CDN在互联网架构中起到的作用，以及如何演化而来？

前言

很多文章就介绍过高并发，秒杀等流量大的解决方案，提到过缓存redis，消息中间件等，今天介绍一下另一个重要的知识点，这就是一直隐姓埋名的 CDN了，注意不是 CSDN，而是 CDN！其全称是 Content Delivery Network，即内容分发网络。

一、网络耗时

用户访问我们的系统，会经历网络传输，会消耗时间；我们来看看哪些地方决定了耗时。

1.服务器带宽

网站服务器接入互联网的网络带宽，这个带宽决定了能为请求提供的访问速度和并发访问量

2.网络骨干

互联网的长途传输要道，出没于IDC、骨干网、城域网、接入网等，会出现“时延”和“拥塞”。

3.运营商

互联网覆盖四大运营商，各运营商的网络独立运营，各个运营商之间的互联带宽成为瓶颈

4.最后一公里

用户电脑接入的网络，也被分为不同的接入方式ADSL或FTTX等，以及带宽；不同的方式带宽，不同费用。

二、控制时延

根据研究发现：当人们获得网络信息时，好感度随时间流逝下降的最为迅速。

0.1 s： 用户几乎感觉不到系统是否不连贯性。

1.0 s： 用户明显注意到时延的发生，但是在该时间内思维依然是连贯的。

10 s： 超过该时间的时延会使用户失去等待意愿。

控制时延无疑是现代信息科技的重要指标。

三、CDN引入

在一般的系统中，用户访问一个网页，网页里面包含图片，CSS，JS等静态内容，以及一些动态的数据信息。设计的比较好点系统都会做到动静分离。

用户流量一旦大了之后，静态资源服务器的压力也是非常大的，这些资源的特点是不会经常改变。一般涉及到不会改变的资源，我们能想到的就是用缓存技术提高系统吞吐量，抗压。

用户时延的体验感，是每个系统都要考虑的。集合上面的需求，在整个体系架构中，就引入了CDN这个技术。

CDN的意图就是尽可能的减少资源在转发、传输、链路抖动等情况下顺利保障信息的连贯性。

解决因分布、带宽、服务器性能带来的访问延迟问题，适用于站点加速、点播、直播等场景。使用户可就近取得所需内容，解决 Internet网络拥挤的状况，提高用户访问网站的响应速度和成功率。

四、CDN流程

上图的主要流程如下：

1.用户向浏览器输入www.web.com这个域名，浏览器第一次发现本地没有dns缓存，则向网站的DNS服务器请求；

2.网站的DNS域名解析器设置了CNAME，指向了www.web.cdn.com（即请求指向了CDN网络中的智能DNS负载均衡系统）

3.智能DNS负载均衡系统解析域名，把对用户响应速度最快的IP节点返回给用户；

4.用户向该IP节点（CDN服务器）发出请求；

5.由于是第一次访问，CDN服务器会向源web站点请求数据，并缓存内容；

6.请求结果发给用户。

核心技术点CNAME映射，上面流程的总结就是，用户发起域名请求，DNS会选择最近CDNS节点给用户，直接从这个CDN节点上面获取数据。

五、CDN节点

每个CDN节点由两部分组成:负载均衡设备和高速缓存服务器

负载均衡设备负责每个节点中各个Cache的负载均衡，保证节点的工作效率；同时负载均衡设备还负责收集节点与周围环境的信息，保持与全局负载DNS的通信，实现整个系统的负载均衡。

高速缓存服务器（Cache）负责存储客户网站的大量信息，就像一个靠近用户的网站服务器一样响应本地用户的访问请求。

CDN的管理系统是整个系统能够正常运转的保证。它不仅能对系统中的各个子系统和设备进行实时监控，对各种故障产生相应的告警，还可以实时监测到系统中总的流量和各节点的流量，并保存在系统的数据库中，使网管人员能够方便地进行进一步分析。

总结

CDN的引入大大的提升了系统的吞吐量，以及用户的体验感；还起到了数据备份的作用。不过也会产生一些问题，尤其是缓存信息，有时候经常会出现信息更新了，CDN节点的信息还是旧数据。

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