现今面临的挑战

因特网的发展至今，已经因为网络上呈爆炸性成长的流量而到达一个瓶颈，影响所及不只是个人用户的上网质量，更关系到许多企业、服务供货商（xSP）以及IDC业者是否能在网络上提供新服务进而拓展业务的生存关键，更攸关着自dot com泡沫以来，网络能否再进一步证明许多达康人口中的种种Vision是可以实现，也的确能为人们带来更便利、更美好的生活。

首先，各公司、政府机构和学校正努力利用电子商务之各项应用来达成其策略目标。这些新的应用，尤其是电子学习（e-learning）与实时通讯(live communications)，对于企业的盈亏具有直接的影响。

学校纷纷以远距学习来产生新的利润并保持竞争力；政府机关与企业用户也试图以各种方式，加快知识分享的速度并提高员工训练的效率。对今日各型企业而言，速度即是致胜的关键，以往要历经10余年才会发生一次的企业变革，如今一年就会发生2-3次，而要超越竞争者或是被竞争者击败，也只要几个月，而非几年。

然而问题是，这些应用需要丰富的内容与更大的带宽，而各机关单位之分支与学校通常不具有 T1 专线的连接。在这种情况下，该如何避开网络壅塞的问题，而运用各项创新应用所带来的利益？又该如何面对访客带宽有限的问题？

另外一方面，现今许多服务供货商（xSP）与IDC业者都在设法提供新的服务，以增加营收，并进一步强化与既有客户的关系。而这些服务中，包括电子商务、应用程序代管以及多媒体服务。根据Forrester Research 的研究数据显示，到了2003年，这些新兴的网络服务将可替服务供货商（xSP）与IDC业者带来200亿美元的商机。

若服务供货商（xSP）与IDC业者要藉这些新兴网络服务或代管服务来增加利润，它提供的服务必须具高可用性、高延展性及高安全性。网络服务及代管服务的成功关键取决于网络服务用户的使用满意度，因为这些上网者是服务供货商（xSP）与IDC业者客户的客户，如果上网者得苦等网站过长的响应时间；或是上网者在点取了想看的内容时，却出现网页错误，无法呈现网页内容；或是无法顺利完成网上交易；上网者便会转往其他上网质量较好的网站。

建构CDN的整体条件

网络壅塞与另人不悦的上网经验，通常是遇到了下列问题－

针对以上问题，已经有许多解决方法被提出，并已被实际应用，包括了扩充从对外、骨干到最后一哩（the last mile）的带宽。但这些解决方法都有其限制，并无法有效解决以上问题。例如扩充带宽也许能暂时缓和问题，但网络上流量的爆炸性成长从未减缓，徒然增加带宽只是杯水车薪。

因此，有另外一个解决方案－Content Delivery Network（CDN）的出现。CDN的主要精神便是将网站内容放到距离上网者最近的网络末端，不仅加快了上网者存取所需内容的速度，也可减轻从远程网站服务器、骨干网络带宽到ISP网络带宽的负担，来彻底解决企业、服务供货商（xSP）以及IDC所遭遇的网络瓶颈，如(图一)，并增强上网者使用网络，存取网站的满意度。由于CDN的出现，我们可预期多媒体服务在网络上的普及与前景。具有内容传递配送技术的CDN，将成为服务供货商（xSP）与IDC业者能否提供具高可用性、高延展性及高安全性网络服务或代管服务的关键。

《图一 CDN的建置》

在国外已有许多服务供货商，像是Akamai、Digital Island及Adero，已成功的利用CDN建立了以传递内容为主的商业模式。这些计费服务替企业用户（例如CNN）将网站内容传递到网络末端，让上网者在浏览这些企业用户的网站时有速度快、不会遇到网页错误的满意感，以收取企业用户的服务费用。而这只是诸多CDN应用的一个例子。

理想的CDN 的架构

理想的CDN解决方案是一个层级架构，包含了以下5个主要的技术层级，如(图二)。

《图二 理想CDN的五个技术层级》

Content Distribution and Management

CDN的主要目标之一，是要找出网络用户所要看的内容之所在，并将用户链接到距用户最近而且拥有此内容的网络设备。当今因特网上有成千上万的网页服务器，而服务器又分属于不同网域及网站，要完成上述目标，CDN的内容配送与管理便显得极为重要。此外由于服务供货商（xSP）与IDC业者可利用CDN来提供许多网络加值与代管服务，CDN的相关管理数据必须能方便的提供给服务供货商（xSP）与IDC业者的其他管理系统，例如计费系统。

透过CDN的Content Distribution and Management所提供的管理功能，能让管理者有效率的集中控管一整个CDN网络中多达上千个不同的CDN设备。CDN利用类似动态routing协议的技术，可以在全球性架构的CDN网络中，复制并派送内容到有需求的地方。我们也可以利用CDN的管理功能决定在何时、用多少带宽派送适当内容到指定的地方。CDN内容配送与管理的功能必须可以替网络用户找到距离最近的内容所在，同时也为CDN网络提供了一个容错机制，预防用户不会因为某些CDN设备无法运作而失去CDN的服务。

Content Routing

Content Routing是CDN另一个重要成员，它负责对网络用户某个特定内容存取做最佳的路径选择，让用户在最短时间内存取到所需的内容。Content Routing可依据所需的内容是否存在、内容所在远近、网络流量大小、网络响应时间长短与其它参数，来决定路由。Content Routing也会自动与实时的去学习新的网络拓朴，以便能在最短时间内更新它的路径选择。

Content Switching

当Content Routing选择出存取内容的最佳路径与地点后，存放有内容的地点往往会有多个网页服务器同时提供网络服务。Content Switch的任务，便是选择出状态最佳的服务器来提供内容存取的服务。Content Switch需提供完整的Layer 4至Layer 7的服务，包括根据URL或cookie对网页服务器与快取服务器进行负载平衡。Content Switch也须支持根据IP地址、Secure Sockets Layer（SSL）的ID、cookie，来进行" sticky "链接，也就是能确保用户在存取内容或进行在线交易的整个过程，会在同一个服务器上进行。如此一来，便可确保整个电子商务交易程序的稳定和安全。

Content Edge Delivery

Content Edge Delivery的设备被布署在网络末端，也就是最接近上网者的地点。再与Content Distribution and Management所提供的管理功能整合后，可将网站内容直接配送到指定的 Content Edge Delivery 设备，也可引导Content Edge Delivery设备去远程网站颉取特定的内容。当内容已存放在位于网络末端的Content Edge Delivery设备，之前介绍过的Content Routing及Content Switching功能，便会替网络用户找出最适当的设备来服务用户的存取。

Content Edge Delivery设备也具备通透快取的功能。它会将上网者经常重复存取的内容复制一份，就近满足Content Edge Delivery设备所在LAN之用户的存取需求。不仅可加快内容传递的速度，也可节省WAN宝贵的带宽，并减轻远程服务器的负载。节省下来的带宽，可让语音等多媒体使用。

更进一步的，我们可以利用Content Edge Delivery设备所支持的"Reverse Proxy"机制，来提升网站的整体效能。将Content Edge Delivery设备建置于网页服务器的前端，对于上网者到网页服务器存取过的内容，Content Edge Delivery设备会复制一份，若有其他上网者存取相同的内容，Content Edge Delivery设备便可代服务器应付。如此可大为降低服务器所需处理的网络交通流量。

Intelligent Network Services

一个完整的CDN解决方案必须构筑于骨干的IP网络之上，而CDN也可借助IP网络架构中的功能，来强化本身的应用。骨干IP网络上的一些Layer 3功能，是确保一个具高可用性、高延展性及高安全性CDN的关键。这些骨干IP网络上的Layer 3功能，像是QoS、安全机制、VPN、以及Multicast，都是一个完整的CDN解决方案所不可或缺的要素。CDN须仰赖IP网络所提供的QoS，来加强内容传递的质量。Layer 3功能中的IP Security（ IPSec ）加密，可确保内容传输过程中的安全性。一个智能型骨干IP网络，是一完整CDN解决方案的必然基础。

CDN未来发展的趋势

CDN的技术必定会带给现今网络一个新的风貌，许多原本还停留在纸上谈兵的网络应用，例如远距教学、远距医疗以及各种多媒体服务，都可藉由CDN的建构而一一实现，并普及。而目前一些已经正在推行，但成效却不如预期的网络应用，例如电子商务，也可借着CDN而得到大幅改善。这不仅意味着一般用户有机会以合理的费用享受到上述的各项新兴网络服务；也代表着企业、服务供货商（xSP）以及IDC业者可以借着CDN的建构，成功的利用新的网络应用来开发新的获利途径。但CDN相关技术牵涉范围广泛，且CDN需要多功能智能型骨干IP网络来搭配，以便能将CDN的功效充分发挥，所以选择一个真正完整的CDN解决方案，是所有计划布署CDN之规划者无法回避的重要课题。