什么是 CDN（内容交付网络）？

内容交付网络 (CDN)，也被称为交付网络或应用交付网络。对于员工和/或用户地理分布较广的组织而言，CDN 对业务至关重要。在根据用户需求交付数据时，每一秒（或若干分之一秒）的时间都很重要，而通过用户附近的服务器进行交付的能力有助于确保实现近实时数据交付。

CDN 是互联网生态系统中的一个层级。媒体公司、社交平台和电子商务网站等内容所有者向 CDN 运营商付费，让其将内容缓存并交付给最终用户。CDN 运营商则向互联网服务提供商 (ISP)、运营商和网络运营商付费，从而将其服务器托管在这些公司的全球数据中心内。

传统的 Web 托管指将网站数据存储在单个硬件服务器上。虽然此类托管安全可靠，但由于其范围和功能有限，通常不会仅依靠网站托管处理互联网流量。虽然 CDN 无法取代组织对强大、可靠的 Web 托管解决方案的需求，但却可以通过在网络边缘缓存内容来为网站托管服务提供补充。

这种缓存可以作为重要的数据备份，还可以在全球范围内建立数据库，因此可以提高网站性能和用户访问数据的便利性，并缓解传统 Web 托管的一些痛点。

CDN 既可以是本地数据中心，也可以基于云技术。如果您的网站使用免费或共享托管服务，这些平台通常会对资源占用量作出限制，CDN 可以帮助您减少资源占用量。如果您的网站流量激增，CDN 还可以确保激增的流量不会超出资源限制。以下是一些重要的功能和术语，可以帮助您更好地理解并充分利用 CDN。

源服务器：在互连交付网络中，源服务器指存储客户端所请求资源的原始副本的服务器。Distributed Cloud Private Link 允许通过专用链接配置源服务器。

缓存：内容交付网络会将内容（包括图像、视频或网页）缓存在物理上比源服务器更靠近最终用户的代理服务器中。（代理服务器会接收来自其他服务器的请求并将其传递给其他服务器）。由于代理服务器更靠近提出请求的用户，CDN 可以更快地交付内容。缓存时，距离较远的服务器会响应查询，然后存储或“缓存”信息，以供将来使用。缓存可以降低延迟。只要用户继续请求已缓存的内容，该内容就会一直保留在 CDN 缓存中。

边缘计算：边缘服务器（与边缘客户端搭配使用）是一种提供网络入口点的边缘设备。CDN 主要传输缓存数据，而边缘计算还支持许多其他类型的计算，例如，直播、游戏和人工智能。

节点 (PoP)：节点 (PoP) 利用专用和冗余的多太比特专网进行互连，以实现最高性能。PoP 与多个一级转接服务提供商密集对等和连接，为应用和消费者提供可靠的高质量互联网接入。

任何依赖于 Web 流量正常运行时间和可用性的组织都可以通过使用 CDN 获益。CDN 不仅可以与主网络合作分配流量负载，还可以有意识地将流量分配到离用户所在地最近的物理点。

• 缩短网站加载时间：CDN 可从更接近的地点向网站访问者分发内容，从而缩短页面加载时间，降低延迟，改善用户体验。
• 降低带宽成本：CDN 可优化数据传输和缓存，从而减少需要从源服务器传输的数据量。这可以帮助网站所有者降低托管成本。
• 改善用户体验：无论用户和客户身在何处，都能通过降低延迟和优化加载时间为他们带来更好的体验。
• 提高内容可用性和冗余：与单个源服务器相比，CDN 可以处理大量流量，还能更好地抵御硬件故障。这种可扩展性和更好的负载分配能力提高了网站的可用性，降低了停机风险。
• 增强网站安全性：有些 CDN 还具有缓解分布式拒绝服务 (DDoS) 攻击和改进安全证书等安全功能。这些功能有助于保护网站免遭常见的恶意攻击。

配置 CDN 需要源服务器，还需要在一个可靠的云计算组织开立一个 Distributed Cloud Services 帐户。以下是进行配置所需遵循的高级步骤：

第 1 步：登录云服务帐户控制台，创建新的 CDN 分发。

第 2 步：配置 CDN 设置，包括元数据、域和分发类型。

第 3 步：通过配置 CDN 源地址池整合源服务。

第 4 步：配置高级选项以控制内容交付操作（如需要）。

第 5 步：完成分发创建。

第 6 步：验证分发状态。完成 CDN 分发部署以及为在区域边缘缓存和提供内容做好准备可能需要几分钟的时间。

第 7 步：配置安全套接字层 (SSL) 或传输层安全 (TLS)，确保网络数据安全。

第 8 步：监控分发情况，进行必要调整。

如果您尚未实施 CDN，但已将此纳入考虑，那么一定要与一家能在每一步中为您提供所需带宽和支持的公司合作。以下若干考虑因素可以帮助您做出明智的决定。

1. 确定自身需求：确定使用 CDN 的具体需求和目标。考虑地理覆盖范围、性能、功能、定价、客户支持和可扩展性等因素。
2. 研究可选方案：了解不同的 CDN 提供商，比较其产品和行业声誉。
3. 评估性能：了解各个提供商如何满足您对速度、网络连接、可靠性和正常运行时间、延迟和容量的需求。还要评估 DNS 响应时间、连接时间、等待时间、吞吐量和路由跟踪等指标的性能。
4. 考虑安全性：确保 CDN 提供商制定了健全的安全措施来保护您的内容和数据。寻求 DDoS 防护和安全内容交付等功能。
5. 审查定价：比较不同 CDN 提供商的定价模式，包括带宽使用量、数据传输成本和费用等因素。
6. 查看客户评价：阅读其他客户的评价和留言，了解他们与您正在考虑的 CDN 提供商之间的合作经历。
7. 寻求专家建议：咨询行业专家，或向拥有与 CDN 提供商合作经历的专业人士寻求指导。

完成尽职调查后，即可选择最符合您的需求和预算的 CDN 提供商。

前文所述的 CDN 的诸多优势还会对网站和网页的搜索结果产生积极影响。要记住的一点是，没有人能保证一定能对搜索引擎结果页面 (SERP) 产生何种影响。但是，通过采用某些方法优化 Web 体验就可能促进实现 SEO。

• 缩短页面加载时间：CDN 可将网站内容分发到位于不同地理区域的多个服务器。这减少了用户与 Web 主机之间的物理距离，从而缩短了加载时间并减少了延迟。这反过来又有助于对用户体验产生积极影响，还可能有助于提高搜索引擎排名。
• 提高网站可用性：CDN 有助于在多个服务器之间分配网站流量，降低服务器过载和停机风险。确保用户能够可靠地访问网站有助于网站保持其在搜索引擎上的可见性和排名。
• 全球覆盖：CDN 拥有遍布全球各地的服务器网络。仅凭这种全球覆盖的模式即可对用户体验和搜索引擎排名产生积极影响，对于拥有国际受众的网站尤其如此。
• 改善移动体验：CDN 可优化向移动设备的内容交付，从而确保在智能手机和平板电脑上快速高效地加载网站。随着移动优化对 SEO 的重要性与日预增，使用 CDN 有助于提升网站的搜索引擎排名。

要想充分利用内容交付网络，就要根据最重要的 KPI 监控其运行情况，要分析性能和交付情况，最后还要持续进行优化，以实现最佳性能。

• 对 CDN 提供商进行基准测试：在部署 CDN 之前，要根据当前网站服务器本身的性能确定基准，然后确定 CDN 确实能更快传输数据。
• 监控访问源服务器的次数：跟踪访问源服务器的请求次数。访问次数高于预期可能意味着 CDN 未能有效地缓存数据并使用缓存。
• 选择所在地区内可用的 CDN：选择在组织的用户所在地理区域部署了服务器的 CDN 服务。
• 从不同地区进行测试：从不同地理位置进行测试，确保能够在各地实现一致的性能。
• HTTP/2 负载测试：为帮助确定潜在瓶颈和有待改进之处，要评估 CDN 在负载过重条件下的性能。
• 长期监控和优化 CDN：通过监控从 CDN 和源服务器请求的文件，持续测试 CDN。定期更新 CDN 设置，确保各项功能运行良好。以下三种方法可帮助您实现持续优化：

1. 缓存控制标头： 缓存控制标头可指定 CDN 的内容缓存时长。设置适当的缓存控制标头，就能控制 CDN 从源服务器获取内容的频率，从而减少源服务器的负载。
2. 内容清除和失效：内容清除和失效功能允许从 CDN 缓存中删除或更新特定文件或内容。这有助于确保用户始终获得最相关的最新信息。
3. 压缩和缩小：压缩和缩小技术可减少在源服务器和 CDN 服务器之间传输文件的大小。通过压缩文件，可减少需要传输的数据量，从而加快加载速度，而缩小技术则可删除某些文件中不必要的字符（如空格和注释），以提高性能。

内容交付网络虽然有助于提升组织的数字广度和覆盖范围，但也会带来一些挑战。IT 部门应了解这些潜在问题并加以预防，或定期检查运行情况，以便作出更新和改进。

1. 部署：决定 CDN 的内容获取来源以及在多个存储系统中部署内容可谓一项挑战。这包括一旦发现便应立即予以纠正的初始 CDN 配置错误。
2. 地区内容差异：如果您希望无论用户身在何处，您都能为他们提供无缝、可靠、一致的内容，CDN 就是专门为此而生，但有时也可能需要为不同地区提供有所差异的内容。要启用跨地区 CDN 内容审核系统，还要相应地调整性能。
3. 版本控制和缓存控制：静态内容更新管理和新版本部署可能十分复杂。
4. 测试：要确保 CDN 的性能达到预期并满足您的要求，可能需要进行全面测试。
5. 内容和客户端安全：在使用 CDN 时，保护内容免遭未授权访问或篡改可谓一项挑战。部署可信的安全解决方案可防止不法行为者接触到您的数据和您用户的个人信息。
6. 弹性：面对网络或基础设施故障，保持高可用性和弹性至关重要。毕竟，组织部署 CDN 是为了帮助提高可用性和可靠性，因此，要对系统进行测试，以确保系统确实能为您的组织实现这一目标。

近年来，在帮助确保 CDN 可随组织的数字化发展而扩展方面出现了一些新趋势。以下是一些可以帮助您为 CDN 部署提供未来保障的趋势。

边缘计算与 CDN 集成：将边缘计算与 CDN 进行集成可以让组织充分利用这两种方法的优势。边缘计算让操作尽量靠近来源，从而做出实时决策并减少延迟。CDN 与该功能相辅相成，通过从更靠近用户的服务器提供内容，确保快速高效地交付内容。

组织可通过将边缘计算与 CDN 集成，增强用户体验，提高应用性能并优化数据和内容交付。这在涉及物联网 (IoT) 的场景中尤为重要，因为在此类场景中，做出实时决策和低延迟至关重要。

通过 HTTP/3 和 QUIC 协议部署 CDN：HTTP/3 是一种普及率和使用率均快速增长的较新互联网协议。其使用的是 QUIC，这是一种多路传输协议，可为 CDNS 提供更低的延迟和更快的加载时间。在实际应用中，HTTP/3 的延迟更低，加载速度更快。

CDN 中的人工智能和机器学习：人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 在整个技术领域的可用性和使用率日益提高，为使用内容交付网络的用户带来了巨大的机遇。以下是我们发现的四大优势：

1. 流量优化：人工智能和机器学习算法可分析网络流量模式，从而通过预测用户行为优化内容交付。
2. 智能缓存：人工智能和机器学习模型通过分析用户访问模式，帮助 CDN 智能缓存内容。
3. 异常检测：人工智能和机器学习算法可识别网络流量和 CDN 性能中的异常，从而帮助以近实时的方式发现和缓解问题。人工智能和机器学习算法还可帮助 CDN 检测和减轻分布式拒绝服务 (DDoS) 攻击等安全威胁。
4. 利用生成式人工智能创建动态内容：人工智能和机器学习模型可根据用户的偏好和行为个性化并实际创建内容，从而优化动态内容交付。这为内容提供商带来了巨大的机遇，但投资创造性人工智能和机器学习的前期成本可能会很高。

F5 在实施和保护内容交付网络 (CDN) 方面拥有丰富的经验。我们深知，分发数据并让世界上任何有需要的人都能访问这些数据，是您组织的关键考虑因素。描述 F5 的产品和解决方案如何帮助实施和保护 CDN。

此外，我们还提供行业领先的安全功能集成，可帮助您的组织以可靠且最佳的方式充分利用网络。