小小的CDN為何能“摧毀”互聯(lián)網(wǎng)

赤道

Fastly引發(fā)的網(wǎng)絡(luò)“地震”

6月初的一天，全球各地?cái)?shù)以億計(jì)的互聯(lián)網(wǎng)用戶登錄自己平日經(jīng)常登錄的網(wǎng)站時(shí)，發(fā)現(xiàn)頁面無法打開，并出現(xiàn)了“503Errors”的錯誤提示，包括亞馬遜、Reddit、Twitch、Pinterest以及包括諸多門戶網(wǎng)站在內(nèi)的新聞網(wǎng)站均悉數(shù)中招。

造成這次事件的源頭來自Fastly，這是一家內(nèi)容交付網(wǎng)絡(luò)（CDN）提供商。你可能之前沒有聽說過Fastly，但你每次上網(wǎng)時(shí)都可能以某種方式與它互動。與Cloudflare和Akamai -起，它是世界上最大的CDN提供商之一。盡管Fastly -直對此次全球網(wǎng)絡(luò)中斷的具體故障含糊其辭，但這一事件清楚地提醒人們，互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施是多么脆弱和相互關(guān)聯(lián)，尤其是當(dāng)其中某些服務(wù)掌握在少數(shù)幾家公司手里的時(shí)候。

Fastly這家公司創(chuàng)辦于2011年，總部位于舊金山，從事的主要業(yè)務(wù)是互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)。2017年，該公司發(fā)布了邊緣云計(jì)算平臺，提供將終端服務(wù)器的內(nèi)容更近、更快地給到終端用戶的服務(wù)。

簡而言之，F(xiàn)astly為服務(wù)器和終端用戶之間搭建了一個中繼站，讓用戶無需再從終端服務(wù)器上下載網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容，而由Fastly事先預(yù)載一部分內(nèi)容，當(dāng)用戶訪問相應(yīng)網(wǎng)站時(shí)，就無需再從遠(yuǎn)端的終端服務(wù)器上下載，而從Fastly處獲得，提高終端用戶獲得互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容的效率。

Fastly的這一互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容傳遞服務(wù)，能夠讓網(wǎng)頁的加載速度更快、優(yōu)化圖片、視頻和其他大尺寸容量的內(nèi)容能夠更快地在用戶終端上出現(xiàn)。在Fastly官方網(wǎng)站的介紹中，該公司列舉了幾個例子，例如新聞網(wǎng)站Buzzfeed在使用了Fastly的服務(wù)后，加載速度提高了50%，紐約時(shí)報(bào)在選民投票期間能夠承載200萬用戶登錄等。

此外，邊緣云計(jì)算（邊緣云是分布在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、分析決策的小規(guī)模云數(shù)據(jù)中心）的另一個好處是：作為一道額外的防范黑客攻擊的防火墻，阻止最常見的DDoS攻擊等，保障終端服務(wù)器不受攻擊的影響。但同時(shí)帶來的一個問題是，由于Fastly作為連接終端服務(wù)器和終端用戶的橋粱，一旦這座“橋粱”發(fā)生問題，雙方之間的連接也就斷了，這正是6月8日全球數(shù)億網(wǎng)絡(luò)用戶短暫無法登錄網(wǎng)站的情況。目前對于這起故障到底如何發(fā)生的有關(guān)細(xì)節(jié)還不得而知，F(xiàn)astly方面也僅給出了是因?yàn)檫M(jìn)行一項(xiàng)“服務(wù)配置”的調(diào)試而引發(fā)的簡單解釋。

Fastly網(wǎng)絡(luò)地圖表明，該公司在全球至少58個城市運(yùn)營PoP，其中包括洛杉磯、倫敦和新加坡等人口稠密的多個城市

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控公司ThousandEyes的產(chǎn)品營銷總監(jiān)安吉莉卡·梅迪納說：“CDN為內(nèi)容提供了真正的高性能傳輸，無論是流媒體視頻還是網(wǎng)站，還是當(dāng)用戶訪問電子商務(wù)網(wǎng)站時(shí)彈出的各種繁雜的視窗。移動互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，抓住用戶需要提供更好的體驗(yàn)，比如減少加載時(shí)間，這比以前大家在PC上網(wǎng)上沖浪的需求更高。”

CDN的重要性

近些年，CDN在互聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)張和發(fā)展中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。“CDN不僅僅將內(nèi)容存儲在更靠近需要它的設(shè)備的位置，還幫助指導(dǎo)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)調(diào)流量?！瘪R薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校的計(jì)算機(jī)科學(xué)家西塔琴師說，他作為Akamai的首席架構(gòu)師，幫助創(chuàng)建過第一個主要的CDN。當(dāng)初的構(gòu)造初衷，就是為了當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)上的某些鏈接出現(xiàn)故障或擁塞，CDN算法會迅速找到通往目的地的替代路線。

CDN原先是在頻寬供應(yīng)較為不足的時(shí)代出現(xiàn)，用作更快地加載網(wǎng)站中較為耗用數(shù)據(jù)的部分，如檔案體積較大的圖像。初期的CDN（如Akainai）建立了地區(qū)集線器，用作儲存網(wǎng)站中所有圖像的副本（緩存），使內(nèi)容更接近在世界各地瀏覽互聯(lián)網(wǎng)的人。

舉個例子，在如此多入網(wǎng)點(diǎn)（PoP）存在的情況下，即使亞洲的用戶在瀏覽歐洲服務(wù)器上的當(dāng)紅網(wǎng)站，他們的瀏覽器也可從附近載有媒體復(fù)本的CDN集線器獲取有關(guān)圖像。隨著越來越多人訪問互聯(lián)網(wǎng)，以及頻寬供應(yīng)量有所增長，以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的站點(diǎn)和服務(wù)變得更豐富、更有能力，繼而進(jìn)一步增強(qiáng)了專用CDN的需求。

雖然人們很容易認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)是無定形的——他們甚至稱之為“云”——你閱讀的文章、你瀏覽的電影和歌曲、你發(fā)布的照片，它們都存在于物理服務(wù)器上。雖然該內(nèi)容可能主要托管在云提供商上，仍然需要一種方法來快速有效地將其提供給人們，這就是CDN的用武之地。

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的崛起，CDN已逐步發(fā)展到可支持軟件下載、加快手機(jī)內(nèi)容的傳送以及支持視頻等更豐富的媒體內(nèi)容。增建了這些成熟的網(wǎng)絡(luò)和能力后，市場對提升用戶體驗(yàn)的CDI＼l需求更大，為CDN行業(yè)增長提供了支持。

如今，頂尖的全球CDhl供應(yīng)商已準(zhǔn)備投入數(shù)十億美元擴(kuò)展龐大的基礎(chǔ)設(shè)施，以支持網(wǎng)絡(luò)的增長，而他們可能需要考慮以下情況：到2022年，CDN預(yù)期將承擔(dān)著互聯(lián)網(wǎng)流量的72%。此外，除了現(xiàn)有的CDN供應(yīng)商外，也會有越來越多的媒體和電信公司建立自己的CDN。

寡頭網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商下的運(yùn)營難題

一般CDN會把媒體存儲和回放設(shè)備放置于其網(wǎng)絡(luò)的周邊、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商（ISP）或在主要大城市區(qū)域的互聯(lián)網(wǎng)交換中心（IXP），以更接近終端用戶。這些設(shè)備是具有大存儲容量和軟件能力的實(shí)體盒子，有時(shí)又稱微型數(shù)據(jù)中心。

例如流媒體之王Netflix在全球OpenConnect CDN存放了數(shù)千個這樣的盒子，每個盒子盛載了高達(dá)八成的Netflix媒體產(chǎn)品。這些盒子是定制設(shè)計(jì)的，由供應(yīng)商組裝后送到地區(qū)ISP和IXP進(jìn)行安裝。Netflix核心負(fù)責(zé)新內(nèi)容的轉(zhuǎn)碼，并定期把更新推送到邊緣設(shè)備。系統(tǒng)的負(fù)荷和故障情況受到持續(xù)監(jiān)察，使失效設(shè)備可迅速脫機(jī)，并將容量轉(zhuǎn)到其他冗余的PoP（內(nèi)存單元與內(nèi)存單元之間傳送數(shù)據(jù)的指令）。