CDN加速靜態文件訪問 全局調度 緩存技術 內容分發 帶寬優化 CDN是Content Delivery Network的縮寫，意思是內容分髮網絡。CDN的作用是把用戶需要的內容分發到離用戶近的地方，這樣可以使用戶 能夠就近獲取所需內容。 整個CDN系統（如圖1-1所示）分為CDN源站和CDN節點， ...
CDN加速靜態文件訪問
CDN是Content Delivery Network的縮寫，意思是內容分髮網絡。CDN的作用是把用戶需要的內容分發到離用戶近的地方，這樣可以使用戶
能夠就近獲取所需內容。
整個CDN系統（如圖1-1所示）分為CDN源站和CDN節點，CDN源站提供CDN節點使用的數據源頭，而CDN節點則部署在距離最終用戶比較
近的地方，加速用戶對站點的訪問。
CDN其實就是一種網路緩存技術，能夠把一些相對穩定的資源放到距離最終用戶較近的機房，一方面可以節省整個廣域網的帶寬消耗，另外
一方面可以提升用戶的訪問速度，改進用戶體驗。我們一般把一些相對靜態的文件（例如圖片、視頻、JS腳本、一些頁面框架）放在CDN中。
圖1-1
我們通過瀏覽器訪問一個網站的過程大致如圖1-2所示。
圖1-2
（1）用戶向瀏覽器提交要訪問的功能變數名稱。
（2）瀏覽器對功能變數名稱進行解析，得到功能變數名稱對應的IP地址。
（3）瀏覽器向所得的IP地址發送請求。
（4）瀏覽器根據返回的數據顯示網頁的內容。
而在有了CDN以後，用戶通過瀏覽器訪問網站的過程會產生一些變化。如圖1-3
圖1-3
（1）用戶向瀏覽器提交要訪問的功能變數名稱。
（2）瀏覽器對功能變數名稱進行解析，由於CDN對功能變數名稱解析過程進行了調整，所以得到的是該功能變數名稱對應的CNAME記錄。
（3）對CNAME再次進行解析，得到實際IP地址。在這次的解析中，會使用全局負載均衡DNS解析，也就是我們需要返回
具體IP地址，需要根據地理位置信息以及所在的ISP來確定返回的結果，這個過程才能讓身處不同地域、連接不同接入商的
用戶得到最適合自己訪問的CDN地址，才能做到就近訪問，從而提升速度。
（4）得到實際的IP地址以後，向伺服器發出訪問請求。
（5）CDN會根據請求的內容是否在本地緩存進行不同處理：
1）如果存在，則直接返回結果。
2）如果不存在，則CDN請求源站，獲取內容，然後再返回結果。
通過這個流程，我們可以看到CDN中的幾個關鍵技術。
全局調度
全局調度是完成用戶就近訪問的第一步，我們需要根據用戶地域、接入運營商以及CDN機房的負載情況去調度。前面兩個調度因素需要一個
儘可能精準的IP地址庫，這是正確調用的前提（誤識別的IP地址到地理位置的對應可能會把東北的用戶調度到華南的站點去），當然，做到
100%的精確是不現實的。IP地址庫的維護是一個持續和變化的過程，並且調度的策略隨著CDN機房的增加也會變化。例如，我們不可能在
所有城市都設置CDN機房，假設剛開始河南整個省份沒有CDN機房，可能河南靠北的城市使用天津的CDN，同時河南靠南的城市使用湖北
的CDN會比較好，而如果後來在鄭州市建設了CDN機房的話，那麼原來的調度策略就會修改了。CDN的負載也是調度中的一個影響因素，
舉例來說，如果一個CDN機房舉例你的位置比較近，但是它的負載已經很高，響應很慢，那麼你的請求送到距離稍遠的CDN機房反而會更快。
緩存技術
從上面的流程中我們看到，如果用戶請求的內容不在CDN中的話，CDN會回到源站去載入內容，然後返回給用戶。所以，如果CDN機房的請求
命中率不高的話，那麼起到的加速效果也是相對有限的。
要提升命中率，就需要CDN機房中有儘可能全面的數據，這要求CDN機房的緩存容量要足夠大，我們可以使用“內容+SSD+機械硬碟”的混合存
儲方式來提升整體的緩存容量，並且我們做好冷熱數據的交換，在提升命中率時也儘量降低緩存的響應時間。
此外，當CDN的Cache沒有命中要回源載入數據時，合併同樣數據的請求也是一個很重要的優化，這樣可以減少重覆的請求，降低源站的壓力。
最後，新增、變更數據後的CDN預載入也是一個提升命中率的辦法。也就是在沒有請求進來時，CDN主動去載入數據，做好準備。當然這個主
動載入一般也需要源站有一個通知過來。
內容分發
這裡提到的內容分發主要是對內容全部在CDN上不用回源的數據的管理和分發，例如一些靜態頁面等。具體做法是在內容管理系統中進行編輯
修改後，通過分發系統分發到各個CDN的節點上。分發的效率以及對分發文件一致性、正確性的校驗是需要關註的點。
帶寬優化
CDN提供了內容加速，很多請求和流量都壓到了CDN上，那麼如何能夠比較有效地節省帶寬會是一個很重要的事情，因為這直接關係到流量
成本。優化的思路是只返回必要的數據、用更好的壓縮演算法等。
在CDN的應用中，從傳統意義上來講，主要是把用戶需要訪問的內容放到離用戶近的地方。可以發現大部分流量是從源站到CDN機房的流量，我們也可以利用CDN機房距離目標用戶近的地點，讓一些上傳的工作從CDN接入，然後再從CDN傳到源站
，這一方面可以提升用戶的上傳速度，另一方面也很好地利用了從CDN機房到源站的上行帶寬。
參考書籍 ：大型網站系統與Java中間件實踐
