(nèi)容提供商用一個(gè)規(guī)則集向 CDN提供商描述緩存策略； ? CDN提供商將規(guī)則集傳播給自己的緩存服務(wù)器。 ? 使用啟發(fā)式算法： ? 令緩存服務(wù)器使用某種啟發(fā)式算法，自動(dòng)學(xué)習(xí)源服務(wù)器上的內(nèi)容更新頻率，相應(yīng)調(diào)整它們的行為。 請(qǐng)求路由（ requestrouting） ? 請(qǐng)求路由負(fù)責(zé)將用戶請(qǐng)求發(fā)送到包含該內(nèi)容的一個(gè)最合適的反向代理服務(wù)器上。 ? 請(qǐng)求路由系統(tǒng)使用一組度量參數(shù)（如網(wǎng)絡(luò)鄰近性、延遲、距離、服務(wù)器負(fù)載）確定最合適的服務(wù)器。 ? 內(nèi)容選擇和投送技術(shù)對(duì)請(qǐng)求路由系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有直接影響： ? 若使用全站點(diǎn)方法：用戶請(qǐng)求被發(fā)送到代理服務(wù)器。 ? 若使用部分站點(diǎn)方法：源服務(wù)器投送基本內(nèi)容，代理服務(wù)器投送內(nèi)置的對(duì)象。 請(qǐng)求路由的示意圖 請(qǐng)求路由系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) ? CDN的請(qǐng)求路由系統(tǒng)包括兩個(gè)關(guān)鍵的部分： ? 請(qǐng)求路由算法：針對(duì)某個(gè)內(nèi)容請(qǐng)求選擇一個(gè)反向代理服務(wù)器的方法。 ? 請(qǐng)求路由機(jī)制：將選擇結(jié)果通知用戶的方法。 請(qǐng)求路由算法 ? 非自適應(yīng)算法： ? 使用某種啟發(fā)式來(lái)選擇緩存服務(wù)器，不考慮當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。 ? 當(dāng)啟發(fā)式的假設(shè)滿足時(shí)，算法很有效。 ? 自適應(yīng)算法： ? 在選擇緩存服務(wù)器時(shí)考慮當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)（通過(guò)估計(jì)某些度量參數(shù)獲得），實(shí)現(xiàn)復(fù)雜。 ? 面對(duì)瞬間突發(fā)事件時(shí)，算法有很好的魯棒性。 （ 1）非自適應(yīng)算法 ? 輪轉(zhuǎn)： ? 假設(shè)所有服務(wù)器具有相同的處理能力，且任何服務(wù)器可以服務(wù)任何請(qǐng)求 . ? 內(nèi)容請(qǐng)求按輪轉(zhuǎn)順序發(fā)送給各個(gè)服務(wù)器處理。 ? 優(yōu)點(diǎn)：對(duì)于放置在一起的服務(wù)器機(jī)群較有效。 ? 缺點(diǎn)： ? 對(duì)于廣域分布式系統(tǒng)不適合（沒(méi)有考慮距離） ? 未充分實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡（沒(méi)有考慮不同請(qǐng)求的計(jì)算開銷有差異） 非自適應(yīng)算法（續(xù)） ? 基于負(fù)載分級(jí)： ? 假設(shè)服務(wù)器負(fù)載和用戶 服務(wù)器間距離是影響請(qǐng)求處理效率的最重要因素。 ? 所有服務(wù)器按照預(yù)估的負(fù)載（到目前為止已服務(wù)的請(qǐng)求數(shù)）劃分等級(jí)。 ? 算法首先根據(jù)負(fù)載等級(jí)選擇侯選服務(wù)器，然后在侯選服務(wù)器中根據(jù)用戶 服務(wù)器距離再選擇服務(wù)器。 ? 優(yōu)點(diǎn)：既考慮了負(fù)載均衡，又考慮了網(wǎng)絡(luò)距離。 ? 缺點(diǎn)：需要整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的同步，要求較高。 非自適應(yīng)算法（續(xù)） ? 基于服務(wù)器的能力： ? 假設(shè)：服務(wù)器接收用戶請(qǐng)求的比例越高，說(shuō)明服務(wù)器能力越強(qiáng)。 ? 用戶請(qǐng)求被路由到能力強(qiáng)的服務(wù)器，以充分利用資源。 ? 基于對(duì)服務(wù)器的偏好： ? 定義對(duì)不同服務(wù)器的偏好，用戶請(qǐng)求被路由到最偏好的服務(wù)器。 （ 2）自適應(yīng)算法 ? 基于網(wǎng)絡(luò)鄰近性： ? 利用一個(gè)周期性更新的路徑長(zhǎng)度來(lái)估計(jì)網(wǎng)絡(luò)鄰近性，將用戶請(qǐng)求發(fā)送給最近的服務(wù)器。 ? 缺點(diǎn)：距離度量的估計(jì)過(guò)程不太精確。 ? 基于用戶 服務(wù)器延遲： ? 利用用戶訪問(wèn)日志或服務(wù)器側(cè)的延遲測(cè)量值，將用戶請(qǐng)求發(fā)送到最近報(bào)告了最小延遲的服務(wù)器。 ? 優(yōu)點(diǎn)：考慮了延遲 ? 缺點(diǎn)：需要維護(hù)集中的測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)，擴(kuò)放性差。 自適應(yīng)算法（續(xù)） ? 基于多種度量值的加權(quán)值： ? 比如， Cisco的 DD算法使用 AS間距離、 AS內(nèi)距離和端到端延遲三種度量值的加權(quán)和。 ? 優(yōu)點(diǎn)：靈活性更高。 ? 缺點(diǎn)：在每個(gè)服務(wù)器上需要配置一個(gè)測(cè)量代理，增加復(fù)雜度和處理開銷。 請(qǐng)求路由機(jī)制 ? 請(qǐng)求路由機(jī)制通知用戶所選擇的代理服務(wù)器。 （ 1）全局服務(wù)器負(fù)載均衡 （ Global Server Load Balancing， GSLB） ? 服務(wù)節(jié)點(diǎn)：由一個(gè)支持 GSLB的 web交換機(jī)和許多實(shí)際的 web服務(wù)器組成。 ? GSLB交換機(jī)具有全局感知能力： ? 每個(gè) GSLB交換機(jī)知道本地 web服務(wù)器的健康和性能信息，并與其它 GSLB交換機(jī)交換信息。 ? GSLB交換機(jī)充當(dāng)某些域的權(quán)威 DNS服務(wù)器： ? GSLB交換機(jī)接收特定域的 DNS請(qǐng)求，選擇最好的代理服務(wù)器，返回服務(wù)器 IP地址。 GSLB的請(qǐng)求 路由機(jī)制 ? 用戶鍵入 ? 域名解析器向本地DNS服務(wù)器請(qǐng)求解析該域名。 ? DNS請(qǐng)求最終到達(dá)某個(gè) GSLB交換機(jī)。 ? GSLB交換機(jī)選擇一個(gè)最合適的 Web服務(wù)器，返回其 IP地址。 ? 瀏覽器使用該 IP地址向指定的 web服務(wù)器發(fā)送內(nèi)容請(qǐng)求。 （ 2）基于 DNS的請(qǐng)求路由機(jī)制 ? 傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的內(nèi)容請(qǐng)求過(guò)程： ? 用戶向?yàn)g覽器提供要訪問(wèn)的域名。 ? 瀏覽器調(diào)用域名解析器（本地的一個(gè)庫(kù)函數(shù)），域名解析器將 DNS請(qǐng)求發(fā)送給本地 DNS服務(wù)器，得到此域名對(duì)應(yīng)的目的主機(jī) IP地址。 ? 瀏覽器使用得到的 IP地址，與目的主機(jī)建立連接，發(fā)送內(nèi)容請(qǐng)求。 ? 瀏覽器顯示目的主機(jī)返回的內(nèi)容。 接管 DNS解析 ? 為了讓 CDN提供商接管域名解析過(guò)程，內(nèi)容提供商需修改其 DNS記錄。 ? 如內(nèi)容提供商（域名 ，地址）要加入一個(gè) CDN網(wǎng)絡(luò)，該 CDN網(wǎng)絡(luò)自定義的緩存服務(wù)器標(biāo)識(shí)為 。 ? 內(nèi)容提供商將其 DNS數(shù)據(jù)庫(kù)中 的 A記錄改為 CNAME，并指向 ，即： IN A 改為 IN CNAME . CDN中的內(nèi)容請(qǐng)求過(guò)程 ? 用戶向?yàn)g覽器提供要訪問(wèn)的域名。 ? 瀏覽器調(diào)用域名解析器，域名解析器向本地 DNS服務(wù)器查詢。 ? 本地 DNS服務(wù)器得到該域名對(duì)應(yīng)的 CNAME記錄，向 CDN的權(quán)威 DNS服務(wù)器查詢 CNAME域名。 ? 在 CDN的 DNS數(shù)據(jù)庫(kù)中，一個(gè)域名有多個(gè) A記錄（每個(gè)緩存服務(wù)器對(duì)應(yīng)一個(gè) A記錄），比如： cache IN A cache IN A cache IN A CDN中的內(nèi)容請(qǐng)求過(guò)程（續(xù)） ? CDN的 DNS服務(wù)器按照某種策略返回一個(gè)（或一組）反向代理服務(wù)器的 IP地址。 ? 瀏覽器使用得到的 IP地址，與指定的反向代理服務(wù)器建立連接，發(fā)出內(nèi)容請(qǐng)求。 ? 反向代理服務(wù)器查找本地緩存，返回；若沒(méi)有， ? 根據(jù)要訪問(wèn)的域名，通過(guò)內(nèi)部專用 DNS解析得到域名對(duì)應(yīng)的實(shí)際 IP地址，向此 IP地址提交訪問(wèn)請(qǐng)求。 ? 反向代理獲得內(nèi)容后，緩存在本地，并把內(nèi)容返回給瀏覽器。 （ 3） HTTP重定向 ? 利用 HTTP重定向消息（狀態(tài)碼為 300或 302），將反向代理服務(wù)器的信息在 location域中返回給 web客戶。 ? 利用該機(jī)制可以建立一個(gè)特殊的 web服務(wù)器：接收用戶的 HTTP請(qǐng)求，選擇一個(gè)（或一組）反向代理服務(wù)器，用重定向消息發(fā)送給客戶。 ? 主要缺點(diǎn)：源服務(wù)器成為瓶頸，缺乏透明性，響應(yīng)延遲大（在 TCP連接上進(jìn)行消息交互），需要修改 web服務(wù)器和客戶程序。 ? 主要優(yōu)點(diǎn)：控制粒度細(xì)（以頁(yè)為單位）。 （ 4） URL改寫 ? 源服務(wù)器通過(guò)改寫動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)的 URL將客戶引導(dǎo)到不同的反向代理服務(wù)器。 ? 為使這個(gè)過(guò)程自動(dòng)進(jìn)行， CDN提供能夠解析 web網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容并替換內(nèi)嵌 URL的特殊腳本。 ? URL改寫可以是主動(dòng)的或被動(dòng)的 : ? 主動(dòng)改寫： HTML頁(yè)中內(nèi)嵌對(duì)象的 URL在內(nèi)容下載到源服務(wù)器之前就完成了。 ? 被動(dòng)改寫：當(dāng)客戶請(qǐng)求到達(dá)源服務(wù)器時(shí)才改寫內(nèi)嵌對(duì)象的 URL。 （ 5）任播（ anycast） ? 請(qǐng)求路由與任播： ? 請(qǐng)求路由：將內(nèi)容請(qǐng)求發(fā)送到一組服務(wù)器中的一個(gè) ? 任播：將消息發(fā)送到一組節(jié)點(diǎn)中的任意一個(gè) ? IP任播： ? 用一個(gè) IP任播地址定義一組提供相同服務(wù)的服務(wù)器； ? 每個(gè) IP路由器記錄去往該組中最近服務(wù)器的路由； ? 對(duì)一個(gè)域名的解析返回該域名對(duì)應(yīng)的 IP任播地址，到該任播地址的內(nèi)容請(qǐng)求路由到最近的反向代理服務(wù)器。 ? 只能基于最短路徑度量選擇反向代理服務(wù)器。 應(yīng)用層任播 ? 使用一個(gè)域名（如內(nèi)容的 URL）來(lái)定義提供相同服務(wù)的一組服務(wù)器。 ? 一組任播解析器執(zhí)行從任播域名到 IP地址的映射。 ? 瀏覽器發(fā)送一個(gè)任播查詢，任播解析器查詢一個(gè)度量數(shù)據(jù)庫(kù)（反向代理服務(wù)器的性能數(shù)據(jù)），根據(jù)用戶規(guī)定的性能標(biāo)準(zhǔn)選擇一個(gè)合適的反向代理服務(wù)器。 ? 可以基于其它度量標(biāo)準(zhǔn)選擇反向代理；需要修改服務(wù)器和客戶端。 （ 6） CDN peering ? 所有服務(wù)節(jié)點(diǎn)使用對(duì)稱鏈路連接，形成一個(gè)對(duì)等的（ P2P）信息獲取網(wǎng)絡(luò)，而不依靠專門的 CDN。 ? 在對(duì)等 CDN中定位一個(gè)內(nèi)容，可以采用以下方法： ? 集中目錄查詢：每個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)在一個(gè)集中目錄中發(fā)布愿與其它對(duì)等節(jié)點(diǎn)共享的內(nèi)容。 ? 洪泛請(qǐng)求：內(nèi)容請(qǐng)求被廣播到與其直連的對(duì)等節(jié)點(diǎn)，直至請(qǐng)求被響應(yīng)或停止洪泛的條件被滿足。 ? 各種復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)查找算法（略）