阿里云UPYUN的云CDN技术架构演进过程

　　传统 CDN 自从2000 年诞生起，一直到 2010 年他还都处在同一个发展阶段，技术并没有得到很大的提升。其中很多还使用 Squid ，一般在全国有 30 – 40 个左右的节点。前几年，移动互联网还没有发展起来时，通过电信和联通节点基本上能覆盖全国的用户，最多 60 个节点就足够了。而从 2010 年开始，移动互联网开始普及，用户量逐年攀升，整个网络因而就有了加速的需求。

　　UPYUN 在当时不能满足这个需求，因此开始构建自己的云 CDN 系统，该系统在 2010 年开始研发，一直到 2015 年，系统总共经历四个迭代的周期。

　　2010 年，UPYUN CDN 的架构搭建

　　如下图所示：

　　UPYUN 由于刚刚起步，节点数量目前还不是很多，大约有三四十个左右。当时的边缘节点用 LVS 去做负载均衡，下面每一个节点会布置 5 到 10 台服务器，这些服务器中装的应用系统主要是 ATS 和 Nginx 。

　　做系统无法回避以下两个问题：流量统计和加速规则的配送、配置。UPYUN 当时对 Nginx做了大量开发，比如用 C Modules 做插入。当时使用的是三层架构，从大的架构来看，边缘有 40 个节点左右。中转节点大概有四个，如果有更优的路线，它可以快速的去拉取内容。

　　UPYUN 的中转机房都是多切入的‘’。例如，有一个新疆的电信用户要访问浙江的电信数据中心，走哪条线路最快?是从新疆直接过来(到浙江)，还是从新疆先到北京，再转到浙江更快呢?中转节点的一个好处就是可以合并， 40 多个边缘节点没必要每个都回到源区，这会导致源站的带宽卡顿，也会使得节点规模越来越大，对源站的要求更高。而有了中转节点，就可以把这层的压力大大的缩减。

　　第三层是杭州的数据中心，数据中心里有 LVS 和 ATS ，ATS 的下一层才是我们的云存储。总体的大架构到现在也没变，只不过是每一层里面的系统都变了。

　　2013 年， UPYUN 的系统调整

　　如下图所示：

　　UPYUN 所有用户配置规则集中在数据中心里面，然后通过 LVS 把规则推送到所有的边缘节点， LVS 上面去索取每一个域名的访问规则，不会跟数据中心做交互，直接到节点里面去获取数据就行了。

　　2013 年UPYUN最主要的工作，是将第一代的系统完全改写。幸亏这件事情当时就做了，不然到了今天接入大量的大客户就会束手束脚。因为大客户会有很多定制需求，如果用 C Modules 去满足，就得安排专人负责，还需要耗费至少一个月的时间去开发、调试等等，会很非常的麻烦。

　　现在，UPYUN 的开发周期为一周，这里面还包括测试。UPYUN 系统得到了部署，也因此变得非常的简单、灵活。如今可以做到每周发一版本，UPYUN 的 CDN 每周都在迭代，每个星期全网跑的业务都在升级。

　　到了 2013 年，UPYUN 的 CDN 节点从原来的 40 个变成了 60 个。中转节点也增加到了 8 个，数据中心从 1 个增加到了 2 个。

　　2014 年， UPYUN 的业务拓展

　　如下图所示：

　　2014 年 UPYUN 在原来的基础上得到了很大的增强。主要增强的是中转节点。

　　中转节点在第一、第二代面向客户时，都包含云存储。但是到了 2014 年，UPYUN 开始考虑单独向外提供云 CDN 服务，这个势必会牵扯到直接连接特殊的源站，当时的系统架构无法满足。所以 UPYUN 对于中转层做了一定的改造，如多加 Nginx 等。中间的部分，对比 2013 年的“ LVS 为第一层 ，下一层是 Nginx ，再下面是 ATS ， ATS 直接连到数据中心”这种结构发生了变化：多了一层 Nginx 的逻辑控制。这个域名对应的是 UPYUN 的数据中心或是客户的源站。

　　这其中还有很多功能，都做得很细致。比如多源站、多 IP ，支持热备，支持负载，支持多个线路的优化等。无论客户源站是有电信、联通、移动还是同时都有，UPYUN 都可以支持。用户甚至可以配置海外的源站，这项功能 12 月份上线，底层已经有了应用。 UPYUN 会针对源站网络的情况做特殊的路由，用户只要选好就可以了。

　　2014 年也是 UPYUN 云 CDN 在基础规模上爆发增长的一年， 2014 年UPYUN的边缘节点达到了 130 个，中转节点达到了16 个，数据中心没有扩张，还是两个。130 多个边缘节点所能提供的带宽冗余是一个 T，物理服务器所能提供的网络处理能够达到 1 T 。

　　2015 年及未来， UPYUN 将大踏步前行

　　现状：国际化推进

　　到了今年， UPYUN 云 CDN 的系统研发基本成熟，现在更多做的是一些大客户定制化的需求开发以及对接。

　　另外还有一条路，是UPYUN运维部门做得最多的，也是今年的重要里程碑： 2015 年， UPYUN 正式开始对国际加速做铺设，第一站打通了从香港到浙江的光纤链路。如果你是 UPYUN 总部的同事，你可以在公司网络或者自己的电脑上铺上公司的 VPN ，观看一个 404 网站的高清视频。4K 的视频可以流畅到达浙江的网络里面。UPYUN所有的 E-Mail 都是谷歌系统的。

　　此外，上文提到过，UPYUN 支持客户配置在海外的源站。如果客户源站在海外，怎么做加速呢?如果还要过一道墙，这个内容是拉不过来的。UPYUN 在 11 月搞了两场香港演唱会在大陆的全网直播。这个光纤能够做到延时仅 30 多毫秒，就可以把这些内容拉到浙江。

　　在有了香港这么大的光纤之后，UPYUN 可以接力欧美的核心节点。一个是在美国的洛杉矶，一个是在法国那边。这两个节点之间也有光缆：连到美国是海缆，连到法国是路缆。三个骨干节点形成 UPYUN 云 CDN 未来国际加速的骨干网络。

　　2016 年UPYUN会在骨干的基础上做一个新型发散的铺点。边缘节点服务于骨干，进行开放式的铺设。比如现在有亚太地区、台湾节点，还有新加坡节点，它们都是依赖于香港的骨干节点。在美国，UPYUN也铺设了三个节点，这些边缘节点会通过骨干的光纤链路再回到UPYUN大的平台里。

　　相比之下，欧洲的客户需求要少一点，因此UPYUN 的策略是优先做好美国，欧洲节点计划于 2016 年初启动。到现在，UPYUN 已经拥有七个国际的加速节点，三个主要的骨干节点。

　　未来：第二次爆发

　　如下图所示：

　　在2016 年，UPYUN 将会有自己的 DNS 调度系统。现在的架构有赖于 DNS 做智能地区调度，这无法满足 UPYUN 的需求，因为公司接下来会有一个二次铺点的计划。这意味着 UPYUN 在一个省份、一个线路里面会有多个机房提供服务。但在这种情况下，没办法做到高效率的负载均衡。因此才会有 UPYUN DNS 的系统。

　　此外就是直播加速了。从安全这方面考虑，DDoS/CC/WAF 防护上都会做更大的技术、资源投入。比如 DDoS 防护，如果是一般大小攻击的话，UPYUN 可以默默帮你扛下来。但如果它达到了一定大的规模，UPYUN 就会马上派销售人员与客户沟通，从而做到 10 到 20 分钟里排查出具体原因、受到多少的攻击，并判定该攻击是否需要持续去保障这个服务，或者可以忽略，暂时选择终止服务。UPYUN 会与客户做好需求的沟通工作。

　　2016年，UPYUN 会更多地聚焦在视频加速与直播加速方面。这两方面的技术储备已经有一年多了：从 2014 年底开始，UPYUN 就在做这方面的技术储备。比如 UPYUN 的视频加速目前已经接入不少的 OTC 厂商。用户家里的电视机如果是联想的话，它走的 CDN 就有用 UPYUN 去做加速。另外还有一些电视的盒子，也是基于 UPYUN 的 CDN 去做内容分发。另外，UPYUN 明年还会在直播方面做大的拓展，因为 UPYUN 的网络已经具备了这个能力。

　　最后一点，是 UPYUN 的移动应用加速。大家只要使用移动SDK去做网络请求，你的网络性能就起码能够得到 20 % 到 30 % 的提升。而且不需要使用 UPYUN 的服务就可以做到，直接连接自己的服务器都即可，因为它是一个 HTTP 协议优化。