CDN 加速原理的那些事
01、什么是 CDN
CDN 的全称是(Content Delivery Network)，即内容分发网络。其目的是通过在现有的 Internet 中增加一层新的 CACHE(缓存)层，将网站的内容发布到最接近用户的网络”边缘“的节点，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。从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等原因，提高用户访问网站的响应速度。
简单的说，CDN 的工作原理就是将您源站的资源缓存到位于全球各地的 CDN 节点上，用户请求资源时，就近返回节点上缓存的资源，而不需要每个用户的请求都回您的源站获取，避免网络拥塞、缓解源站压力，保证用户访问资源的速度和体验。
CDN 对网络的优化作用主要体现在如下几个方面
解决服务器端的“第一公里”问题
缓解甚至消除了不同运营商之间互联的瓶颈造成的影响
减轻了各省的出口带宽压力
缓解了骨干网的压力
优化了网上热点内容的分布
02、CDN 工作原理
传统访问过程
由上图可见，用户访问未使用 CDN 缓存网站的过程为:
用户输入访问的域名,操作系统向 LocalDns 查询域名的 ip 地址
LocalDns 向 ROOT DNS 查询域名的授权服务器(这里假设 LocalDns 缓存过期)
ROOT DNS 将域名授权 dns 记录回应给 LocalDns
LocalDns 得到域名的授权 dns 记录后,继续向域名授权 dns 查询域名的 ip 地址
域名授权 dns 查询域名记录后，回应给 LocalDns
LocalDns 将得到的域名 ip 地址，回应给 用户端
用户得到域名 ip 地址后，访问站点服务器
站点服务器应答请求，将内容返回给客户端
CDN 访问过程
通过上图，我们可以了解到，使用了 CDN 缓存后的网站的访问过程变为：
用户输入访问的域名,操作系统向 LocalDns 查询域名的 ip 地址.
LocalDns 向 ROOT DNS 查询域名的授权服务器(这里假设 LocalDns 缓存过期)
ROOT DNS 将域名授权 dns 记录回应给 LocalDns
LocalDns 得到域名的授权 dns 记录后,继续向域名授权 dns 查询域名的 ip 地址
域名授权 dns 查询域名记录后(一般是 CNAME)，回应给 LocalDns
LocalDns 得到域名记录后,向智能调度 DNS 查询域名的 ip 地址
智能调度 DNS 根据一定的算法和策略(比如静态拓扑，容量等),将最适合的 CDN 节点 ip 地址回应给 LocalDns
LocalDns 将得到的域名 ip 地址，回应给 用户端
用户得到域名 ip 地址后，访问站点服务器
CDN 节点服务器应答请求，将内容返回给客户端.(缓存服务器一方面在本地进行保存，以备以后使用，二方面把获取的数据返回给客户端，完成数据服务过程)
通过以上的分析我们可以得到，为了实现对普通用户透明(使用缓存后用户客户端无需进行任何设置)访问，需要使用 DNS(域名解析)来引导用户来访问 Cache 服务器，以实现透明的加速服务. 由于用户访问网站的第一步就是域名解析,所以通过修改 dns 来引导用户访问是最简单有效的方式
CDN 网络的组成要素
对于普通的 Internet 用户，每个 CDN 节点就相当于一个放置在它周围的网站服务器. 通过对 dns 的接管，用户的请求被透明地指向离他最近的节点，节点中 CDN 服务器会像网站的原始服务器一样，响应用户的请求. 由于它离用户更近，因而响应时间必然更快.
从上面图中 虚线圈起来的那块，就是 CDN 层,这层是位于 用户端 和 站点服务器 之间.
智能调度 DNS(比如 f5 的 3DNS)智能调度 DNS 是 CDN 服务中的关键系统.当用户访问加入 CDN 服务的网站时，域名解析请求将最终由 “智能调度 DNS”负责处理。
缓存功能服务负载均衡设备(如 lvs,F5 的 BIG/IP)内容 Cache 服务器(如 squid）共享存储
03、名称解释
CNAME 记录（CNAME record）
CNAME 即别名( Canonical Name )；可以用来把一个域名解析到另一个域名，当 DNS 系统在查询 CNAME 左面的名称的时候，都会转向 CNAME 右面的名称再进行查询，一直追踪到最后的 PTR 或 A 名称，成功查询后才会做出回应，否则失败。例如，你有一台服务器上存放了很多资料，你使用 docs.example.com 去访问这些资源，但又希望通过 documents.example.com 也能访问到这些资源，那么你就可以在您的 DNS 解析服务商添加一条 CNAME 记录，将 documents.example.com 指向 docs.example.com，添加该条 CNAME 记录后，所有访问 documents.example.com 的请求都会被转到 docs.example.com，获得相同的内容。
CNAME 域名
接入 CDN 时，在 CDN 提供商控制台添加完加速域名后，您会得到一个 CDN 给您分配的 CNAME 域名， 您需要在您的 DNS 解析服务商添加 CNAME 记录，将自己的加速域名指向这个 CNAME 域名，这样该域名所有的请求才会都将转向 CDN 的节点，达到加速效果。
DNS
DNS 即 Domain Name System，是域名解析服务的意思。它在互联网的作用是：把域名转换成为网络可以识别的 ip 地址。人们习惯记忆域名，但机器间互相只认 IP 地址，域名与 IP 地址之间是一一对应的，它们之间的转换工作称为域名解析，域名解析需要由专门的域名解析服务器来完成，整个过程是自动进行的。比如：上网时输入的www.baidu.com会自动转换成为 220.181.112.143。常见的 DNS 解析服务商有：阿里云解析，万网解析，DNSPod，新网解析，Route53（AWS），Dyn，Cloudflare 等。
回源 host
回源 host：回源 host 决定回源请求访问到源站上的具体某个站点。
例子 1：源站是域名源站为www.a.com,回源 host 为www.b.com,那么实际回源是请求到www.a.com解析到的 IP,对应的主机上的站点www.b.com
例子 2：源站是 IP 源站为1.1.1.1, 回源 host 为www.b.com,那么实际回源的是1.1.1.1对应的主机上的站点www.b.com
协议回源
指回源时使用的协议和客户端访问资源时的协议保持一致，即如果客户端使用 HTTPS 方式请求资源，当 CDN 节点上未缓存该资源时，节点会使用相同的 HTTPS 方式回源获取资源；同理如果客户端使用 HTTP 协议的请求，CDN 节点回源时也使用 HTTP 协议。
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