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Cache对运营商的意义
摘要：
各互联网运营商与Chinanet等互联，每月付大量的带宽租用费，在互联互通出口、省分节点、城域网出口或POP点、地市节点，部署使用Cache，把大量的内容缓存在本地服务域，即把用户所要访问的数据“推送”或“分发”到靠近用户端，最大限度减少上联出口的流量，对于节约出口带宽、主干带宽、提升响应速度，优化全网性能，提高网络传输效率和生产力，具有非常好的经济性。
一、Cache 意义
Internet的流量持续上升，各内容供应商(ICP)的服务器和互联网服务供应商(ISPS)所承受的压力也越来越大。如何节约运营，增值基础设施投资，提高市场竞争能力，是各大运营商普遍关注的问题。
各互联网运营商骨干网络基础设施是非常先进，同时需要与国内各运营商网络互联。ChinaNet 是中国最早的Internet运营商，也是目前规模最大的网络，95%的ICP的服务器在ChinaNet中，其他运营商大量用户的访问将穿越本网到达ChinaNet，与ChinaNet的互联互通出口压力增大，使得扩展出口带宽与节约带宽提高带宽利用率具有同等的意义，用高速缓存服务器既提高服务质量，又具有提高效率的经济性，是目前运营商流行的解决方案，节约运营、增产创效。CDN(Content Delivery Network，内容分发网络)网络是在Internet网络架构中增加内容传输层，核心就是利用分布在网络边缘的Cache群，使得用户能就近访问，用Cache的好处是供应给用户的内容与源服务器自动同步，勉维护，而且性能高。根据网络规模不同，部署Cache的位置和数量不一样，趋势是尽量接近用户端，如部署在城域网POP点。
目前各网络运营商都在积极研究减少出口流量，增加服务量，降低成本。有效的解决方案是在网内各节点部署Cache，根据流量大小，从总出口、省分节点、城域网出口、地市节点分不同级别部署，Cache根据本网用户的访问频率，智能地将用户所要访问的内容缓存在本地，最大限度减少出网流量。
Cache产品是综合解决Internet内容传输增值服务产品，通过网络传输优化，提高带宽利用率和用户端响应速度，最大限度提高生产力和客户满意度。网络高速缓存服务器(Cache Server)常称之为互联网加速器，是将Web内容“推送”或“分发”到网络边缘，让用户就近访问，能有效节约主干带宽资源，缩短响应时间，起节约运营等增值服务功能。影响Internet访问速度的三个因数是带宽、距离(穿越网络跳数)、源服务器供应能力(服务器性能瓶颈)。Cache(高速缓存服务器)部署在网络边缘，将减少上联广域带宽消耗、缩短访问距离、增加了就近内容供应网点，从三方面有效解决网络低效和响应速度慢的问题，是一个非常有效的概念和解决方案。在大型网络中部署多台Cache，最大限度将Internet上的内容缓存在本地，减少出口流量，使得所有的用户都能就近访问， 构成CDN内容分发网络，CDN网络核心就是分布各节点的Cache群。
使用Cache产品是对网络投资的最大回报，使现有的网络基础结构具有可扩展性；网络峰值流量过大，使用Cache技术可以解决“蜂拥”，大量的集中访问，能从Cache获得很大的命中率，即节约带宽明显，保证峰值带宽、网络效率处于高效运行状态。Cache是一个智能化的产品，能自动把用户最常访问的内容保存在本地硬盘上，用户最集中访问的热点对象保存在内存中，并实时不断变化调整，以节约带宽最大化、最快的响应速度为目标。
二、Cache 应用
按照CDN的定义，本质是在网络边缘节点处使用Cache实现就近访问，将内容“推送”或“分发”网络边缘，将远端内容缓存在本地高速硬盘上，从而提高响应速度，节约Cache与源服务器之间的主干带宽。
CDN的核心是异地分布的Cache群，如何引导用户就近访问Cache中的内容有两种使用方式：
A． 无中心控制，Cache部署在各级网络出口处，用户的请求全部自动截取，由用户的请求决定加速的内容，是对网外所有网站的加速，为了更好的提高Cache群效率，各Cache之间通过ICP协议做已缓存内容的分发，即一台Cache拿到的内容，会自动广播给其他Cache，此方式的优势是免维护，能大量节约广域带宽，降低运营成本，非常适合互联网供应商。
B． 有中心控制，通过接管ICP内容供应商的DNS，根据用户所在位置、当地Cache健康状况、网络响应时间、负荷量等进行DNS解析，解析一个最优的IP地址让用户就近访问。该CDN方案主要为ICP做增值服务，是对加入CDN网络的网站做分发服务，非加入CDN的网站不起作用。
(一) 节约广域带宽解决方案
Cache部署在与Chinanet相连的出口处或各省会、城域网出口处，安装的层次越低，越接近用户，同时节约本网主干带宽，既减少出口带宽的冗余传输有减少本网主干的冗余，优化数据传输提高全网性能，使网络更具有扩展性都有益处。朗新Cache，单台设备最大处理广域流量200M，所以对于155M的连接，使用一台Cache即可承载，接入方式是Cache与路由器或与路由器临近的交换机相连，在路由器上启动wccp协议，即可把流量自动截转到Cache。Wccp协议是CISCO路由器支持缓存服务器的专用协议，安装调试时，不需要断网，会自动检测Cache健康状况，如果Cache工作故障，路由器不转发，自动恢复原有工作状态。对于超过155M连接的出口，如果在出口处部署Cache，需用负载均衡或4层交换机做Cache集群，如果从经济节约、效果方面的考虑，把Cache部署在下一层次节点比较好。
由于朗新Cache率先实现源地址双向透明，不会误认为攻击行为或影响现有应用的正常使用，此方案实施简单，准备充分，安装调试10分钟即可上线使用，对用户端也不需要做任何改动，用户的感觉只有速度提高。
(二) CDN解决方案
CDN 是为内容供应商服务(ICP),为使用CDN网络的用户做内容推送服务，CDN是解决内容传输最好的方案，特别是流媒体服务的发展，更离不开CDN网络。关于CDN技术内容，参考《CDN 内容分发网络技术》。
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