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古古
2025/03/18
在網路全球化的趨勢下，CDN 現今已經是一個很重要的技術了，但是 CDN 的用途到底是什麼？以及使用 CDN 的好處有哪些？這篇文章我們就來詳細了解一下吧！
所謂的 CDN，他的全稱是 Content Delivery Network，中文翻譯為「內容傳遞網路」，而 CDN 的用途，就是 「將靜態資源（ex: 圖片、影片、JavaScript 套件）部署到全球化的節點上，讓當地的居民可以更快速的取得到這些內容」。
不過，在了解 CDN 所帶來的好處之前，大家要先對「海底電纜」有一點基本的認識，因此下面我們就先來介紹一下什麼是海底電纜，再回頭來說明 CDN 所帶來的好處有哪些。
大家有沒有曾經好奇過，為什麼我們人明明站在台灣，但是卻能夠看到美國網友所上傳的影片或梗圖呢？這確實是透過「網路」來傳遞沒錯，但是這個「網路」，他到底是如何從美國發送到台灣的？是透過衛星嗎？還是透過高壓電？還是說是透過微波通訊來傳遞？？
特別像是台灣這種海島來說，我們四周都是海，感覺要拉高壓電也不太可能，全部透過衛星來傳遞成本也太高了，因此所謂的「海底電纜」，就是台灣主要的對外網路連線方式。
大家可以把「海底電纜」想像成是中華電信在台灣四周海域中所鋪設的光纖，每一條光纖會長得像是下面這樣，也就是因為有鋪設這些海底電纜，因此我們的網路訊號才可以傳遞出去，外部的網路訊號也才可以傳遞進來。
圖片來源： Inside the Extreme Life of Divers Repairing Billion $ Underwater Cables
而其實不光是中華電信，很多大型企業如 Google、Amazon…等，也都會鋪設自己的海底電纜！像是 Google 一直以來都有海底電纜的鋪設計畫，下圖就是 Google 目前為止所鋪設的海底電纜。
圖片來源： Google Cloud 據點
而 Google 自己鋪電纜的好處是可以拉一條專線給 Google 自己的服務使用，確保未來不會因為各種因素（ex: 地緣政治）導致全球化的網路失效。
所以在現今的網路時代下，我們人處在台灣卻可以刷著 YouTube、Instagram，觀看其他國家的人所上傳的影片，背後就是因為有海底電纜在進行網路數據的傳輸。
而說到這裡，就不得不提一下海底電纜的一些物理限制了。
因為海底電纜畢竟還是屬於光纖網路，因此 「兩者距離越長，傳輸的時間就要越久」，這個完全是物理上的限制，現今沒有更好的方式可以解決。
所以換句話說，即使台灣和美國之間有一條海底電纜，能夠把彼此的網路串接在一起，但是彼此傳輸的時間仍舊需要很久，可能你人在台北，傳一張圖片給高雄的朋友只要 1 秒，但是傳給海的另一邊的美國朋友卻需要 20 秒，這個就是海底電纜的網路傳輸限制，專業術語稱為 「latency（延遲）」。
因此簡單的說的話，物理距離越遠，你們之間的網路 latency 就會越高，因此就算全球化的海底電纜能夠將你我連接在一起，但是這個使用者體驗其實是不太好的。
所以為了解決這個問題，CDN 就出現了！！
基於上述的限制，現在我們知道 「物理距離越遠，傳輸的時間就要越久」，那麼，我們是不是只要把圖片放在離使用者近一點的地方，這樣子使用者就可以更快的拿到那張圖片了？沒錯！！這個就是 CDN 的核心邏輯，也就是 「將靜態資源（ex: 圖片、影片、JavaScript 套件）部署到 全球化 的節點上，讓 當地的居民 可以更快速的取得到這些內容」。
舉例來說，當 Netflix 製作完一部新的影集之後，他除了把這個影集上傳到美國的主 server 之外（稱為 Origin Server），他還可以把這部影集也上傳到其他地區的 server（稱為 Edge Server），譬如說日本、台灣、新加坡、澳洲…等。
因此到時候，使用者就可以「就近」挑選離他最近的 Edge Server，並且可以直接從該 Edge Server 中串流一模一樣的影集觀看，因此就可以達到「降低網路傳輸時間」的好處了！
所以透過 CDN，Netflix 就可以在世界各地提供高品質、無延遲的影片觀看服務了！
不過在這邊要再特別提醒一下，只有「靜態資源」（ex: 圖片、影片、JavaScript 套件…等檔案）才能夠放在 CDN 上，借助 CDN 的力量擴散到全世界，因此像是後端程式的動態處理，這些是沒辦法放到 CDN 上面的，只能夠自己在雲端中部署。
所以基本上在後端開發中，最常見的部署到 CDN 上的就是影片和圖片，其他像是前端的 JS 等相關檔案，因為後端不太會接觸到，所以比較少需要處理這部分。
了解了 CDN 的用途和限制之後，接下來我們也可以來看一下使用 CDN 的三大好處。
使用 CDN 有三大好處，分別是：
使用 CDN 的第一個好處，就是可以降低網路延遲和頻寬成本。
降低網路延遲其實就是 CDN 當初被發明出來的目的，也就是上面所介紹的內容，透過將靜態資源部署在「全球化」的 Edge Server 上，就可以讓「當地的居民」就近取得到相關內容，降低網路傳輸的延遲，進而提升使用者體驗。
而且也因為有了 CDN 之後，台灣人就可以就近取得影片，因此 Netflix 就不需要每次都把影片從美國傳到台灣，也就可以降低海底電纜的傳輸頻寬成本了。
使用 CDN 的另一個好處，就是可以提升網站的可靠性、以及平衡相關的流量。
舉例來說，假設 Netflix 在台灣的 CDN 節點掛掉了，那就可以趕快把台灣的流量轉移到附近地區（ex: 日本、香港、新加坡），確保台灣的 Netflix 用戶能夠繼續觀看劇集（雖然這不可避免地會多增加一些網路延遲，但是總比完全不能看好）。
除此之外，即使台灣的 CDN 節點沒掛掉，Netflix 也可以根據台灣的尖峰流量，動態的調整香港的 CDN 來協助分攤，因為有的時候可能台灣某一陣子很瘋某個劇，流量就會大量上升，因此這時候就可以讓附近的 CDN 一起幫忙分擔流量，降低台灣 CDN 節點的負擔。
使用 CDN 的第三個好處，是可以防禦資安相關的 DDoS 攻擊。
不過這部分我其實還不太熟，因此只能先貼相關的連結給大家參考（Cloudflare 官方的 CDN SSL/TLS | CDN security）。
其實資安的部分算是使用 CDN 的附加好處啦，因為這跟 CDN 最一開始要解決的問題不太一樣，算是大家先因為「降低網路延遲」的原因用了 CDN 之後，才發現 CDN 在資安的表現上也很讚這樣，因此目前也常常會透過 CDN，來避免相關的資安攻擊。
更新：以下是來自 Kuma 大大使用 CDN 防禦 DDoS 的實務經驗分享！大家有興趣也可以追蹤他的 YouTube 頻道：Kuma 老師的軟體工程教室。
DDoS 我可以粗淺的補充一下，以前我前公司被打爆勒索過。
如果你把 domain name 直接指到你的伺服器，當網路上的惡意人士要攻擊你的服務，只要一直大量發垃圾請求過來，你的機器與網路忙著處理這些垃圾請求就飽了，自然服務就斷了。
CDN 提供的防禦原理說到底就是頻寬夠寬，我們讓整套機器躲到 CDN 後面去，外界只能透過 CDN 存取我們提供的資料，沒有人知道我們機房實際位址在哪。這時惡意人士要來 DDoS ，他首先要面對 CDN 自帶的超大量頻寬。
要知道要發攻擊別人的封包也是要錢的。像 Cloudflare 這種大公司的防禦頻寬，一般人的財力根本打不下來。既然花了錢又打不下來，那本益比一算，我當然就選擇打別人去了。
說到底就是口袋深不深跟拳頭粗不粗的問題。
所以總結上面的介紹，所謂的 CDN，他的全稱是 Content Delivery Network，中文翻譯為「內容傳遞網路」，而 CDN 的用途，就是 「將靜態資源（ex: 圖片、影片、JavaScript 套件）部署到全球化的節點上，讓當地居民可以更快速的取得到這些內容」。
而在使用了 CDN 之後，可以有三大好處：
也因為 CDN 可以說是在現今全球化的浪潮下，必備的技術和服務，因此了解 CDN 實際要解決的問題、以及他的來龍去脈，可以更好的理解 CDN 的設計邏輯。
如果大家對於 CDN 有興趣的話，後續也可以參考 ByteByteGo 錄製的這支影片 What Is A CDN? How Does It Work?（英文），裡面不只有提到本文的內容，還有補充 CDN 是如何「就近」尋找附近的節點的技術，大家有興趣也可以再研究一下～
這篇文章我們先介紹了什麼是海底電纜，也介紹了 CDN 實際上要解決的問題是什麼，最後也補充了使用 CDN 的三大好處，希望可以幫助大家對 CDN 有一個比較全面的了解。
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