你了解CDN吗？CDN工作原理帮你了解它

网站卡顿，访问量大?站长对于CDN加速肯定已经不陌生了，目前CDN加速的使用率也是越来越高，那么大家在使用CDN加速的同时知道CDN加速的工作原理到底是什么吗?CDN加速究竟是怎么应用于你的网站的呢?

首先来了解一下什么是 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.　

使用了CDN缓存后的网站的访问过程

　 1.用户输入访问的域名,操作系统向 LocalDns 查询域名的ip地址.

2.LocalDns向 ROOT DNS 查询域名的授权服务器(这里假设LocalDns缓存过期)

3.ROOT DNS将域名授权dns记录回应给 LocalDns

4.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

5.域名授权dns 查询域名记录后(一般是CNAME)，回应给 LocalDns

6.LocalDns 得到域名记录后,向智能调度DNS查询域名的ip地址

7.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

8.LocalDns 将得到的域名ip地址，回应给 用户端

9.用户得到域名ip地址后，访问站点服务器

10.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)

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。

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一、什么是CDN？

CDN的全称是Content Delivery Network，翻译成中文就是内容分发网络。CDN依靠部署在各地的边缘服务器，通过中心平台的负载均衡、内容分发、调度等功能模块，使用户就近获取内容，降低网络延迟，提高访问速度。简单来讲，CDN是用来进行加速的，它可以让用户更快获得所需的数据。

举个例子，某个网站的服务器在北京，如果深圳的用户想要获取服务器上的数据，就需要跨越很远的距离，由于传输速度和路由转发等因素，就会导致访问速度非常缓慢。但如果我们在深圳建立一个CDN服务器，上面缓存了一些服务器数据，那么深圳用户只需要访问这个CND的服务器就能获取相关的内容，这样速度就提升了很多。

二、什么是DNS？

要了解cdn就先要了解一下dns。当我们在浏览器中输入一个域名时，就能访问对应的站点。但实际的情况远比我们看到的复杂，因为计算机不能直接识别域名，所以必须依靠某种环节将域名翻译成IP地址才能，这个环节就是DNS。

当我们向DNS服务器发起解析域名的请求时，DNS服务器首先会查询自己的缓存中有没有该域名，如果缓存中存在该域名，则可以直接返回IP地址。如果缓存中没有，服务器则会以递归的方式层层访问。

例如，我们要访问www.baidu.com，首先我们会先向全球13个根服务器发起请求，询问com域名的地址，然后再向负责com域名的名称服务器发送请求，找到baidu.com，这样层层递归，最终找到我们需要的IP地址。

三、CDN和DNS的区别

上面我们提到CDN实际上提供就是一个就近访问的功能，但现在有一个问题是，我们如何直到用户所在的位置并为其分配最佳的CDN节点呢。这就需要用DNS服务进行定位了。

当我们使用DNS服务时，可以根据用户使用的递归服务器进行定位。但你给我们看到用户使用的是深圳的递归服务器，那么就认为该用户来自深圳，然后调度服务器就让该客户去访问深圳的CDN服务器。

但这种调度方式可能存在一个问题，就是用户的实际IP与递归服务器并不一致。比如我是北京联通的用户却使用了深圳电信的递归服务器，那么调度服务器为我分配深圳电信的CDN服务器，就会产生错误的调度。

四、HTTP调度

针对上面的问题，我们还有另一种调度方式——http调度。

当用户访问服务器时，先分析用户的IP地址，然后服务器给用户返回一个302重定向，将离用户最近的服务器存在缓存中，用户再去请求时就能得到最佳的CDN节点。

这种方式定位更加准确，但缺点是需要增加一次额外的HTTP访问，这样导致首次访问的延时比较高。

所以在实际情况中，我们可以将两种方式结合起来，先通过dns的方式来定位，然后通过http的方式来纠正偏差。

五、缓存的两种方式

CDN节点中缓存了服务器上的部分资源。那么服务器怎么去更新CDN节点的缓存呢？

一种方式，是服务器主动进行缓存的更新，CDN节点被动接受。另一种方式是用户请求的资源不存在时，CDN节点主动放弃请求，更新缓存，然后将数据返给用户。

显然第一种方式存在很多问题，例如很容易产生404等，所以一般采用第二种缓存方式。

六、CDN工作流程

当用户请求一个文件时，CDN的工作过程如下：

1.DNS请求当地local DNS

2.当地local DNS递归地查询服务器的gslb

3.服务器根据local DNS 分配最佳节点，返回IP

4.用户获得最佳接入IP，访问最佳节点。

5.如果该节点没有用户想要获取的内容，则通过内部路由访问上一节点，直到找到文件或到达源站为止。

6.CDN节点缓存该数据，下次请求该文件时可以直接返回。

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