CDN 是什麼？一次搞懂 CDN 的用途和三大好處

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！

什麼是 CDN（內容傳遞網路）？ #

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。

海底電纜的故事 #

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。

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。

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。

海底電纜的限制 #

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！！

CDN 如何解決網路傳輸的限制？ #

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！

補充：使用 CDN 的注意事項 #

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。

使用 CDN 的三大好處 #

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：

1. 降低網路延遲、降低頻寬成本
2. 提升網站可靠性、平衡流量
3. 防禦資安 DDoS 攻擊

1. 降低網路延遲、降低頻寬成本 #

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。

2. 提升網站可靠性、平衡流量 #

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。

3. 防禦資安 DDoS 攻擊 #

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。

CDN 總結 #

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：

1. 降低網路延遲、降低頻寬成本
2. 提升網站可靠性、平衡流量
3. 防禦資安 DDoS 攻擊

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～

結語 #

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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