CDN

一、CDN的概念

• 概念：CDN（Content Delivery Network）是指一種通過互聯網互相連接的電腦網路系統，利用最靠近每位用戶的伺服器，更快、更可靠地將音樂、圖片、視頻、應用程式及其他文件發送給用戶，來提供高性能、可擴展性及低成本的網路內容傳遞給用戶。
• 即內容分髮網絡。

二、CDN的使用場景

• 使用第三方的CDN服務
  • 如果想要開源一些項目，可以使用第三方的CDN服務。
• 使用CDN進行靜態資源的緩存
  • 將自己網站的靜態資源放在CDN上，比如js、css、圖片等。可以將整個項目放在CDN上，完成一鍵部署。
• 直播傳送
  • 直播本質上是使用流媒體進行傳送，CDN也是支持流媒體傳送的，所以直播完全可以使用CDN來提高訪問速度。CDN在處理流媒體的時候與處理普通靜態文件有所不同，普通文件如果在邊緣節點沒有找到的話，就會去上一層接著尋找，但是流媒體本身數據量就非常大，如果使用回源的方式，必然會帶來性能問題，所以流媒體一般採用的都是主動推送的方式來進行。

三、CDN的作用

• CDN一般會用來托管Web資源（包括文本、圖片和腳本等），可供下載的資源（媒體文件、軟體、文檔等），應用程式（門戶網站等）。使用CDN來加速這些資源的訪問。
  • 在性能方面，引入CDN的作用在於：
    • 用戶收到的內容來自最近的數據中心，延遲更低，內容載入更快。
    • 部分資源請求分配給了CDN，減少了伺服器的負載。
  • 在安全方面，CDN有助於防禦DDoS、MITM等網路攻擊：
    • 針對DDoS：通過監控分析異常流量，限制其請求頻率。
    • 針對MITM：從源伺服器到 CDN 節點到 ISP（Internet Service Provider），全鏈路 HTTPS 通信。
  • 除此之外，CDN作為一種基礎的雲服務，同樣具有資源托管、按需擴展（能夠應對流量高峰）等方面的優勢。

四、CDN的原理

• 用戶未使用CDN緩存資源的過程

  • 1.瀏覽器通過DNS對功能變數名稱進行解析，依次得到此功能變數名稱對應的IP地址。
  • 2.瀏覽器根據得到的IP地址，向功能變數名稱的服務主機發送數據請求。
  • 3.伺服器向瀏覽器返迴響應數據。

• 用戶使用CDN緩存資源的過程

  • 1.對於點擊的數據的URL，經過本地DNS系統的解析，發現該URL對應的是一個CDN專用的DNS伺服器，DNS系統就會將功能變數名稱解析權交給CNAME指向的CDN專用的DNS伺服器。

    • CNAME（意為：別名）：在功能變數名稱解析中，實際上解析出來的指定功能變數名稱對應的IP地址，或者該功能變數名稱的一個CNAME，然後再根據這個CNAME來查找對應的IP地址。

  • 2.CDN專用DNS伺服器將CDN的全局負載均衡設備IP地址返回給用戶。

  • 3.用戶向CDN的全局負載均衡設備發起數據請求。

  • 4.CDN的全局負載均衡設備根據用戶的IP地址，以及用戶請求的內容URL，選擇一臺用戶所屬區域的區域負載均衡設備。

  • 5.區域負載均衡設備選擇一臺合適的緩存伺服器來提供服務，將該緩存伺服器的IP地址返回給全局負載均衡設備。

  • 6.全局負載均衡設備把伺服器的IP地址返回給用戶，告訴用戶向這台設備發起請求。

  • 7.用戶向該緩存伺服器發起請求，緩存伺服器響應用戶的請求，將用戶所需內容發送至用戶終端。

  • 8.如果緩存伺服器沒有用戶想要的內容，那麼緩存伺服器就會向它的上一級緩存伺服器請求內容，以此類推，直到獲取到需要的資源。最後如果還是沒有，就會回到自己的伺服器去獲取資源。