如何利用后端CDN优化网站性能？

后端CDN指的是内容分发网络的后端部分，用于加速内容从源站到用户端的传输。

1、CDN加速原理

静态资源缓存：CDN网络通过在离用户更近的边缘节点上缓存静态资源（如图片、CSS、JavaScript文件等），将内容存储在距离用户更近的位置，以便更快地提供响应，当用户请求这些静态资源时，CDN会根据就近原则从边缘节点直接返回，减少了网络延迟和带宽消耗。

就近访问：CDN的网络节点通常分布在全球各个地理位置，这使得用户可以就近访问资源，CDN系统会根据用户的IP地址，将用户请求路由到距离用户最近的节点，从而减少数据传输的跳数和减小延迟。

负载均衡：CDN中的边缘节点是分布式的，通过负载均衡技术来平衡用户请求的流量，避免单个节点过载，负载均衡可以确保每个用户从一个可靠且低负载的节点获取所需内容，提高整体性能和可用性。

缓存：除了静态资源，CDN还可以缓存动态内容，对于短时间内不经常变化的动态内容，CDN可以在边缘节点进行缓存，减轻源服务器的负载并提供更快的响应，当用户请求这些动态内容时，CDN会根据缓存策略判断是否返回缓存的结果或者向源服务器发起请求。

响应优化：CDN会应用一系列的技术来优化响应速度，如压缩传输、TCP优化、HTTP/2协议等，这些技术可以减少网络带宽的使用量、优化数据传输、减小延迟，从而提高用户的访问体验。

2、为什么使用CDN加速后端服务

网络延迟：当用户请求后端接口时，如果服务器与用户之间的网络延迟较高，会导致用户等待时间过长，降低用户体验，通过将后端接口部署在CDN的边缘节点上，可以将响应直接返回给离用户更近的节点，减少了数据传输的距离和网络延迟，从而提高了响应速度。

带宽压力：如果后端接口面临大量用户的访问请求，源服务器可能会面临带宽压力，导致性能下降甚至崩溃，通过将后端接口部署在CDN的边缘节点上，可以将部分请求负载分散到不同的节点，减轻源服务器的负载，提高了系统的可扩展性和稳定性。

防攻击：后端接口可能成为反面攻击的目标，比如分布式拒绝服务（DDoS）攻击，CDN通常具备抗DDoS攻击的能力,也可以结合WAF以及类似亚马逊sheild实现高防能力，它们通过分布式节点来吸收和过滤攻击流量，只将正常的流量转发到源服务器，从而保护后端接口的可用性和安全性。

全球访问：如果后端接口需要面向全球用户提供服务，由于地理和网络因素，不同地区的用户访问速度可能有很大差异，通过使用CDN，可以将后端接口的内容缓存到全球各个地理位置的节点上，使得用户可以从就近的节点获取内容，减少数据传输距离和延迟，提供更快的访问速度。

大流量处理：对于拥有大量用户和高流量的网站或应用程序来说，CDN可以分散并处理大量的请求，从而减轻后端服务器的负担，它们通过缓存和就近交付内容，有效地减少了后端服务器所需处理的请求数量，提高了整体系统的性能和吞吐量。

数据安全和隐私保护：有些CDN提供商提供额外的数据安全和隐私保护功能，它们可能提供加密通信、身份验证、防改动和内容权限控制等功能，确保数据在传输和交付过程中的安全性和保密性。

服务无法全球覆盖问题：在国际化业务场景下哪怕是大厂也无法做到服务节点全球覆盖，那么CDN就可以当成服务能力的一种延伸，通过CDN可以让用户感觉服务就在身边。

缓解中心化缓存延迟：一般服务的缓存能力也基本都是和服务配套部署的像redis等缓存基本不会也做不到每个区域都有节点，那么在中心化缓存之前使用CDN动态加速，相当于在靠近用户的区域再加了一层缓存，那么访问服务的性能势必比访问redis缓存性能好。

3、CDN加速后端服务具体实现

创建分配：在CloudFront服务页面点击创建分配，选择分发行为源配置以及其他域名和证书、支持的协议等等。

指定动作：回源的行为配置路径规则以及缓存策略。

刷新缓存：虽然说使用CDN加速后端服务的场景是读多写少。

4、CDN的系统组成

源服务器：源服务器是存储网站内容的主要服务器，它存放着原始的网页、图像、视频和其他静态或动态文件，当内容发生更改时，源服务器会产生新的版本，并将其传递给 CDN。

边缘服务器：边缘服务器是部署在全球各个地点的服务器节点，它们构成了 CDN 的基础架构，每个边缘服务器都存有一部分或全部的缓存内容，包括从源服务器获取到的静态文件副本，边缘服务器负责提供内容的分发和加速，向用户提供最接近的服务器节点。

负载均衡器：负载均衡器用于在多个边缘服务器之间均匀分配用户请求的流量，它根据不同算法（如轮询、最少连接等）将请求导向最优的边缘服务器，以实现负载均衡和高可用性。

缓存机制：CDN 使用缓存机制来存储源服务器上的内容副本，当用户请求访问文件时，边缘服务器会尝试返回缓存中的副本，而不必每次都访问源服务器，这减少了对源服务器的负载，提高了响应速度和用户体验。

DNS：DNS解析用户请求的域名并将其映射到最近的边缘服务器，CDN 使用智能 DNS 解析技术，根据用户位置和网络条件来选择最优的边缘服务器，这确保用户能够通过最快的路径获取内容。

内容管理系统管理系统用于管理和发布网站的内容，它可以与 CDN 集成，使更新的内容能够传递到 CDN，并在边缘服务器上进行缓存。

5、CDN的访问过程

DNS重定向技术：CDN的访问过程依赖于DNS的重定向技术，即将用户定向至地理位置上距离其最近的边缘CDN节点服务器上，用户首先向根DNS服务器发送域名解析请求，根DNS服务器向授权DNS服务器发送域名解析请求，请求中包含了根服务器的IP地址，当域名解析服务器/根DNS服务器接受到一个CNAME类的DNS记录，域名解析服务器会重定向到CDN节点网络层中的智能CDN域名服务器上，CDN域名服务器将进行一系列的智能解析操作，根据本地DNS域名解析服务器的IP地址，分析各个网络线路的拥堵情况和负载情况，将最适合的CDN节点服务器IP地址返还给根DNS服务器，用户接受到CDN节点的IP地址后，直接向CDN节点服务器发送请求获取网站内容。

CDN通过在全球范围内部署节点，利用就近访问、负载均衡、缓存等技术，加速了互联网内容的传输和访问。