专栏首页Vue开发社区一文搞懂CDN加速原理

一文搞懂CDN加速原理

 作者: Kandy

https://www.jianshu.com/p/1dae6e1680ff

一、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节点

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

二、CDN工作原理

传统访问过程

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:

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,回应给 LocalDns 6.LocalDns 将得到的域名ip地址,回应给 用户端 7.用户得到域名ip地址后,访问站点服务器 8.站点服务器应答请求,将内容返回给客户端.

CDN访问过程

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:

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)

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。它通过一组预先定义好的策略,将当时最接近用户的节点地址提供给用户,使用户可以得到快速的服务。同时它需要与分布在各地的CDN节点保持通信,跟踪各节点的健康状态、容量等信息,确保将用户的请求分配到就近可用的节点上.
  • 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

三、名词解释

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。

- END -

请各位帅哥美女多多支持帅编,回复“ 1” 即可加入前端技术交流群,回复“ 2” 即可领取500G前端干货

原文链接:https://www.jianshu.com/p/1dae6e1680ff

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

  • vue3.0的异步更新原理

    “关注 前端开发社区 ,回复“ 1” 即可加入 前端技术交流群,回复 “ 2” 即可免费领取500G前端干货!

    前端老道
  • JS数组的几个牛逼操作 | 面试高频

    “ 关注 前端开发社区 ,回复 '领取资源',免费领取Vue,小程序,Node Js,前端开发用的插件以及面试视频等学习资料,让我们一起学习,一起进步

    前端老道
  • 十个超级实用的 ES6 特性

    “ 关注 前端开发社区 ,回复 '领取资源',免费领取Vue,小程序,Node Js,前端开发用的插件以及面试视频等学习资料,让我们一起学习,一起进步

    前端老道
  • 前端需知的CDN加速原理

    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...

    coder_koala
  • CDN网络加速原理

    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中增加一层新的网络架构,将网站的内容发布到最...

    程序员养成日记
  • 如何使用腾讯云CDN 及腾讯云CDN的详细配置教程

    腾讯云CDN付费流量购买地址:https://buy.cloud.tencent.com/cdn_package 腾讯云CDN后台地址:https://cons...

    用户5803396
  • 为Github Pages Jekyll网站添加CDN

    mojocn
  • 好雨云帮一周问答集锦(1.2-1.8)

    Rainbond开源
  • 腾讯云CDN加速配置

    V站CEO-西顾
  • 一、什么是DNS?

      域名系统(通常被称为“DNS”)是一个网络系统,允许我们把对人类友好的名称解析为唯一的地址。

    咻一咻

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券