到底什么是CDN？

CDN其目的是通过在现有的internet中增加一层新的网络架构，将网站的内容发布到最接近用户的网络边缘，使用户可以就近取得所需的内容，提高用户访问网站的响应速度。CDN有别于镜像，因为它比镜像更智能，或者可以做这样一个比喻：CDN=更智能的镜像+缓存+流量导流。因而，

CDN可以明显提高Internet网络中信息流动的效率。从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等问题，提高用户访问网站的响应速度。

为更好地理解CDN，让我们看一下CDN的工作流程。当用户访问已经加入CDN服务的网站时，首先通过DNS重定向技术确定最接近用户的最佳CDN节点，同时将用户的请求指向该节点。当用户的请求到达指定节点时，CDN的服务器（节点上的高速缓存）负责将用户请求的内容提供给用

户。具体流程为: 用户在自己的浏览器中输入要访问的网站的域名，浏览器向本地DNS请求对该域名的解析，本地DNS将请求发到网站的主DNS，主DNS根据一系列的策略确定当时最适当的CDN节点，并将解析的结果（IP地址）发给用户，用户向给定的CDN节点请求相应网站的内容。

由于用户访问源站业务有性能瓶颈，通过cdn技术把源站的内容缓存到多个节点。用户向源站域名发起请求时，请求会被调度至最接近用户的服务节点，直接由服务节点直接快速响应，有效降低用户访问延迟，提升可用性。

CDN的优势很明显：

（1）CDN节点解决了跨运营商和跨地域访问的问题，访问延时大大降低；

（2）大部分请求在CDN边缘节点完成，CDN起到了分流作用，减轻了源站的负载。


以之前很火的“延禧攻略”为例，当时曾经在某视频APP实现了1千万用户同时在线观看。

如果大家观看的是1080p清晰度的视频（理论上需要4Mbps带宽），那么，累计需要的流量带宽是10,000,000×4Mbps=40,000,000Mbps=40Tbps。

对于优酷、爱奇艺这样的互联网视频内容提供商来说，这无疑是非常巨大的流量压力。

我们普通计算机的网卡，是1Gbps的带宽。如果优酷有一台超级服务器，那么，这台超级服务器就需要4万块网卡，而且必须百分之百跑满速度，才能够实现这1千万用户的流畅观看。

对于一些实力不够的服务商，或者突发流量陡增的情况，就会造成拥塞，从而导致卡顿和延时。

有这么一个说法：当用户打开一个页面，等待超过4秒，他就会关闭这个页面。也就是说，这个用户就会流失。

▼这应该是大家最讨厌的符号



 

用户的流失，就意味着金钱的流失。没有任何一家互联网服务提供商希望这样的情况发生。所以，它们必须想方设法让自己的内容尽快呈现，缩短用户的等待时间，提升用户的体验。

而CDN，就是一项非常有效的缩短时延的技术。
 

CDN的原理

CDN这个技术其实说起来并不复杂，最初的核心理念，就是将内容缓存在终端用户附近。

内容源不是远么？那么，我们就在靠近用户的地方，建一个缓存服务器，把远端的内容，复制一份，放在这里，不就OK了？aaaa



因为这项技术是把内容进行了分发，所以，它的名字就叫做CDN——Content Delivery Network，内容分发网络。

具体来说，CDN就是采用更多的缓存服务器（CDN边缘节点），布放在用户访问相对集中的地区或网络中。当用户访问网站时，利用全局负载技术，将用户的访问指向距离最近的缓存服务器上，由缓存服务器响应用户请求。（有点像电商的本地仓吧？）

大家可能觉得，这个不就是“镜像服务器”嘛？其实不一样。镜像服务器是源内容服务器的完整复制。而CDN，是部分内容的缓存，智能程度更高。

确切地说，CDN=更智能的镜像+缓存+流量导流。

而且还需要注意的是，CDN并不是只能缓存视频内容，它还可以对网站的静态资源（例如各类型图片、html、css、js等）进行分发，对移动应用APP的静态内容（例如安装包apk文件、APP内的图片视频等）进行分发。

我们来举个例子，看看CDN的具体工作流程。

如果某个用户想要访问优酷的视频点播内容，那么：



具体步骤：

①、当用户点击APP上的内容，APP会根据URL地址去本地DNS（域名解析系统）寻求IP地址解析。

②、本地DNS系统会将域名的解析权交给CDN专用DNS服务器。

③、CDN专用DNS服务器，将CDN的全局负载均衡设备IP地址返回用户。

④、用户向CDN的负载均衡设备发起内容URL访问请求。

⑤、CDN负载均衡设备根据用户IP地址，以及用户请求的内容URL，选择一台用户所属区域的缓存服务器。

⑥、负载均衡设备告诉用户这台缓存服务器的IP地址，让用户向所选择的缓存服务器发起请求。

⑦、用户向缓存服务器发起请求，缓存服务器响应用户请求，将用户所需内容传送到用户终端。

⑧、如果这台缓存服务器上并没有用户想要的内容，那么这台缓存服务器就要网站的源服务器请求内容。

⑨、源服务器返回内容给缓存服务器，缓存服务器发给用户，并根据用户自定义的缓存策略，判断要不要把内容缓存到缓存服务器上。

CDN的好处
采用CDN技术，最大的好处，就是加速了网站的访问——用户与内容之间的物理距离缩短，用户的等待时间也得以缩短。

而且，分发至不同线路的缓存服务器，也让跨运营商之间的访问得以加速。

例如中国移动手机用户访问中国电信网络的内容源，可以通过在中国移动假设CDN服务器，进行加速。效果是非常明显的。

此外，CDN还有安全方面的好处。内容进行分发后，源服务器的IP被隐藏，受到攻击的概率会大幅下降。而且，当某个服务器故障时，系统会调用临近的健康服务器，进行服务，避免对用户造成影响。

正因为CDN的好处很多，所以，目前所有主流的互联网服务提供商，都采用了CDN技术。所有的云服务提供商，也都提供了CDN服务（价格也不算贵，按流量计费）。



CDN和通信行业
CDN是从传统IT行业发展起来的一项服务。但是，对于我们通信行业来说，CDN也有非常大的商业价值。

互联网服务提供商采用CDN，是以存储换时延。花钱购置CDN服务器或云计算服务，以此换取更好的用户体验。

通信运营商也追捧CDN，但它们的目的，是以存储换带宽——通过服务“下沉”，减轻上层骨干网络的流量压力，避免硬件扩容，降低网络建设成本。

这个很好理解啊，如果大量的业务流量数据在骨干网跑来跑去，骨干网肯定吃不消，要拼命扩容。如果这些业务流量数据在底层就被解决了，那么，骨干网的带宽压力自然就减轻了。不是么？

很多运营商已经将CDN下沉到地市级，以此减轻压力，同时可以提升用户体验。

讲到这里，广大通信汪们是不是想到了什么？

没错，这个和前几天介绍过的移动边缘计算，有异曲同工之妙。

一直以来，随着网络能力的不断提升，内容资源和计算能力都在不断“往上走”，走到云计算中心。由一个核心云计算中心，对所有终端节点提供服务。

结果，人们回过头来发现，对于非常大的面积区域，非常多的用户数量，尤其是国家级或世界级的服务，不管你把这个中心设在哪里，也不管你这个中心的能力有多强大，都无法克服物理距离上的障碍，会导致无法忍受的延时和网络拥塞。

cdn加速实例

假设您的业务源站域名为 www.yuhangwei.com ，当域名接入 CDN 开始使用加速服务后，您

的用户发起 HTTP 请求，实际的处理流程如图所示：



①、用户向 www.yuhangwei.com 下的某图片资源，如 1.jpg 发起请求，先要向 Local DNS 发起域名解析请求；  

②、当 Local DNS 解析 www.yuhangwei.com 时，会发现已经配置了 CNAME www.yuhangwei.com.cdn.dnsv1.com，解析请求会发送至 Tencent DNS（GSLB），GSLB 为腾

③、讯云自主研发的调度体系，会为请求分配最佳节点 IP；

④、Local DNS 获取 Tencent DNS 返回的解析 IP；

⑤、用户测获取解析 IP；

⑥、用户向获取的 IP 发起对资源 1.jpg 的访问请求；

⑦、若该 IP 对应的节点缓存有 1.jpg，则会将数据直接返回给用户（10），此时请求结

   束。若该节点未缓存 1.jpg，则节点会向业务源站发起对 1.jpg 的请求（6、7、8），

   获取资源后，结合用户自定义配置的缓存策略（可参考用户指南中缓存时间设置章

   节内容），将资源存储（9），并返回给用户（10），此时请求结束。


有了这两级缓存（浏览器、CDN），自然涉及到缓存更新问题。

 浏览器缓存刷新

1. 在地址栏中输入网址后按回车或点击转到按钮
   浏览器以最少的请求来获取网页的数据，浏览器会对所有没有过期的内容直接使用本地缓存，从而减少了对浏览器的请求。所以，Expires，max-age标记只对这种方式有效。

2. 按F5或浏览器刷新按钮
   浏览器会在请求中附加必要的缓存协商，但不允许浏览器直接使用本地缓存，它能够让 Last-Modified、ETag发挥效果，但是对Expires无效。

3. 按Ctrl+F5或按Ctrl并点击刷新按钮
   这种方式就是强制刷新，总会发起一个全新的请求，不使用任何缓存。

 CDN缓存

浏览器本地缓存失效后，浏览器会向CDN边缘节点发起请求。类似浏览器缓存，CDN边缘节点也存在着一套缓存机制。

CDN的分流作用不仅减少了用户的访问延时，也减少的源站的负载。但其缺点也很明显：当网站更新时，如果CDN节点上数据没有及时更新，即便用户再浏览器使用Ctrl +F5的方式使浏览器端的缓存失效，也会因为CDN边缘节点没有同步最新数据而导致用户访问异常。

CDN缓存策略

CDN边缘节点缓存策略因服务商不同而不同，但一般都会遵循http标准协议，通过http响应头中的Cache-control: max-age的字段来设置CDN边缘节点数据缓存时间。

当客户端向CDN节点请求数据时，CDN节点会判断缓存数据是否过期，若缓存数据并没有过期，则直接将缓存数据返回给客户端；否则，CDN节点就会向源站发出回源请求，从源站拉取最新数据，更新本地缓存，并将最新数据返回给客户端。

CDN服务商一般会提供基于文件后缀、目录多个维度来指定CDN缓存时间，为用户提供更精细化的缓存管理。

CDN缓存时间会对“回源率”产生直接的影响。若CDN缓存时间较短，CDN边缘节点上的数据会经常失效，导致频繁回源，增加了源站的负载，同时也增大的访问延时；若CDN缓存时间太长，会带来数据更新时间慢的问题。开发者需要增对特定的业务，来做特定的数据缓存时间管理。

CDN缓存刷新

CDN边缘节点对开发者是透明的，相比于浏览器Ctrl+F5的强制刷新来使浏览器本地缓存失效，开发者可以通过CDN服务商提供的“刷新缓存”接口来达到清理CDN边缘节点缓存的目的。这样开发者在更新数据后，可以使用“刷新缓存”功能来强制CDN节点上的数据缓存过期，保证客户端在访问时，拉取到最新的数据。

Tags：cdn  

转载：感谢您对YU到边个人博客网站平台的认可，以及对我们原创作品以及文章的青睐，非常欢迎各位朋友分享到个人站长或者朋友圈，但转载请说明文章出处“来源YU到边个人博客”。/blog/84.html

很赞哦！ ()