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内容分发网络（Content Delivery Network, CDN）是一项针对网站的加速服务，通过在各地部署边缘节点，以廉价的存储空间来弥补高昂的传输费用，提升了用户访问速度。然而随着网站规模的扩大和用户数量的增多，CDN新建节点的选址问题变得复杂和困难，而目前基于DNS重定向的全局负载均衡策略也可能判断不准确，这直接影响了CDN的加速效果。本文针对CDN的这两大问题，结合CDN系统功能的功能需求，设计并实现了开源CDN系统、基于IP聚类的节点选址方法以及基于主动测速的全局负载均衡策略。论文的主要工作包括：1.开源CDN系统的设计与实现：论文针对商用CDN系统的高昂费用问题，分析了CDN的功能需求和关键技术，设计出了三层架构的开源CDN系统，降低了CDN的建设成本；其次，面向CDN的海量日志，设计了Hadoop分布式日志处理系统，在保证结果正确的情况下，为关键技术的实现减少了数据处理的时间；2.关键技术的研究：本论文的创新点在于，不仅实现了CDN系统的核心加速功能和管理功能，还对CDN新建节点的选址问题和全局负载均衡策略作出了优化。优化的关键技术点有：(a) IP聚类方法：针对目前CDN新建节点选址的复杂性，结合日志的分布式处理技术，实现了一种基于用户真实IP聚类的选址方法，准确地反映了用户的聚集中心；(b)主动测速技术：针对DNS重定向的全局负载均衡策略的不准确性，实现了一种基于主动测速技术的均衡策略，充分利用了用户的历史访问记录，提高了负载均衡的准确性。3.对CDN系统及其关键技术的测试：测试表明，开源CDN系统比现有的CDN成本低、功能丰富；基于IP聚类的选址方法比传统的选址方式适用性广、实现难度小且准确度更高；基于主动测速的全局负载均衡策略，在用户IP未知或用户已访问的情况下，有更强的自适应性和准确性。