CDN动态加速技术

时间:2024-03-01 14:28:53

 

以前说CDN的优势是其在网络边缘缓存了用户请求的内容,离用户近,从而保证用户的访问效果;但是动态网页由于是源站动态生成的内容,CDN的边缘节点无法存储用户请求的内容,请求到了边缘节点之后还得回源,传统CDN架构上的优势就没有了。那么cdn动态加速还没有价值?首先让我们看看cdn动态加速技术是怎么样的:

让我们看以下公式:

用户请求耗费的时间=用户和边缘交互的时间+边缘等待的时间;

其中用户和边缘交互的时间,我们可以看做用户向边缘请求一个静态文件的时间,边缘等待时间,是用户请求到了以后,边缘需要向用户发送数据,确没有数据可以发送,等他数据到达的这段时间;CDN动态加速技术的本质主要是要减少第二部分的时间;

首先我们说,通过网络优化和协议优化,我们可以容易的把上面那个公式变成下式:

用户请求耗费的时间=用户和边缘交互的时间+1*RTT(边缘到源站)+源站的反应时间;

让我们忽略掉源站的反应时间,因为他和我们今天讨论的动态加速没有关系,我们可以把它看做一个常量;

Ok,让我们看看,这是怎么做到的,首先让我们看看,不优化的时候是个什么情况,如图1所示,最坏情况下边缘等待的时间 = 建立连接的时间(1*RTT)+发送请求的时间(1*RTT)+数据传输中的等待时间。

其中通过优化我们可以把建立连接的时间消灭掉,有两种发送可以做到这一点:

1. 通过连接复用,保证每次动态请求到达时,边缘和源之间的通路,连接都已经建立了,它的弊端是在突发情况下很难保证;

2. 通过TCP协议栈的定制,把连接和请求的过程合并起来,这事我们在09年就一直在说,只不过由于种种原因没有做下去,据说google已经做出来了;

除此以外我们还可以把数据传输开始以后的等待时间给去除掉,这里面涉及到了两个技术,一个是动态路由,一个是TCP协议优化;

动态路由:所谓动态路由,指的是利用CDN节点多的优势,把每个节点都看做一个路由,在边缘A和源B之间找到一个最佳路径,也就是说以前是直接从A到B,变成了A-C-D-B;另外还需要强调的是,D-B之间一定是要通过连接建立,而且D-B一定要很近,时延很小,否则的话TCP协议优化就发挥不了作用;通过动态路由技术我们可以在A-B间建立一个更低的RTT和更小的丢包率的通过;

节点间的TCP协议优化:有了动态路由做保证,节点间的TCP协议优化就是很简单的事情了,我们要知道用户的带宽往往是有限的,而节点间的带宽往往是冗余的,我们要做到节点间的发送速率高于边缘到用户是非常容易的,改几行代码就够了;

通过以上一些技术我们就可以把图1精简成图2:

这还不够,我们能不能把这一个时延也去掉呢,这是部分可能的,这里面涉及到了一下一些技术:

1. 缓存,部分的动态内容也是可以在很短的时间内缓存的;

2. 预取:通过用户请求的页面内容解析,预先感知用户接下来要获取的内容,提前预取;

3. 在边缘生成用户请求的内容,这个水太深,我说不清楚,点到为止;

4. 证书类:通过在边缘部署SSL证书,在边缘将SSL请求,变成普通请求,从而将动态加速变成静态加速,但是如此是有风险的,把CDN运营商看成安全是不安全的;

除了以上一些技术以外,我还漏了一个,那就是压缩,压缩分成两部分,一部分是http头支持的压缩,这些就不要让CDN帮你干了,源站应该自己做的;另一部分是CDN节点间的,如此可以减少CDN节点间传递的数据量,从而变向加快传输速度;但是这里会增加机器的CPU负载,同时,有了TCP协议优化技术,不需要通过压缩来提高传输速度,所以个人认为它不重要。