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架构解密从分布式到微服务:深入理解网络,CDN到SD-WAN

2021-12-14 11:14:57

互联互不通的运营商网络

说到我们的互联网,不能不提的是另一词——“互联互不通”。2008年5月,我国电信业开始了第三次大规模重组,重组后,三家基础电信运营企业拿到了全业务运营的牌照,中国移动正式进军互联网领域,互联网产业的格局自此发生重大变革。经过此次重组,中国互联网骨干网互联单位由10家变成了7家,分别包括3家经营性互联单位——中国电信、中国联通和中国移动,4家非经营性互联单位─—教育网、经贸网、长城网和科技网,原中国卫通的互联网资源并入中国电信,原中国网通的互联网资源并入中国联通,原中国铁通的互联网资源并入中国移动,形成目前电信与联通两家独大的局势。

我国互联网骨干网间互联存在交换中心互联和直联链路互联两种方式,无论是骨干直联还是通过交换中心互联,各互联单位之间都只实现了双边互联,不向对方提供骨干网的穿越服务。全国共设有北京、上海、广州三个国家级交换中心,以及重庆、武汉两个实验性区域级交换中心,网间直联点建立在北京、上海、广州三个城市,不合理的互联结构导致的极端现象是黑龙江电信用户访问黑龙江联通用户要绕至上海、北京!而由于目前互联网用户资费普遍采用简单的包月制,对网间带宽的需求猛增,而互联网运营企业收入并未增加,因而运营企业没有扩容的积极性,导致网间通信质量急剧下降,这种互联网现象说明了一个道理:网站并不是越多越好。

双线机房的出现

互联互不通的问题,导致了大家熟知的“双线机房”这个名词的诞生。双线机房实际上是一个机房有电信、网通两条线路接入,通过双线机房内部的路由器设置及BGP自动路由分析,使电信用户快速访问电信线路,并使网通用户快速访问网通线路。常见的双线机房只能解决网通和电信互相访问慢的问题,其他ISP(譬如移动网、教育网、科技网)互通的问题还是没有得到解决,因此后来诞生了CDN (Content Delivery Network,内容分发网络)。

CDN的作用

CDN是一种基于C/S结构的分布式媒体服务技术平台,其节点遍布各ISP,CDN将网站的内容发布到最接近用户的网络“边缘”,访问者就近获取数据,从而保证了网站到任意ISP的访问速度。另外,CDN因为其流量分流到各节点,天然获得了抵抗网络攻击的能力。由于CDN缓存服务器通常靠近用户端,所以能获得近似局域网的响应速度﹐并有效减少广域带宽的消耗,不仅能提高响应速度,节约带宽,对于加速 Web服务器、有效减轻服务器的负载是非常有效的。

在运营商方面,2000年年初,中国电信建设了自己的CDN网络;2004年,中国电信组建了自己的CDN流媒体分发网络。随后,中国电信在推广IPTV业务时,为了使用户获得良好的视频业务体验,又建设了部分CDN节点。目前,中国电信的CDN网络一方面为电信内部业务提供加速服务,另一方面为中国电信的互联星空,以及宽带和IPTV业务提供良好的资源和服务保障。

早在2005年,亚马逊推出的“CloudFront”的 CDN服务便为中小型客户带来了前所未有的便捷和实用,该服务将IDC、CDN和云计算融合,为全球的互联网企业起到了示范作用。而在国内企业市场,CDN网络受到大型互联网网站的青睐,新浪、搜狐、腾讯等大型门户网站及淘宝都采用了第三方的CDN加速服务。目前,蓝汛、网宿是国内领先的CDN服务提供商,建设了遍布全国的CDN 网络节点。

随着云计算技术的发展,CDN 又有了新的发展方向:虚拟化技术的采用,使得CDN系统可以根据用户的需要快速调整服务器的设备数量和处理能力,可以提升资源配置能力和优化部署方法;将云存储引用到CDN 的边缘节点和中心节点,利用云计算的虚拟化,实现文件动态分布存储,这需要边缘域与中心域的全部服务器资源的设备相互配合,从而根据文件访问的频率和用户需求自动调整存储,而高清视频存储的成功应用表明了云存储适合大文件的读取密集型访问的特点完全符合CDN的应用需求;采用了云计算技术的CDN系统还具备智能化的日志处理能力,可以综合运用统计分析、数据挖掘及时跟进用户的需求,有针对性地进行资源调配;如果在CDN系统的边缘节点部署分布式的云系统架构,则能够对采集的海量非结构化数据进行并行处理,从而使整个系统具备强大的大数据处理能力和更优化的扩展性。

SD-WAN技术的诞生

CDN在本质上是把一个公司的网络“延伸”到分布在全球主要用户群所在的接入网络上,从而使得公司的互联网产品所产生的信息数据可以以最快的速度抵达终端用户。这在某种意义上可被视为打造了一个企业专用的广域网(WAN),而加速内容分发业务可被视为这个专用广域网承载的一项主要业务,于是就有了SD-WAN技术的诞生。SD-WAN即软件定义广域网络,是将SDN背后的技术应用到广域网场景中所形成的一种服务,厂商利用SDN 架构叠加多种现有技术手段对传统的 WAN进行优化升级,之后和拥有链路资源的公司合作,推出了各自的SD-WAN服务,以抢占未来互联网加速服务的远大前景。

SD-WAN和 CDN都有助于加快应用程序的交付速度,它们在帮助企业充分利用其在线资源方面都发挥着至关重要的作用。SD-WAN的最终目的是用各种廉价链路代替昂贵的私有专线,综合利用多条共有或私有链路,让普通链路能够达到专线的网络质量,从而降低流量成本,提高带宽。一个典型的SD-WAN客户可能拥有一个数据中心,其用户遍布中国、美国,欧洲和中东。当扩展带宽时,他们会引入SD-WAN。企业可以在几天内部署SD-WAN以实现全球连接,同时基于私有网络的SD-WAN在专用的安全WAN骨干网上优化和路由流量,无论最终用户位于全球何处,这都能为他们带来更快、更一致的应用程序响应时间。

本文给大家讲解的内容是架构解密从分布式到微服务:深入理解网络,从CDN到SD-WAN