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环球云计算动态内容加速服务

北京五八云计算有限公司(以下简称“环球云计算”)是中国一家专业云计算综合服务提供商,成立于2014年。公司自成立以来即专注并深耕于云计算、企业数字化转型、CDN加速及网络安全等领域。

动态内容分发加速综述

对于动态数据内容例如用户搜索系统、新闻实时更新、支付登陆等,需不断时时更新保持新鲜,终端客户每次的访问内容都有所不同,而采用缓存技术实现的静态内容分发加速解决方案是无法解决上述内容的加速处理。

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环球云计算 GSA全站动态加速根据URL、头信息、后缀、目录、域名、扩展机制等多种方式,对缓存规则、缓存时间等进行智能设定,从而实现对动静态内容智能控制缓存,实现一体化加速。运用环球云计算内容分发网络智能路由系统,FTCP技术、环球云计算分析技术等等创新研发技术,对内容分发网络进行分析设计,动态优化的同时结合基于地域的内容分发访问,显著提高跨地域跨多个运营商的实时数据的用户访问速度。

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动态加速系统示意图

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动态加速关键技术

调度技术

调度技术在内容分发中,主要表现为流量调度技术、内容调度、和可用性调度等。这些调度算法与负载均衡系统结合使用,旨在为用户提供最快速、最精准的访问服务。

流量调度

内容分发中心系统和每个独立的子系统都会使用流量调度技术。内容分发中心流量调度系统会实时监测各个子节点间的网络流量与带宽使用情况,将带宽使用负载较大的子节点的访问量平滑的转移到带宽与流量负载较小的健康Other子节点上,以保证用户的访问可以得到及时、准确的应答;子节点流量调度系统同样也实时监测节点内各服务实体的带宽使用情况,将负载较大的服务实体的访问量转移到负载较小的服务实体。

内容调度

用户通过GSLB智能解析并重定向访问到内容分发缓存健康节点后,节点内容调度系统会检测本节点内是否有缓存用户所需要的资源,如果缓存存在,那么将资源直接返回给最终用户;如果本节点缓存内容为空,那么本节点通过运算得到与其相邻的最近健康子节点,并将用户访问资源请求转发给该节点,该节点返回用户访问数据到原始节点,原始节点二次缓存,并将有效资源返回到终端用户,访问结束;如果相邻节点同样没有资源的缓存数据,则原始节点会直接访问内容分发父节点,从父节点取得用户所需资源后,在本地缓存并转发给用户;如果父节点没有用户所需资源,则父节点会直接访问源站取得用户所需数据信息,本地缓存后并转发给原始子节点,原始子节点二次缓存并转发给最终用户,访问结束。

可用性调度

内容分发可用性是标志内容分发技术是否完善的标准之一。控制中心监测各内容分发节点的可用性并汇总给GSLB系统,当某子节点的可用性降低时,调度系统将该节点的部分访问数转移到邻近节点,直到该节点可用性恢复到正常状态;如果节点的可用性降低为零,则调度系统直接将该节点的所有访问转移到邻近的健康节点。

负载均衡技术

在我们的日常应用服务中,单台设备所提供的服务能力非常有限,随着访问量和数据流量的快速增长,单一的服务设备根本无法承担。而单点服务的升级,仍然无法面对大量的服务请求,负载均衡技术的出现,完全可以在不改变当前环境的前提下,通过部署服务系统的集群,为用户提供优质的不间断的访问需求。

负载均衡(load balance)技术的使用,可以降低应用的故障率,提高服务的高可用性,为终端用户提供不间断服务。负载均衡技术主要分为两部分,监测方法与负载均衡算法。监测的目的是为了负载均衡系统可以实时监测服务的可用性,主要包括以下几项:

服务器监测

服务器监测技术主要监测服务器的硬件工作状态与负载状态,包括CPU、内存、硬盘等服务器部件的使用率与当前的负载情况。监测系统将这些信息实时的统计分析,并最终得到结果上报给负载均衡中心调度系统。

网络监测

网络监测的目的是了解当前网络的总体可用性情况,包括网络的负载情况、带宽使用率、丢包率、网络延迟、最优路径等。网络监测系统将监测结果统计分析后,上报给负载均衡调度中心。

服务监测

所谓服务监测是为了确认服务的可用性。一般采用的方法是监测服务的应用端口和内容监测。

FTCP协议优化技术

目前互联网上WWW应用都是基于TCP协议来传输,而TCP协议由于先天的一些特性,使得数据传输在服务器负载过大、数据间链路不稳定、带宽不足、客户端接收窗口等问题出现时,TCP会采用确认与重传机制保证数据的正确性。虽然TCP的这种特性可以很好的保护数据能够正确的传输到对端,但是同样也会产生一些弊端。例如半开连接,TCP数据发送端在没有得到对端的ACK时,会一直等待,直到ACK超时连接断开或者数据重传。

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而GSA解决方案在数据传输时,使用优化后的TCP协议,将大大提高TCP的性能,使数据既能安全可靠的快速传输,同时又会避免上述原因引起的网络性能下降的问题。

丢包控制技术

GSA解决方案丢包控制技术主要是解决因为网络环境所引起的数据包丢包问题。作为源服务资源与最终用户的中间代理层,GSA节点起着强大的媒介作用。丢包的产生通常位于源站出口或者终端用户的网络出口,GSA节点服务器能够通过监测、对比等技术手段,提前预测到TCP的丢包。GSA节点服务器会代替通信双方的接收端要求发送方重传数据报文以达到可靠传输的目的。

拥塞控制技术

TCP协议使用四种控制方法来避免拥寨,分别是慢启动、快速重传、快速恢复、拥寨避免等。GSA解决方案的O-TCP技术对传统TCP协议在原有拥寨控制的基础上重新作了优化以确保数据能够更加快速的传输,而避免传统协议产生的问题。

GSA解决方案的FTCP技术使用双向数据缓存机制来对TCP协议优化。TCP连接建立后,可能由于网络状态等问题,数据发送方在未获得接收方的ACK时,将进入等待超时阶段。这时GSA节点服务器及时判断接收端的状态,缓存发送端的数据并代表接收方发送ACK,同时GSA节点服务器将接收窗口快速减小并等待接收端能够及时接收数据。

另外一种方式通过缓存接收方的ACK,来达到拥寨控制。TCP在传输数据时,将数据分段传输,所以后面的数据可能会提前到达。而接收端以数据的实体对发送方回答ACK,这时后面数据分段的ACK会比前面数据分段提前到达发送端。发送端会认为前面的分段丢失进而重传前面的分段。这种重传机制大大的浪费了宝贵的带宽和服务器资源。而GSA解决方案的FTCP技术采用缓存ACK的方式,将接收端发送的ACK先缓存一定时间,直到数据分段能够正常排序后,再一次性将ACK发送给发送端。

智能路由技术

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多运营商接入智能路由选择技术

一个成熟的内容分发技术应用必须要有一个完善的线路作支撑,这样才能保证用户在多个运营商间互访时不会因为线路或者运营商的网络问题而产生瓶径。特别是中国的网络国情,南方大部分地区使用电信,而北方大部地区使用联通线路,还有中国移动、中国铁通、有线电视网络等。而使用电信线路的用户访问网通的资源时,速度往往会较慢,严重影响了企业的发展与产品的推广。

GSA解决方案的智能路由技术网络在中国骨干网的基础上,将多运营商全部接入到内容分发网络中。内容分发内部通过智能判断,将不同运营商间的访问瓶径消除,达到快速访问的目的。

路由控制与路由自动更新技术

内容分发通过多运营商的线路接入保证运营商间无缝连接,以提高终端用户的访问速度,同时内容分发对多个运营商线路作智能路由控制与更新保证运营商间的路由是最优的。内容分发采用多种路由算法,利用带宽、链路负载、链路延迟、可靠性等元素,保证内容分发骨干网能够正常快速的运行。

链路聚合技术

在传统CDN动态加速中,每一次用户请求均需要回源重新建立TCP连接并三次握手,大大增加源站服务器符合,降低动态数据吞吐速度。如下图所示:

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环球云计算GSA解决方案有效改善源站高TCP并发连接下压力过大问题,环球云计算分发平台通过少量中心节点与源站建立长期稳定TCP专用高速通道,大大降低源站与海量用户频繁TCP三次握手的时间消耗与性能消耗,同时降低源站保持海量并发链接的资源消耗,将消耗压力转移到内容分发平台,由内容分发分布式节点与无上限带宽完善解决,保证用户体验。

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智能预取技术

环球云计算内容分发平台通过自主研发的先进技术,预先感知用户接下来的请求,将用户可能接下来访问的静态文件与元素预先缓存到内容分发平台节点,从而保证静态内容直接本地交付,无需同步回源站抓取,大大提高了在低热点海量内容的情况下的命中率,提升了用户访问体验。

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动静态整体加速

智能缓存:支持根据域名、后缀、目录、URL、头信息、自定义扩展规则等多种方式智能控制缓存,支持对动态内容自定义强制缓存。

动静态整体加速:通过智能缓存系统,实现动静态内容一体化加速,对动静态未分离的页面中动静态内容分别控制缓存,提升响应速度。

关于我们

北京五八云计算有限公司(以下简称“环球云计算”)是中国一家专业云计算综合服务提供商,成立于2014年。公司自成立以来即专注并深耕于云计算、企业数字化转型、CDN加速及网络安全等领域。

北京五八云计算有限公司(以下简称“环球云计算”),致力于通过聚合多个云厂商的计算资源为客户提供量身定制的智能云平台解决方案,是业内领先的云平台服务商。环球云计算, 帮助企业在数字化转型过程中,快速实现统一管理、弹性扩张、效能提升、优化成本。以行业领先的理念和专业的技术能力提供包括云迁移、云架构设计、云成本优化、托管云、弹性计算、存储、数据库、安全以及CDN分发等云计算专业服务,为客户提供一站式本地化24小时不间断的专业服务。