DNS、CDN加速和域名解析之间的关系

DNS

什么是DNS？

DNS，英文全称为：Domain Name System，中文译名：域名系统。

本质上，是存储域名和IP地址映射关系的分布式服务。

它将人类可读的域名，转换成数字IP地址，供计算机之间相互连接。

DNS的工作原理

如图所示，模拟的是用户打开浏览器，输入网址，到显示页面到显示器上的流程。

按图中的数字，逐步拆解如下：

1. 用户打开web浏览器，在地址栏中输入www.example.com，然后敲击回车键。
2. www.example.com的请求，被路由到本地DNS服务器，如果在本地DNS服务器查找到域名映射的缓存记录，则直接返回IP地址给浏览器。
3. 如果在本地DNS服务器查找不到域名映射的记录，则由本地DNS服务器将域名www.example.com，转发给DNS根服务器。 DNS根服务器不负责解析域名，但是会将对应的域服务器，作为响应，返回本地DNS服务器。这里对应的域服务器是.com域服务器。也即顶级域名TLD（top level domain）。
4. 本地DNS服务器发送域名到.com域服务器， .com域服务器会使用与example.com相关的DNS服务器作为响应，返回给本地DNS服务器。
5. 本地DNS服务器选择其中一台DNS服务器（命名为：Amazon Route 53），将www.example.com的请求，转发到该服务器。
6. Amazon Route 53服务器，查找出www.example.com的记录，获取到对应的IP地址，并将IP地址返回给DNS解析程序。
7. 本地DNS服务器接收到域名对应的IP地址后，将IP值返回给浏览器。并根据TTL，缓存域名www.example.com的映射。
8. web浏览器根据IP地址，发送请求到目标服务器，请求相关资源。
9. 目标服务器将相关资源返回给浏览器，浏览器接收到资源，显示到页面上。

此处的本地DNS服务器，一般是ISP（Internet Service Provider）提供。ISP，即是互联网服务提供商。比如，我们熟知的电信，就是ISP。

TTL

DNS解析中，一般都会有一个参数需要设置，即TTL（Time To Live）。

TTL的作用，是告知本地DNS服务器，域名可以在其机器上缓存的最长时间是多久。

比如阿里云，默认的TTL是10分钟，也即本地DNS服务器，可以对域名缓存10分钟。10分钟之后，本地DNS服务器会删除这条记录。删除之后，如果用户再次访问www.example.com，则需要重复上述流程。

TTL的最大值是：24小时。

CDN

什么是CDN？

CDN，英文全名：Content Delivery Network，即内容分发网络。

它是构建在现有互联网基础上的一层智能虚拟网络。

通过现实世界，部署在各个地区的物理实体节点服务器，提供内容给用户就近访问。

CDN服务器的本质，是存储源服务器分发的资源，也即资源副本，供用户就近访问，缩短用户查看内容的访问延迟。

比如，Leon公司，源服务器部署在英国，并在中国和英国都部署有CDN服务器。则中国的用户，只需要访问中国CDN服务器即可，不需要通过路由多层转发，访问英国的源服务器。依此，提高网络资源的访问速度。

CDN的好处

CDN服务器，可以解决 网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均匀等问题，并提高用户访问网站的响应速度，增强网站的可用性。

CDN怎么工作？

CDN加速原理

浏览器发起HTTP请求到本地DNS服务器，本地DNS服务器使用CNAME的方式，将资源域名重定向到CDN服务，依靠CDN的策略，查找到最佳CDN节点IP。浏览器访问该节点，用最短访问时延，下载所需的资源。

工作流程

CDN节点有缓存

1. 用户在浏览器输入网站域名www.example.com，浏览器向本地DNS服务器发起域名解析请求
2. 域名解析请求，被本地DNS服务器转发到域名授权DNS服务
3. 域名授权DNS查找到，域名通过CNAME，映射到www.example.com.c.cdnhwc1.com，返回给本地DNS服务器
4. 本地DNS服务器，访问www.example.com.c.cdnhwc1.com对应的CDN服务器
5. CDN服务器对域名进行解析，使用CDN策略，查找出最佳的CDN节点的IP地址，返回给本地DNS服务器
6. 本地DNS服务器返回CDN节点IP地址给浏览器
7. 浏览器得到域名www.example.com对应的IP地址后，向该IP地址（CDN节点）发出请求
8. CDN节点将用户请求的资源进行返回

CDN节点无缓存

前7步的流程，和CDN节点有缓存的情况一致。

区别是：访问的CDN节点，没有资源副本，需要先向源服务器拉取资源，缓存到CDN节点后，再返回给浏览器。

增加的步骤解析：

1. 浏览器的请求到达CDN节点，CDN节点在本地缓存查找不到资源
2. CDN节点请求源服务器（ps: 也可以是上级缓存服务器），拉取用户所需的资源
3. CDN节点将拉取的资源缓存到本地
4. CDN节点将用户请求的资源进行返回

域名解析

什么是A记录？

A记录用来指定主机名或域名，对应的IP地址。

如上图所示，是我的阿里云域名配置，将fe-interview.wangxiaokai.vip指向对应的IP地址****。

什么是CNAME记录？

CNAME的作用，是将一个域名映射到另一个域名，也即域名的别名。

如上图所示， 我将note.wangxiaokai.vip指向另一个域名hosting.gitbook.com。

访问note.wangxiaokai.vip等同于访问hosting.gitbook.com。

CNAME的应用，是需要服务保持稳定域名的场景。

比如CDN节点域名，就是使用CNAME进行映射的。如果后续的地区CDN节点服务器更换IP地址，只需要维护CDN策略而已，不需要用户修改接入逻辑。

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