□閆曉敏□宋博□李婧□侯琳琳

（河南省水利信息中心）

網(wǎng)宿CDN技術(shù)在河南省水利網(wǎng)站中的應用研究

□閆曉敏□宋博□李婧□侯琳琳

（河南省水利信息中心）

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，政府網(wǎng)站的重要性與日俱增，網(wǎng)絡催化信息高速傳播。隨著網(wǎng)站訪問量的大幅提高，一個訪問鏈路中的擁塞和瓶頸現(xiàn)象時有發(fā)生，很大程度上影響了響應速度，會造成部分國家或地區(qū)打開網(wǎng)站時十分緩慢，甚至會出現(xiàn)網(wǎng)絡癱瘓，從而造成一定程度的負面影響。網(wǎng)宿CDN技術(shù)的應用，可以實現(xiàn)大規(guī)模多區(qū)域訪問加速，保證用戶的就近訪問，隱藏源網(wǎng)站服務器，對于提高水利網(wǎng)站的響應速度，提高網(wǎng)站的安全性具有重大意義。

河南省水利網(wǎng)站；網(wǎng)宿；CDN技術(shù)；云安全平臺

0 引言

在這個競爭激烈的數(shù)字化信息時代，網(wǎng)站必須具有多重功能：網(wǎng)站必須有吸引力、速度快、有可移動性及靈活性，甚至必須要能夠不斷變化。網(wǎng)站還必須支持頻繁的會話、支持各種瀏覽器、平板電腦智能手機、以及其它訪問設備。此外，還必須能夠在復雜的網(wǎng)絡環(huán)境下運行，比如一些網(wǎng)絡連接較差的區(qū)域或國家。隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，政府網(wǎng)站的重要性也與日俱增，水利網(wǎng)站每天有大量信息發(fā)布，信息以多種方式呈現(xiàn)，如視頻、圖片、附件下載等，用戶訪問量也日趨增加，寬帶和服務器壓力過大，跨區(qū)域訪問不穩(wěn)定，而這個問題僅靠網(wǎng)站單方面擴展帶寬和設備很難解決，它涉及從用戶接入點到網(wǎng)站源站點鏈路狀況等多個方面。同時，隨著網(wǎng)站的知名度越來越高，將成為黑客攻擊對象。為了保障網(wǎng)站服務質(zhì)量和安全，我們研究測試了網(wǎng)宿CDN技術(shù)，CDN技術(shù)采用分布式緩存復制、流量監(jiān)控、負載均衡、客戶端重定向等技術(shù)使得地理上分布的內(nèi)容發(fā)布網(wǎng)絡將信息資源向網(wǎng)絡邊緣推進，使得用戶最快的訪問所需的內(nèi)容，全面解決網(wǎng)站安全性、可靠性、擴展性、及響應速度，同時降低訪問網(wǎng)站時源站點的帶寬占用率，增強源站點服務器設備的負載能力，確保其在CDN節(jié)點上與源站點的同步。

1 CDN服務概述

1.1 CDN技術(shù)簡介

CDN的全稱是ContentDeliveryNetwork，即內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡。其基本思路是盡可能避開互聯(lián)網(wǎng)上有可能影響數(shù)據(jù)傳輸速度和穩(wěn)定性的瓶頸和環(huán)節(jié)，使內(nèi)容傳輸?shù)母?、更穩(wěn)定。通過在網(wǎng)絡各處放置節(jié)點服務器所構(gòu)成的在現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)基礎之上的一層智能虛擬網(wǎng)絡，CDN系統(tǒng)能夠?qū)崟r地根據(jù)網(wǎng)絡流量和各節(jié)點的連接、負載狀況以及到用戶的距離和響應時間等綜合信息將用戶的請求重新導向離用戶最近的服務節(jié)點上。其目的是使用戶可就近取得所需內(nèi)容，解決Internet網(wǎng)絡擁擠的狀況，提高用戶訪問網(wǎng)站的響應速度。

1.2 CDN的服務模式

CDN是一種新型網(wǎng)絡內(nèi)容服務體系，從廣義來看，CDN代表了一種基于網(wǎng)絡而構(gòu)建的網(wǎng)絡應用服務模式，這種服務模式具有鮮明網(wǎng)絡秩序，質(zhì)量、效率都相對較高。CDN基于IP網(wǎng)絡而構(gòu)建，基于內(nèi)容訪問與質(zhì)量要求、應用的效率要求而提供內(nèi)容的分發(fā)和服務。

概括的說，CDN是一個經(jīng)策略性部署的整體系統(tǒng)，包括負載均衡、網(wǎng)絡請求的重定向、分布式存儲、內(nèi)容管理這4個部分，CDN的核心是內(nèi)容管理和全局的網(wǎng)絡流量管理。通過用戶訪問就近性原則以及服務器負載的綜合判斷，CDN確保為用戶請求提供提供一種高效的內(nèi)容訪問服務。

總的來說，內(nèi)容服務基于緩存服務器即代理緩存，代理緩存是內(nèi)容提供商源服務器的一個透明鏡像，它距用戶僅有“一跳”之遙，位于網(wǎng)絡的邊緣。這樣的架構(gòu)使得CDN服務提供商作為內(nèi)容供應商代表他們客戶向最終用戶提供盡可能好的體驗。

1.3 網(wǎng)宿CDN如何改變原有網(wǎng)站的訪問模式

傳統(tǒng)的網(wǎng)頁訪問過程：一是用戶將對某域名的http請求提交給瀏覽器軟件；二是瀏覽器接收域名請求后，向本地DNS請求對該域名的解析；三是本地DNS將用戶請求發(fā)送給網(wǎng)站授權(quán)的DNS服務器，授權(quán)的DNS服務器將該網(wǎng)站IP地址發(fā)送給本地DNS；四是瀏覽器得到http服務器的IP地址之后，向服務器發(fā)送http請求；五是http服務器回應http請求之后，瀏覽器負責將回應內(nèi)容顯示。

傳統(tǒng)的網(wǎng)頁訪問流程存在著一定的問題：DNS解析時將網(wǎng)站的域名轉(zhuǎn)換為IP地址的過程中，如果該服務器已經(jīng)宕機或擁堵時，請求仍然發(fā)送給該服務器，該服務器最終無法正常響應用戶的請求而導致用戶訪問失敗。

使用CDN技術(shù)可以避免內(nèi)容訪問過程中經(jīng)過過多的交換機、路由器而帶來的時延：用戶需要訪問的內(nèi)容被緩存到離用戶最近的高速緩沖存儲器節(jié)點上，用戶訪問的內(nèi)容直接從有效的存儲器節(jié)點獲獲取。這主要是對主機域名解析的步驟做了改變，DNS查詢返回的是離用戶最近的可靠高速緩沖存儲器服務器節(jié)點，而不是服務器源站的IP地址。CND加速后的訪問模式如圖1所示：

圖1 CND加速后的訪問模式

2 網(wǎng)宿云安全平臺

網(wǎng)宿的云安全平臺，以網(wǎng)宿的CDN云分發(fā)平臺為基礎，可有效抵抗并針對性調(diào)度，能夠?qū)EB應用層攻擊和DDOS攻擊進行相應的安全防護；同時繼承網(wǎng)宿科技CDN頁面加速的已有優(yōu)勢，對網(wǎng)站的文件、圖片等靜態(tài)內(nèi)容通過緩存等方式進行加速；客戶網(wǎng)絡架構(gòu)不需要做任何改造，通過配置域名DNS解析的CNAME機制切換到網(wǎng)宿云安全平臺上，用戶的訪問請求經(jīng)過網(wǎng)宿云安全平臺的防護，針對有風險的請求訪問進行相應的安全防護來保障網(wǎng)站以及應用的安全性。

3 網(wǎng)宿CDN技術(shù)在河南省水利網(wǎng)中的測試研究

3.1 概述

網(wǎng)宿科技對河南省水利網(wǎng)站進行了CDN加速及云安全防護測試，此次測試在保證官網(wǎng)不因測試問題引起訪問故障的前提下進行。使用一個測試域名進行CDN平臺的訪問測試，驗證與安全設備的防護策略匹配度，在確認無問題、無策略沖突后再切換到正式域名測試。

3.2 測試方法

一是在DNS管理平臺上，新增一個二級域名作為測試域名，綁定到水利網(wǎng)站的IP地址。則該域名的訪問可實現(xiàn)與www. hnsl.gov.cn域名訪問相同的效果。例如：wstest.hnsl.gov.cnA IP地址。二是針對該新域名，增加CNAME配置，切換到CDN平臺。wstest.hnsl.gov.cnCNAMEwstest.hnsl.gov.cn.cdn20.com。網(wǎng)宿開啟全網(wǎng)的QS質(zhì)量監(jiān)測，模擬用戶對測試域名進行訪問，提升監(jiān)測頻率，驗證網(wǎng)站在不同區(qū)域的可用性和訪問性能，以及對水利網(wǎng)站前端安全設備防護策略的適應性。

3.3 測試保障

一是網(wǎng)宿開啟QS監(jiān)控對測試域名進行自動化網(wǎng)站監(jiān)測，同時廈門、鄭州、濟南、北京等地區(qū)進行人工驗證測試，確保測試訪問正常。二是網(wǎng)宿運維人員跟WAF設備廠商進行溝通配合，調(diào)試防護策略，確保CDN平臺與WAF策略適應正常，不因誤殺影響網(wǎng)站訪問。

4 基于網(wǎng)宿CDN技術(shù)實現(xiàn)的對水利網(wǎng)站的優(yōu)化作用

網(wǎng)宿科技目前已擁有86個CDN節(jié)點，CDN系統(tǒng)寬帶已到達120G，根據(jù)用戶訪問情況分析，科學選擇相應主節(jié)點和輔助節(jié)點可實現(xiàn)全國范圍加速的解決方案；能夠?qū)W(wǎng)站靜態(tài)內(nèi)容進行智能緩存，分發(fā)至全國各服務節(jié)點，減少服務器訪問壓力，提高訪問效率；有完整的訪問日志，可分析用戶訪問行為，并能實現(xiàn)報表輸出；對網(wǎng)站進行隱藏保護，無法獲取源站IP，增強網(wǎng)站安全性；支持檢測和防御網(wǎng)絡層、檢測和防御應用層DDOS攻擊；支持檢測和防御針對WEB應用層的黑客攻擊，如SQL注入攻擊、XSS攻擊、敏感信息泄露、漏洞攻擊、惡意掃描等；支持防篡改功能，保證數(shù)據(jù)不會在傳輸和存儲中發(fā)生改變；支持離線模式，當源站服務故障時能正常提供網(wǎng)頁瀏覽服務。

5 結(jié)語

河南省水利網(wǎng)站主要有網(wǎng)站更新速度快、信息數(shù)量多、瀏覽量大,服務安全性和穩(wěn)定性要求較高,盡量滿足各地區(qū)用戶能夠快速訪問等需求特點。將網(wǎng)宿CDN技術(shù)應用于河南省水利網(wǎng)站系統(tǒng)中，使得用戶能夠就近節(jié)點訪問，可以大規(guī)模多區(qū)域加速，能夠很大程度上提高網(wǎng)站服務用戶的速度，而且各個節(jié)點超大寬帶資源冗余，輕松應對訪問量突增。用戶訪問請求經(jīng)過網(wǎng)宿云安全平臺的防護，能夠減少被病毒和黑客攻擊的可能性，進一步提高了網(wǎng)站的安全性。

（責任編輯：潘俞靜）

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