CDN Benefits – Reliability & Redundancy

CDN 的重要特征之一是它能夠在面對常見的網絡問題（包括硬件故障和網絡擁塞）時保持網站內容在線。 通過負載平衡 Internet 流量、使用智能故障轉移以及通過跨多個數據中心維護服務器，CDN 旨在規避網絡擁塞并針對服務中斷具有彈性。

What is load balancing? How does a CDN load balance traffic?

負載平衡器的目的是在多個服務器之間平均分配網絡流量。 負載平衡可以基于硬件或軟件。 CDN 在數據中心使用負載平衡在可用的服務器池中分配傳入請求，以確保以最有效的方式處理流量高峰。 通過有效利用可用資源，負載平衡能夠提高處理速度并有效利用服務器容量。 適當地對傳入流量進行負載平衡是緩解非典型 Internet 活動期間出現的流量峰值的關鍵組成部分，例如當網站訪問者數量異常多時或在分布式拒絕服務攻擊期間。

CDN 還使用負載平衡在服務器資源的可用性上下波動時快速有效地進行更改。 如果服務器發生故障并發生故障轉移，負載平衡器將重定向為故障服務器分配的流量，并按比例將其分配到其余服務器。 這通過增加硬件故障不會中斷流量的可能性來提供彈性和可靠性。 當數據中心的新服務器上線時，負載均衡器會按比例從其他服務器上移除負載并提高新硬件的利用率。 基于軟件的負載均衡服務允許 CDN 快速擴展負載均衡容量，而不會在使用物理負載均衡硬件時出現瓶頸。

What is failover? How does a CDN failover between servers?

在需要高度可靠性和接近連續可用性的計算機系統中，故障轉移用于在服務器不可用時防止流量丟失。 當服務器出現故障時，流量需要重新路由到仍在運行的服務器。 通過自動將任務卸載到備用系統或具有可用容量的另一臺機器，智能故障轉移可以防止對用戶的服務中斷。

How does a CDN reliably serve content across the Internet?

CDN 就像 GPS 系統加上快速收費公路； CDN 將能夠找到到達遙遠位置的最佳路徑，并能夠使用自己的網絡盡快找到到達那里的最佳路徑。

當用戶從 Internet 屬性（例如網頁或 Web 應用程序）加載內容時，會進行一系列連接以到達提供內容的位置。網絡交通可以比喻為道路和高速公路系統；較小的地面街道將當地交通轉移到同一地區，而州際公路將交通轉移到不同的州。當出現問題時，例如油罐車將主要路徑上的州際公路的所有車道阻塞到不同的狀態，交通必須找到另一條路徑。就像穿越不同州的高速公路一樣，交通通常必須穿過不同的網絡才能到達最終目的地。如果特定網絡中存在阻塞，則必須將流量重定向到不同的路徑。此過程可能既耗時又低效。

假設舊金山的用戶正在加載洛杉磯的網站。連接有很多步驟，但在此示例中，最重要的步驟之一是網絡信號在前往最終目的地的途中通過位于圣何塞的電信提供商的位置。當網絡工程師不小心將咖啡倒在圣何塞的路由設備上時，提供商離線，斷開連接（發生了奇怪的事情）。發生這種情況時，用戶將無法再加載他們的 Internet 內容，除非重新路由網絡流量以適應新的網絡環境。如果用戶想要到達洛杉磯，其請求現在需要通過不同的電信提供商。

既然流量不再能夠通過預期的網絡，它必須轉而進入由不同組織維護的完全不同的網絡。這種重新協商和切換網絡的過程可能會在網絡請求中多次發生，這樣的實例可能會增加延遲，并可能將流量推到擁擠的路徑上，從而導致延遲。足夠大的 CDN 通常會通過將服務器放置在 Internet 交換點 (IXP) 和其他戰略位置來控制自己的網絡連接。這些優化的網絡架構允許 CDN 提供商優化路由并減少延遲。

How can a CDN use an Anycast network to increase reliability?

一些 CDN 將使用任播路由方法將 Internet 流量傳輸到特定的可用數據中心。 這樣做是為了確保縮短響應時間，并防止任何一個數據中心在出現異常需求（例如在 DDoS 攻擊期間）時被流量淹沒。

使用 Anycast，多臺機器可以共享相同的 IP 地址。 當請求發送到任播 IP 地址時，路由器會將其定向到網絡上最近的機器。 如果整個數據中心出現故障或因大量流量而無法正常工作，Anycast 網絡可以對中斷做出響應，這與負載均衡器在數據中心內的多個服務器之間傳輸流量的方式有些相似； 數據從故障位置路由，而是路由到另一個仍然在線且正常運行的數據中心。

DDoS 攻擊是當前對 Internet 屬性可靠性的最重大威脅之一。 使用任播的 CDN 在減輕 DDoS 攻擊方面具有額外的靈活性。 在大多數現代 DDoS 攻擊中，許多危害計算機或“機器人”被用來形成所謂的僵尸網絡。 這些受感染的機器可以產生如此多的互聯網流量，以至于它們可以壓倒典型的單播連接機器。 通過 Anycast 網絡，一部分僵尸網絡攻擊流量可以分布在多個數據中心，從而降低攻擊的影響。

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總結

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