[TOC] # 什么是CDN 內容分發網絡（Content delivery network或Content distribution network，縮寫：CDN）是指一種通過互聯網互相連接的電腦網絡系統，利用最靠近每位用戶的服務器，更快、更可靠地將音樂、圖片、視頻、應用程序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絡內容傳遞給用戶。 <br>  用戶網絡可以訪問到離自己最近的服務器，不僅是物理距離上的近，也是中間跨越路由方面的近。 <br> <br> # 為什么需要CDN 根本上的原因是，訪問速度對互聯網應用的用戶體驗、口碑、甚至說直接的營收都有巨大的影響，任何的企業都渴望自己站點有更快的訪問速度。而HTTP傳輸時延對web的訪問速度的影響很大，在絕大多數情況下是起決定性作用的，這是由TCP/IP協議的一些特點決定的。物理層上的原因是光速有限、信道有限，協議上的原因有丟包、慢啟動、擁塞控制等。 <br> 要提高訪問速度，最簡單的做法當然就是多設置幾個服務器，讓終端用戶離服務器“更近”。典型的例子是各類下載網站在不同地域不同運營商設置鏡像站，或者是像Google那樣設置多個數據中心。但是多設幾個服務器的問題也不少，一是多地部署時的困難，二是一致性沒法保障，三則是管理困難、成本很高。實際上，在排除多地容災等特殊需求的情況下，對大多數公司這種做法是不太可取的。當然，這種方案真正做好了，甚至是比后續所說的使用CDN要好的。 <br> CDN是一種公共服務，他本身有很多臺位于不同地域、接入不同運營商的服務器，而所謂的使用CDN實質上就是讓CDN作為網站的門面，用戶訪問到的是CDN服務器，而不是直接訪問到網站。由于CDN內部對TCP的優化、對靜態資源的緩存、預取，加上用戶訪問CDN時，會被智能地分配到最近的節點，降低大量延遲，讓訪問速度可以得到很大提升。 <br> <br> # CDN的原理 > CDN做了兩件事，一是讓用戶訪問最近的節點，二是從緩存或者源站獲取資源 CDN有個源站的概念，源站就是提供內容的站點(網站的真實服務器), 從源站取內容的過程叫做回源。 每次訪問的具體流程如圖（以最普通的CDN為例）  <br> 具體舉個例子： <br> 用戶在首次訪問 `https://assets-cdn.github.com/pinned-octocat.svg` , 假設不委托local DNS服務器遞歸查詢，會經歷以下幾個過程 1. 瀏覽器檢查本地有沒有這個東東的有效緩存，有則使用緩存，沒有有效緩存則進行對`assets-cdn.github.com`的DNS查詢，獲得一個 CNAME記錄,`igithub.map.fastly.net`,值得注意的是，多個加速域名可以解析到同一個CNAME，CDN回源和緩存的時候考慮到了hostname，??； 2. 進行對`github.map.fastly.net`的DNS查詢，獲得一個A/AAAA記錄，給出地址`103.245.222.133`（視網站不同返回的不一樣，可以有多個）, 這一步對CDN來說時十分重要的，它給出了離用戶最近的邊緣節點； 3. 瀏覽器選一個返回的地址，然后進行真正的http請求，開始向`103.245.222.133`握手，握手完了把http請求頭也發給了該邊緣服務器; 4. 邊緣服務器檢查自己的cache里面有沒有`https://assets-cdn.github.com/pinned-octocat.svg`這個資源，有則返回給用戶，如果沒有，向CDN中心服務器發起請求; 5. CDN中心服務器檢查自己的cache里面有沒有這個資源，有則返回給邊緣服務器，沒有則回源; 6. 中心服務器發現客戶配置了`github.map.fastly.net`的回源地址(這個只有cdn會知道，假設是`xxx.xxx.xxx.xxx`)，就把http請求發到源站地址上，源站返回后返回給請求方; <br> 可以看出CDN加速的原理很大部分是跟DNS掛鉤在一起的，CDN供應商幾乎一定需要一個智能DNS服務器。CDN可以拿到所有的明文數據，所以對數據安全性、保密性要求比較高的企業會選擇自建CDN或者設置NS記錄，指向自建的智能DNS服務器。 <br> 上述步驟每一步都可以緩存，注意是每一步！ 所以CDN要清除緩存很難，因為有很多服務器上的緩存要清除。無論是用戶對邊緣服務器的請求，還是CDN服務器的回源都可以使用https。 <br> 注意，實際環境中圖中每個服務器都可以是集群，甚至CDN分區域中心和總中心。 # 參考資料 [面向前端的CDN原理介紹](https://github.com/renaesop/blog/issues/1)