為什么網(wǎng)速越來(lái)越好了，因?yàn)檫@個(gè)網(wǎng)絡(luò)幕后英雄：CDN

火云邪神講：天下武功唯快不破！同樣，在現(xiàn)代社會(huì)中，如果做事情不講究速度，那么勢(shì)必會(huì)落后于他人。

而隨著Internet技術(shù)和多媒體技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)已經(jīng)與我們的生活不可分割，例如：移動(dòng)支付、視頻電話……自媒體的發(fā)展，更是讓短視頻服務(wù)成為了每個(gè)上網(wǎng)人的首要選擇。

但是，視頻網(wǎng)站的容量是有限的，在為各地區(qū)的人們提供服務(wù)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)距離過(guò)長(zhǎng)（例如：視頻服務(wù)器在北京，訪問(wèn)的用戶在南京，那么傳輸?shù)木嚯x比較長(zhǎng)），用戶與網(wǎng)站之間的鏈路被突發(fā)的大流量數(shù)據(jù)擁塞（例如：春晚時(shí)，全國(guó)十幾億人都同時(shí)接入視頻服務(wù)器，鏈路多了會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)通道堵塞），都將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)負(fù)載迅速增加，從而使用戶的訪問(wèn)質(zhì)量受到嚴(yán)重影響。例如：網(wǎng)頁(yè)登錄延遲、視頻卡頓……

那么，在網(wǎng)絡(luò)世界中，誰(shuí)為我們提供了速度保障呢？那就是我們的幕后英雄：CDN。

01

什么是CDNCDN：Content Delivery Network，即內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。

拆開(kāi)解釋：

• 內(nèi)容：指的是靜態(tài)資源。
• 靜態(tài)資源：前端的固定頁(yè)面，無(wú)需查數(shù)據(jù)庫(kù)，也不需要程序處理，直接能顯示的頁(yè)面。例如：圖片、視頻、文檔、JS、CS、HTML。
• 分發(fā)網(wǎng)絡(luò)：指的是將靜態(tài)資源分發(fā)到不同地理位置的服務(wù)器。

課代表總結(jié)：CDN就是將靜態(tài)資源分發(fā)到多個(gè)不同的地方以實(shí)現(xiàn)就近訪問(wèn)，進(jìn)而加快靜態(tài)資源的訪問(wèn)速度，減輕服務(wù)器以及帶寬的負(fù)擔(dān)

02

CDN的訪問(wèn)機(jī)制現(xiàn)在，我們已經(jīng)了解了CDN的內(nèi)容。那么，在網(wǎng)絡(luò)上部署了CDN后，用戶訪問(wèn)服務(wù)器時(shí)，CDN具體是怎么發(fā)揮作用的呢？

CDN的工作機(jī)制，優(yōu)點(diǎn)類似京東的倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)。即提前在各地倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)備好商品，當(dāng)用戶下單后，則直接從用戶所在城市的倉(cāng)庫(kù)發(fā)貨，縮短了物流的時(shí)間。

1. “客戶端”通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)服務(wù)器。

2. 瀏覽器調(diào)用域名解析庫(kù)對(duì)域名進(jìn)行解析，得到CDN緩存服務(wù)器的IP地址（即邊緣節(jié)點(diǎn)）。

3. 瀏覽器使用得到的IP地址，向緩存服務(wù)器發(fā)出訪問(wèn)請(qǐng)求。（類比為：南京的文檔君在京東上下單購(gòu)買某件商品A）

4. CDN緩存服務(wù)器判斷是否存在已緩存的內(nèi)容，并進(jìn)行對(duì)應(yīng)的操作。（類比為：京東系統(tǒng)查看南京的倉(cāng)儲(chǔ)中心是否有商品A）存在待緩存的內(nèi)容：將對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)返回給客戶端。（南京的

倉(cāng)儲(chǔ)中心有商品A，則直接從南京倉(cāng)儲(chǔ)中心發(fā)貨給南京的文檔君）不存在待緩存的內(nèi)容或待緩存的內(nèi)容失效：緩存服務(wù)器從實(shí)際IP地址（即中心節(jié)點(diǎn)）獲取內(nèi)容。獲取內(nèi)容后，一方面在本地進(jìn)行保存，以備以后使用，另一方面把獲取的數(shù)據(jù)返回給客戶端，完成數(shù)據(jù)服務(wù)過(guò)程。（南京的倉(cāng)儲(chǔ)中心沒(méi)有商品A，則從總倉(cāng)儲(chǔ)中心發(fā)貨給南京的文檔君）說(shuō)明：邊緣節(jié)點(diǎn)緩存的內(nèi)容可通過(guò)CDN緩存配置進(jìn)行維護(hù)， 且若中心節(jié)點(diǎn)的發(fā)生變化，則緩存服務(wù)器中對(duì)應(yīng)的內(nèi)容失效。

5. “客戶端”得到由緩存服務(wù)器返回的數(shù)據(jù)以后顯示出來(lái)并完成整個(gè)瀏覽的數(shù)據(jù)請(qǐng)求過(guò)程。

03

CDN的架構(gòu)CDN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由節(jié)點(diǎn)組成，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括高速緩存服務(wù)器（Cache）和負(fù)載均衡設(shè)備。

CDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的三種節(jié)點(diǎn)：

中心節(jié)點(diǎn)：指CDN網(wǎng)管中心和DNS重定向解析中心負(fù)責(zé)全局負(fù)載均衡和內(nèi)容管理，設(shè)備系統(tǒng)安裝在管理中心機(jī)房（即視頻網(wǎng)站的主服務(wù)器）。存儲(chǔ)所有內(nèi)容，為邊緣節(jié)點(diǎn)未命中的用戶提供服務(wù)。例如：深圳。區(qū)域中心節(jié)點(diǎn)：可按要求存儲(chǔ)全部或部分內(nèi)容，為邊緣節(jié)點(diǎn)未命中的用戶提供服務(wù)。例如：南京。邊緣節(jié)點(diǎn)：指異地節(jié)點(diǎn)，CDN分發(fā)的載體，就近為用戶提供流媒體服務(wù)。例如：南京的雨花臺(tái)區(qū)。

每個(gè)節(jié)點(diǎn)的組成：

• 高速緩存服務(wù)器（Cache）：負(fù)責(zé)存儲(chǔ)客戶網(wǎng)站的大量信息，就像一個(gè)靠近用戶的網(wǎng)站服務(wù)器一樣響應(yīng)本地用戶的訪問(wèn)請(qǐng)求。負(fù)載均衡設(shè)備：負(fù)責(zé)每個(gè)節(jié)點(diǎn)中各個(gè)Cache的負(fù)載均衡，保證節(jié)點(diǎn)的工作效率；同時(shí)，負(fù)載均衡設(shè)備還負(fù)責(zé)收集節(jié)點(diǎn)與周圍環(huán)境的信息，保持與全局負(fù)載DNS的通信，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)載均衡。

CDN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)有三種模式：

• 二級(jí)架構(gòu)

三級(jí)架構(gòu)

混合架構(gòu)

混合組網(wǎng)架構(gòu)是二級(jí)組網(wǎng)架構(gòu)和三級(jí)組網(wǎng)架構(gòu)的結(jié)合。在該區(qū)域的用戶發(fā)展規(guī)模較小時(shí)，暫時(shí)采用邊緣節(jié)點(diǎn)和中心節(jié)點(diǎn)二級(jí)架構(gòu)提供服務(wù)。隨著用戶數(shù)量的發(fā)展，當(dāng)該區(qū)域的用戶規(guī)模達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，添加區(qū)域中心節(jié)點(diǎn)，為該區(qū)域提供三級(jí)架構(gòu)服務(wù)。

結(jié)語(yǔ)

關(guān)于CDN的內(nèi)容就講這么多了，一句話秒懂總結(jié)：CDN其實(shí)就是一個(gè)幕后英雄，他承擔(dān)的是搬運(yùn)工的工作，即提前將內(nèi)容搬運(yùn)到我們附近，讓我們能盡快獲取對(duì)應(yīng)的內(nèi)容。