与传统云计算服务相比，内容分发网络（CDN）服务及其相关技术能够以更低的成本或更高的性能实现内容分发。本文将具体讨论CDN的新功能及其用途。

简易的可扩展性是云计算最经常被吹捧的优势之一。从理论上来说，可通过随需求增长增加更多的服务器的方式来扩展基于云计算服务的应用程序。虽然这样做能够在一定程度上满足应用需求，但是如果使用量增长过快的话，有些东西是会崩溃的。例如，用户体验会受到严重影响或甚至破坏，而其成本也会失控。

一般情况下，通过使用诸如网络缓存、服务器负载平衡以及请求路由之类的技术，CDN服务将使内容（如网络对象）分发和下载（例如软件和视频）变得更为简便容易。 CDN的关键技术包括：

• 通过把内容置于更贴近用户的位置，提升网络性能。
• 通过调整TCP协议，改善网络性能。
• 动态重构代码或媒体转码，可通过使用HTTP和TCP协议实现更平滑的内容分发。 
• 通过使用CDN和专用安全功能，提高应对大型网络攻击的灵活性。

CDN的变脸

一个现代化的内容分发网络是能够提高云计算应用程序的性能、可扩展性以及弹性的。随着供应商们不断改进着通过CDN生态系统解决业务问题的能力，CDN的定义也在不断地发生着变化。业内领先的CDN服务包括了：亚马逊公司的CloudFront、Akamai科技公司的智能平台、Verizon EdgeCast的Networks Edge Optimizer以及其它服务，他们已经开始将其功能与互联网加速产品绑定在一起。其中包括：内容管理、前端优化以及分布式缓存。

“对于不同的人，CDN的意义也各不相同，”Frost & Sullivan公司的数字媒体首席分析师Dan Rayburn说。他认为，CDN产品应当是向着部署平台方向发展的而不仅仅是作为在端点之间传输内容的工具。

这一趋势的一个很好的例子包括Level 3收购Vyvx、Verizon收购EdgeCast和Uplynk以实现视频内容的创建、捕获、转换以及交付。与此同时，大型云计算服务供应商们（如提供Azure的微软公司以及提供CloudFront的亚马逊公司）也都正在开始开发类似的功能。

CDN生态系统组件之间的自动化将是CDN服务继续向前发展过程中的一个关键因素。Rayburn解释说，“客户需要的东西往往是面向未来的。他们不希望在投入大笔金钱之后却发现他们不得不重做这些生态系统，而原因只不过是因为其中的组件之间并不互相配合。”

在CDN中整合动态内容

内容分发网络服务正在开始提供针对动态内容的工具，正如最近在亚马逊的CloudFront以及Akamai收购Blaze中所新增的支持功能。对于正在为他们业务寻求内容与应用程序简化部署工具的企业架构师来说，这真的是一大利好消息。“一般来说，以内容为目标与网站性能优化是用户体验问题中的两个大问题，”451研究有限责任公司的行业分析师Jim Davis说。“整合这两个概念是一个好主意。”

企业并不是希望只对视频分发应用使用CDN。他们还需要支持电子商务、安全应用以及除传统CDN以外的其他服务。为了区分他们的产品，供应商们正在开始关注针对新兴业务问题的特定垂直解决方案集。

从战略上对内容进行分级

显而易见，延迟问题是网页内容载入中网络瓶颈的最大因素，Akamai公司的首席产品架构师Guy Podjarny说。网页通常需要等待所有必要的资源下载完毕之后，才能开始页面内容的渲染与显示。如果浏览器的网络连接速度本来就特别的慢，那么即便是速度翻倍也不会带来太大的区别。但是，随着网络延迟时间的变长，其载入时间也会线性增长。减少这类载入时间的一个重要方法就是使用CDN把内容策略性地置于与用户更近的位置。

在传统内容分发网络中，当部署应用程序时，应用程序代码和媒体资源都被推送至一个或多个的原始服务器。从传统意义上来说，这两种类型的服务都需要单独的服务器。但如果使用的是亚马逊的CloudFront，它就可以把所有的代码都部署在一处并让服务管理内容优化的整个过程。

当数据已被推送至原始服务器时，CDN会增加或修改被存储在服务器缓存区的数据，而这些服务器是分布在网络上的。与直接面对用户的方式相比，这种后端分布式网络的效率更高，这是因为内容的所有者对运行在两台服务器上的应用程序拥有更多的控制权。

确保CDN运行顺利的最大问题之一就是管理缓存，这里的缓存接受了来自于原始服务器的数据。CDN网络必须废除整个网络中这些存储数据的缓存，并分发新数据。如果这个过程的自动化程度越高，那么IT团队在这方面工作上花的时间就越少。

改善应用程序代码

前端优化（FEO）、网络内容优化（WCO）以及动态网站加速（DSA）技术包括图像文件转换、Java脚本程序整合、内嵌内容和压缩，Podjarny说。这些服务自动地执行了优化程序，从而让开发人员能够把更多精力关注于应用程序程序开发中的逻辑设计。

真正做好这项工作是极具挑战性的。重新编写HTML代码会给网页的内容显示带来问题，Rayburn说。每个页面只优化一次是远远不够的。最好的结果还取决于特定的浏览器和设备。但是在开发层次进行性能优化就可能需要投入大量的开发资源了，更不要说维护也是一个难题。为了减少IT人员花在优化上的时间，可以考虑使用工具来实现这些技术实施的自动化。

那些最大型的CDN供应商们正在开始把动态网站加速功能整合至他们的CDN中。其中包括了：Limelight Networks、Akamai以及CDNetworks。此外，亚马逊公司在CloudFront中绑定了基本的DSA功能，且无需额外的费用。

Podjarny表示，FEO工具还可以在网络协议中执行优化功能。这就意味着调整TCP和纳入前向纠错机制，以便于降低对重新发送丢包的要求。当这些技术被整合后，其中的差异性就会表现得非常明显了。Podjarny认为，在一个具有高延迟性的环境中，它们能够减少四分之三的启动时间，并降低一半的载入时间。

安全性

CDN基础架构的一个附带好处就是，它们可以有助于创建一个缓存区，以保护企业免受分布式拒绝服务（DDoS）类型攻击的影响，目前这类恶意攻击的频度和强度都在不断攀升。它们的庞大带宽将有助于减少由这类攻击而造成的系统停机和性能下降。

为了顺应这一趋势，很多CDN厂商都已经开发了专门的DDoS安全服务，这个服务可与内容分发可扩展性以及动态网站加速技术一起发挥作用。在这一领域的领先云计算供应商包括：

• CloudFlare
• Incapsula
• Level 3
• Akamai

以规模取胜

新兴的P2P CDN技术可促使用户使用服务器来实现内容的存储和共享。其基本思想就是把最终用户计算机上未被使用的上传链路资源提供给分发内容使用，而不是占用骨干CDN基础架构的资源。在以前，这种方法需要诸如BitTorrent这样的专用软件支持，但这种方法在内容保护方面受到了质疑。

现在的浏览器对WebRTC的支持就如同是使用P2P实施CDN一样，Disruptive Analysis的创始人Dean Budley说，该企业主要在这一领域进行一些市场研究工作。这个方法让设置用户为P2P节点变得更为简便，而且无需在每个客户端上安装专用软件。P2P服务可在现有CDN上或云计算网络上运行；对于某些类型的内容，它可降低90%的CDN服务使用率。

CDN中P2P的局限性在于该项技术还相对较不成熟，同时可供进行数字版权管理（DRM）、报告以及管理的工具较少。随着这些类型功能的不断完善，基于P2P的服务对于某些应用实例具有非常重要的意义，例如视频、应用程序和软件的更新与分发。

致力于为企业应用程序开发这些P2P功能的企业包括： Viblast、Peer5、Steamroot以及Swarmify。此外，一些CDN和云计算供应商已经收购了一些P2P软件初创公司，以便于丰富他们现有的服务产品组合。Akamai收购了Red Swoosh，微软收购了Pando Networks，而雅虎收购了PeerCDN。基于这项功能的新服务可以帮助弥补他们CDN生态系统的其余部分。

扩展ISP和运营商网络

传统CDN网络和P2P CDN网络都需面临的共同挑战之一就是，这两种技术都需要互联网服务供应商（ISP）提供额外的带宽。从长远来看，组播分发协议可允许通过互联网来实现更好的视频广播可扩展性。它们还有助于用户减少在ISP网络上的开销。这些功能都被内置在路由器中，但一般情况下出于多重因素的考虑不会开启这些功能。

新的IPTV广播服务是在组播（例如Octoshape Infinite HD－M技术）基础上开发的，它使用了前向纠错技术以便于让视频分发技术变得更为实用并实现无缝广播。这个服务会把这些带宽节余返还给内容供应商，其费用是根据单位通道价格计算而得的，这个方法适用于定价随用户数量增长而增长的基于带宽的定价方式。

CDN正在通过优化骨干基础设施以帮助推动流量在运营商网络上的爆发式增长。 但是，在网络最后一公里上的传输路径却远远没有被优化。网络运营商正在寻找合适的工具以降低他们的运营成本和采购成本。

运营商也正开始部署透明的缓存，以降低视频广播对他们服务的影响。其中最大的挑战之一就是用一种注重内容所有者业务逻辑和授权模式的方式来部署缓存。由诸如Qwilt等公司提供的新的透明缓存技术可以让运营商以尊重内容所有者的数字版权管理和业务规则的方式来缓存其内容。

在这个模式中，视频交付平台能够成为ISP基础设施的一部分，并让专业人员能够以如今路由管理的方式管理这个平台。Qwilt公司的联合创始人Dan Sahar解释说：“视频交付节点能够与后端商业CDN基础设施进行交互，使CDN能够在靠近用户的位置扩展他们的服务能力。这种集成方法还有助于进一步完善为视频交付价值链中的各方提供的反馈和报告。”

CDN与其相关的生态系统为企业改善用户体验和降低成本方面提供了众多的选择。为了获得最大的效益，企业架构师需要同时考虑传统的CDN实施方法和新型的分发技术（如P2P-CDN和组播）。这将有助于对现有的CDN服务形成良好的补充，甚至能够取而代之。

欢迎阅读本文第二部分《内容分发网络： 慧眼识真相》。