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1. CDN的概念
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1. CDN的概念
CDNContent Delivery Network内容分发⽹络是指⼀种通过互联⽹互相连接的电脑⽹络系统利 ⽤最靠近每位⽤户的服务器更快、更可靠地将⾳乐、图⽚、视频、应⽤程序及其他⽂件发送给⽤户 来提供⾼性能、可扩展性及低成本的⽹络内容传递给⽤户。 典型的CDN系统由下⾯三个部分组成
A.分发服务系统最基本的⼯作单元就是Cache设备cache边缘cache负责直接响应最终⽤户的 访问请求把缓存在本地的内容快速地提供给⽤户。同时cache还负责与源站点进⾏内容同步把 更新的内容以及本地没有的内容从源站点获取并保存在本地。Cache设备的数量、规模、总服务能 ⼒是衡量⼀个CDN系统服务能⼒的最基本的指标。
B.负载均衡系统主要功能是负责对所有发起服务请求的⽤户进⾏访问调度确定提供给⽤户的最终 实际访问地址。两级调度体系分为全局负载均衡GSLB和本地负载均衡SLB。全局负载均衡主要根据⽤户就近性原则通过对每个服务节点进⾏“最优”判断确定向⽤户提供服务的cache的 物理位置。本地负载均衡主要负责节点内部的设备负载均衡
C.运营管理系统运营管理系统分为运营管理和⽹络管理⼦系统负责处理业务层⾯的与外界系统交 互所必须的收集、整理、交付⼯作包含客户管理、产品管理、计费管理、统计分析等功能。 2. CDN的作⽤
CDN⼀般会⽤来托管Web资源包括⽂本、图⽚和脚本等可供下载的资源媒体⽂件、软件、⽂档 等应⽤程序⻔户⽹站等。使⽤CDN来加速这些资源的访问。
1在性能⽅⾯引⼊CDN的作⽤在于 ⽤户收到的内容来⾃最近的数据中⼼延迟更低内容加载更快 部分资源请求分配给了CDN减少了服务器的负载
2在安全⽅⾯CDN有助于防御DDoS、MITM等⽹络攻击 针对DDoS通过监控分析异常流量限制其请求频率 针对MITM从源服务器到 CDN 节点到 ISPInternet Service Provider全链路 HTTPS 通信 除此之外CDN作为⼀种基础的云服务同样具有资源托管、按需扩展能够应对流量⾼峰等⽅⾯的 优势。 3. CDN的原理
CDN和DNS有着密不可分的联系先来看⼀下DNS的解析域名过程在浏览器输⼊ www.test.com 的 解析过程如下
1 检查浏览器缓存
2检查操作系统缓存常⻅的如hosts⽂件
3检查路由器缓存
4如果前⼏步都没没找到会向ISP(⽹络服务提供商)的LDNS服务器查询
5如果LDNS服务器没找到会向根域名服务器(Root Server)请求解析分为以下⼏步 根服务器返回顶级域名(TLD)服务器如 .com .cn .org 等的地址该例⼦中会返回 .com 的 地址 接着向顶级域名服务器发送请求然后会返回次级域名(SLD)服务器的地址本例⼦会返回 .test的地址 接着向次级域名服务器发送请求然后会返回通过域名查询到的⽬标IP本例⼦会返回www.test.com 的地址 Local DNS Server会缓存结果并返回给⽤户缓存在系统中 CDN的⼯作原理
1⽤户未使⽤CDN缓存资源的过程
1. 浏览器通过DNS对域名进⾏解析就是上⾯的DNS解析过程依次得到此域名对应的IP地址
2. 浏览器根据得到的IP地址向域名的服务主机发送数据请求
3. 服务器向浏览器返回响应数据
2⽤户使⽤CDN缓存资源的过程
1. 对于点击的数据的URL经过本地DNS系统的解析发现该URL对应的是⼀个CDN专⽤的DNS服务 器DNS系统就会将域名解析权交给CNAME指向的CDN专⽤的DNS服务器。
2. CND专⽤DNS服务器将CND的全局负载均衡设备IP地址返回给⽤户
3. ⽤户向CDN的全局负载均衡设备发起数据请求
4. CDN的全局负载均衡设备根据⽤户的IP地址以及⽤户请求的内容URL选择⼀台⽤户所属区域的 区域负载均衡设备告诉⽤户向这台设备发起请求
5. 区域负载均衡设备选择⼀台合适的缓存服务器来提供服务将该缓存服务器的IP地址返回给全局负 载均衡设备
6. 全局负载均衡设备把服务器的IP地址返回给⽤户
7. ⽤户向该缓存服务器发起请求缓存服务器响应⽤户的请求将⽤户所需内容发送⾄⽤户终端。 如果缓存服务器没有⽤户想要的内容那么缓存服务器就会向它的上⼀级缓存服务器请求内容以此类 推直到获取到需要的资源。最后如果还是没有就会回到⾃⼰的服务器去获取资源。 4. CDN的使⽤场景
A.使⽤第三⽅的CDN服务如果想要开源⼀些项⽬可以使⽤第三⽅的CDN服务 B.使⽤CDN进⾏静态资源的缓存将⾃⼰⽹站的静态资源放在CDN上⽐如js、css、图⽚等。可以 将整个项⽬放在CDN上完成⼀键部署。 C.直播传送直播本质上是使⽤流媒体进⾏传送CDN也是⽀持流媒体传送的所以直播完全可以使 ⽤CDN来提⾼访问速度。CDN在处理流媒体的时候与处理普通静态⽂件有所不同普通⽂件如果在 边缘节点没有找到的话就会去上⼀层接着寻找但是流媒体本身数据量就⾮常⼤如果使⽤回源 的⽅式必然会带来性能问题所以流媒体⼀般采⽤的都是主动推送的⽅式来进⾏。
