CDN和DNS技术详解:原理、优势及智能DNS搭建方法
CDN和DNS技术详解:原理、优势及智能DNS搭建方法
CDN(内容分发网络)和DNS(域名系统)是互联网基础设施的重要组成部分。本文将详细介绍CDN的概念、解析流程、关键技术以及优势,并介绍DNS服务器的基本概念。此外,文章还将提供搭建智能DNS的方法,帮助读者更好地理解和应用这些技术。
CDN的概念阐释
CDN的全称是Content Delivery Network,即内容分发网络。CDN是构建在网络之上的内容分发网络,依靠部署在各地的边缘服务器,通过中心平台的负载均衡、内容分发、调度等功能模块,使用户就近获取所需内容,降低网络拥塞,提高用户访问响应速度和命中率。CDN的关键技术主要有内容存储和分发技术。CDN的基本原理是在用户访问相对集中的地区和网络设置一些缓存服务器。当用户访问网站时,利用全局的负载均衡技术将用户的访问指向距离最近的缓存服务器,由缓存服务器代替源站响应用户的访问请求。这样一方面减轻了源站服务器的工作压力,另一方面使用户可就近取得所需内容,解决 Internet网络拥挤的状况,提高用户访问网站的响应速度。
CDN的解析流程
- 用户向浏览器提供要访问网站的域名,域名解析的请求被发往本地用户使用的DNS服务器,本地DNS服务器将解析请求转发至网站的DNS服务器(NS);
- 由于网站的DNS服务器(NS)对此域名的解析设置了CNAME,请求最终被指向到CDN网络中的GLB系统;
- GLB系统对域名进行智能解析,将响应速度最快的节点IP返回给用户;
- 浏览器在得到实际的IP地址以后,向CDN节点发出访问请求;
- 由于是第一次访问,CDN节点将回到源站获得用户请求的数据并发给用户,同时CDN节点根据缓存策略对该数据进行缓存;
- 当有其他用户再次访问同样内容时,CDN节点直接将数据返回给客户,完成请求/服务过程。
CDN解析用到的相关技术
- 负载均衡技术
负载均衡技术就是将网络中的流量尽可能平均分配到多个能完成相同任务的服务器或网络节点,由此来避免单个或部分网络节点过载瘫痪,影响正常的网络访问。
- 动态内容分发与复制技术
在多数情况下,网站响应速度和访问者与网站服务器之间的距离有着密切的关系。如果访问者和网站之间的距离比较远,之间的通信要经过多次路由转发和处理,网络延迟会大大增加。而内容分发和复制技术就是将网站主体中的大部分静态页面、图像和流媒体数据等分发复制到各地的加速节点上。所以,动态内容分发与复制技术也是CDN所需的一个重要技术。
- 缓存技术
通过Web缓存技术,用户访问网页时可以将广域网的流量降至最低。对于公司内联网用户来说,这意味着将内容在本地缓存,而无须通过专用的广域网来检索 网页。对于Internet用户来说,这意味着将内容存储在他们的ISP缓存器中,而无须通过Internet来检索网页。这样无疑会提高用户的访问速度。CDN的核心作用正是提高网络的访问速度,所以,缓存技术将是CDN所采用的又一个主要技术。
运用CDN解析的优势
- 自动缓存加速,提高了企业站点(尤其是含有大量图片和静态页面的站点)之间的访问速度;
- 跨运营商的网络加速,保证不同网络带宽和频率的用户都得到良好的访问质量;
- 远程访问用户根据DNS负载均衡技术智能自动选择最近的缓存服务器,提高网站用户的访问效率;
- 自动生成服务器的远程镜像服务器,远程用户访问时从缓存服务器上读取数据,减少远程访问的带宽,分担网络流量,减轻原站点web服务器负载等功能;
- 广泛分布的CDN节点加上节点之间的智能冗余机制,可以有效地预防黑客入侵。
什么是DNS服务器
DNS(Domain Name System)服务器是互联网上的一种服务器,其主要功能是将域名转换为IP地址。在现实世界中,当人们进行阅览新闻、在线购物、下载文件或观看直播时,DNS服务器会将用户输入的域名转换为对应的IP地址,从而实现网络访问。
DNS服务器的工作原理如下:
- 当用户在浏览器中输入一个域名时,浏览器会向本地DNS服务器发送解析请求;
- 本地DNS服务器接收到请求后,会检查其缓存中是否已经存储了该域名对应的IP地址;
- 如果缓存中没有该域名的记录,本地DNS服务器会向上级DNS服务器发送解析请求;
- 上级DNS服务器会继续向上级DNS服务器发送请求,直到找到根DNS服务器;
- 根DNS服务器会返回顶级域名服务器的IP地址;
- 本地DNS服务器会向顶级域名服务器发送解析请求;
- 顶级域名服务器会返回权威DNS服务器的IP地址;
- 本地DNS服务器会向权威DNS服务器发送解析请求;
- 权威DNS服务器会返回域名对应的IP地址;
- 本地DNS服务器将IP地址返回给浏览器,浏览器就可以通过IP地址访问目标网站。
DNS服务器的这种层级结构确保了域名解析的高效性和可靠性。同时,DNS服务器还支持多种记录类型,如A记录(将域名映射到IPv4地址)、AAAA记录(将域名映射到IPv6地址)、CNAME记录(将一个域名映射到另一个域名)等,以满足不同的解析需求。
DNS服务器在互联网中扮演着至关重要的角色。没有DNS服务器,用户将无法通过域名访问网站,只能通过IP地址进行访问,这将极大地降低用户体验。此外,DNS服务器还具有负载均衡、故障转移等功能,可以提高网站的可用性和稳定性。
DNS服务器的配置和管理需要专业的知识和技能。例如,管理员需要配置DNS服务器的区域文件,设置DNS记录,配置DNS转发器,设置DNS缓存策略等。同时,管理员还需要定期检查DNS服务器的运行状态,确保其正常工作。
DNS服务器的安全性也非常重要。DNS服务器可能会遭受各种攻击,如DNS劫持、DNS缓存投毒、DNS放大攻击等。因此,管理员需要采取各种安全措施,如配置防火墙规则,启用DNSSEC(DNS安全扩展),定期更新DNS服务器软件等,以保护DNS服务器免受攻击。
DNS服务器是互联网基础设施的重要组成部分,其稳定运行对整个互联网的正常运转至关重要。随着互联网的不断发展,DNS服务器也在不断演进,以满足新的需求和挑战。