現今面臨的挑戰

網際網路的發展至今，已經因為網路上呈爆炸性成長的流量而到達一個瓶頸，影響所及不只是個人使用者的上網品質，更關係到許多企業、服務供應商（xSP）以及IDC業者是否能在網路上提供新服務進而拓展業務的生存關鍵，更攸關著自dot com泡沫以來，網路能否再進一步證明許多達康人口中的種種Vision是可以實現，也的確能為人們帶來更便利、更美好的生活。

首先，各公司、政府機構和學校正努力利用電子商務之各項應用來達成其策略目標。這些新的應用，尤其是電子學習（e-learning）與即時通訊(live communications)，對於企業的盈虧具有直接的影響。

學校紛紛以遠距學習來產生新的利潤並保持競爭力；政府機關與企業用戶也試圖以各種方式，加快知識分享的速度並提高員工訓練的效率。對今日各型企業而言，速度即是致勝的關鍵，以往要歷經10餘年才會發生一次的企業變革，如今一年就會發生2-3次，而要超越競爭者或是被競爭者擊敗，也只要幾個月，而非幾年。

然而問題是，這些應用需要豐富的內容與更大的頻寬，而各機關單位之分支與學校通常不具有 T1 專線的連接。在這種情況下，該如何避開網路壅塞的問題，而運用各項創新應用所帶來的利益？又該如何面對訪客頻寬有限的問題？

另外一方面，現今許多服務供應商（xSP）與IDC業者都在設法提供新的服務，以增加營收，並進一步強化與既有客戶的關係。而這些服務中，包括電子商務、應用程式代管以及多媒體服務。根據Forrester Research 的研究數據顯示，到了2003年，這些新興的網路服務將可替服務供應商（xSP）與IDC業者帶來200億美元的商機。

若服務供應商（xSP）與IDC業者要藉這些新興網路服務或代管服務來增加利潤，它提供的服務必須具高可用性、高延展性及高安全性。網路服務及代管服務的成功關鍵取決於網路服務使用者的使用滿意度，因為這些上網者是服務供應商（xSP）與IDC業者客戶的客戶，如果上網者得苦等網站過長的回應時間；或是上網者在點取了想看的內容時，卻出現網頁錯誤，無法呈現網頁內容；或是無法順利完成網上交易；上網者便會轉往其他上網品質較好的網站。

建構CDN的整體條件

網路壅塞與另人不悅的上網經驗，通常是遇到了下列問題－

針對以上問題，已經有許多解決方法被提出，並已被實際應用，包括了擴充從對外、骨幹到最後一哩（the last mile）的頻寬。但這些解決方法都有其限制，並無法有效解決以上問題。例如擴充頻寬也許能暫時緩和問題，但網路上流量的爆炸性成長從未減緩，徒然增加頻寬只是杯水車薪。

因此，有另外一個解決方案－Content Delivery Network（CDN）的出現。CDN的主要精神便是將網站內容放到距離上網者最近的網路末端，不僅加快了上網者存取所需內容的速度，也可減輕從遠端網站伺服器、骨幹網路頻寬到ISP網路頻寬的負擔，來徹底解決企業、服務供應商（xSP）以及IDC所遭遇的網路瓶頸，如(圖一)，並增強上網者使用網路，存取網站的滿意度。由於CDN的出現，我們可預期多媒體服務在網路上的普及與前景。具有內容傳遞配送技術的CDN，將成為服務供應商（xSP）與IDC業者能否提供具高可用性、高延展性及高安全性網路服務或代管服務的關鍵。

《圖一　CDN的建置》

在國外已有許多服務供應商，像是Akamai、Digital Island及Adero，已成功的利用CDN建立了以傳遞內容為主的商業模式。這些計費服務替企業用戶（例如CNN）將網站內容傳遞到網路末端，讓上網者在瀏覽這些企業用戶的網站時有速度快、不會遇到網頁錯誤的滿意感，以收取企業用戶的服務費用。而這只是諸多CDN應用的一個例子。

理想的CDN 的架構

理想的CDN解決方案是一個層級架構，包含了以下5個主要的技術層級，如(圖二)。

《圖二　理想CDN的五個技術層級》

Content Distribution and Management

CDN的主要目標之一，是要找出網路使用者所要看的內容之所在，並將使用者連結到距使用者最近而且擁有此內容的網路設備。當今網際網路上有成千上萬的網頁伺服器，而伺服器又分屬於不同網域及網站，要完成上述目標，CDN的內容配送與管理便顯得極為重要。此外由於服務供應商（xSP）與IDC業者可利用CDN來提供許多網路加值與代管服務，CDN的相關管理資料必須能方便的提供給服務供應商（xSP）與IDC業者的其他管理系統，例如計費系統。

透過CDN的Content Distribution and Management所提供的管理功能，能讓管理者有效率的集中控管一整個CDN網路中多達上千個不同的CDN設備。CDN利用類似動態routing協定的技術，可以在全球性架構的CDN網路中，複製並派送內容到有需求的地方。我們也可以利用CDN的管理功能決定在何時、用多少頻寬派送適當內容到指定的地方。CDN內容配送與管理的功能必須可以替網路使用者找到距離最近的內容所在，同時也為CDN網路提供了一個容錯機制，預防使用者不會因為某些CDN設備無法運作而失去CDN的服務。

Content Routing

Content Routing是CDN另一個重要成員，它負責對網路使用者某個特定內容存取做最佳的路徑選擇，讓使用者在最短時間內存取到所需的內容。Content Routing可依據所需的內容是否存在、內容所在遠近、網路流量大小、網路回應時間長短與其它參數，來決定路由。Content Routing也會自動與即時的去學習新的網路拓樸，以便能在最短時間內更新它的路徑選擇。

Content Switching

當Content Routing選擇出存取內容的最佳路徑與地點後，存放有內容的地點往往會有多個網頁伺服器同時提供網路服務。Content Switch的任務，便是選擇出狀態最佳的伺服器來提供內容存取的服務。Content Switch需提供完整的Layer 4至Layer 7的服務，包括根據URL或cookie對網頁伺服器與快取伺服器進行負載平衡。Content Switch也須支援根據IP地址、Secure Sockets Layer（SSL）的ID、cookie，來進行" sticky "連結，也就是能確保使用者在存取內容或進行線上交易的整個過程，會在同一個伺服器上進行。如此一來，便可確保整個電子商務交易程序的穩定和安全。

Content Edge Delivery

Content Edge Delivery的設備被佈署在網路末端，也就是最接近上網者的地點。再與Content Distribution and Management所提供的管理功能整合後，可將網站內容直接配送到指定的 Content Edge Delivery 設備，也可引導Content Edge Delivery設備去遠端網站頡取特定的內容。當內容已存放在位於網路末端的Content Edge Delivery設備，之前介紹過的Content Routing及Content Switching功能，便會替網路使用者找出最適當的設備來服務使用者的存取。

Content Edge Delivery設備也具備通透快取的功能。它會將上網者經常重複存取的內容複製一份，就近滿足Content Edge Delivery設備所在LAN之使用者的存取需求。不僅可加快內容傳遞的速度，也可節省WAN寶貴的頻寬，並減輕遠端伺服器的負載。節省下來的頻寬，可讓語音等多媒體使用。

更進一步的，我們可以利用Content Edge Delivery設備所支援的"Reverse Proxy"機制，來提昇網站的整體效能。將Content Edge Delivery設備建置於網頁伺服器的前端，對於上網者到網頁伺服器存取過的內容，Content Edge Delivery設備會複製一份，若有其他上網者存取相同的內容，Content Edge Delivery設備便可代伺服器應付。如此可大為降低伺服器所需處理的網路交通流量。

Intelligent Network Services

一個完整的CDN解決方案必須構築於骨幹的IP網路之上，而CDN也可借助IP網路架構中的功能，來強化本身的應用。骨幹IP網路上的一些Layer 3功能，是確保一個具高可用性、高延展性及高安全性CDN的關鍵。這些骨幹IP網路上的Layer 3功能，像是QoS、安全機制、VPN、以及Multicast，都是一個完整的CDN解決方案所不可或缺的要素。CDN須仰賴IP網路所提供的QoS，來加強內容傳遞的品質。Layer 3功能中的IP Security（ IPSec ）加密，可確保內容傳輸過程中的安全性。一個智慧型骨幹IP網路，是一完整CDN解決方案的必然基礎。

CDN未來發展的趨勢

CDN的技術必定會帶給現今網路一個新的風貌，許多原本還停留在紙上談兵的網路應用，例如遠距教學、遠距醫療以及各種多媒體服務，都可藉由CDN的建構而一一實現，並普及。而目前一些已經正在推行，但成效卻不如預期的網路應用，例如電子商務，也可藉著CDN而得到大幅改善。這不僅意味著一般使用者有機會以合理的費用享受到上述的各項新興網路服務；也代表著企業、服務供應商（xSP）以及IDC業者可以藉著CDN的建構，成功的利用新的網路應用來開發新的獲利途徑。但CDN相關技術牽涉範圍廣泛，且CDN需要多功能智慧型骨幹IP網路來搭配，以便能將CDN的功效充分發揮，所以選擇一個真正完整的CDN解決方案，是所有計畫佈署CDN之規劃者無法迴避的重要課題。