cdn(产品

CDN，全称为Content Delivery Network，即内容分发网络，它是一种利用分布式节点技术，在全球部署服务器，即时地将网站、应用视频、音频等静态或动态资源内容分发到用户所在的最近节点，提高用户访问这些内容的速度和稳定性，降低网络拥塞和延迟，同时也能减轻源站的压力的技术。

一、CDN的基本原理

CDN的基本原理是将源站的内容分发到离用户最近的节点上进行缓存，并通过智能路由、负载均衡等技术来保证用户能够快速、稳定地访问到所需资源，CDN将源站与用户之间的网络传输距离缩短，通过多节点并行传输，从而显著降低了网络传输的延迟和带宽消耗。

二、为什么需要CDN

在当今互联网高速发展的背景下，用户对网站的访问速度和稳定性要求越来越高，由于网络带宽有限、用户访问量大、网点分布不均等问题，导致用户访问网站时经常会遇到卡顿、延时等情况，CDN作为一项非常有效的缩短时延的技术，能够有效解决上述问题。

以某部热门电视剧在某视频APP上实现1千万用户同时在线观看为例，如果大家观看的是1080p清晰度的视频（理论上需要4Mbps带宽），那么累计需要的流量带宽是10,000,000×4Mbps=40,000,000Mbps=40Tbps，对于优酷、爱奇艺这样的互联网视频内容提供商来说，这无疑是非常巨大的流量压力，而CDN通过将内容缓存至靠近用户的服务器，减少延迟，提升访问速度与性能，同时实现负载均衡、减轻源服务器压力并提供安全防护。

三、CDN的系统组成

CDN的系统组成通常包含以下组件：

组件名称	描述
源服务器（Origin Server）	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（Edge Server）	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（Load Balancer）	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（Domain Name System）	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（Content Management System）	内容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。

四、CDN的访问过程

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，具体步骤概括如下：

1、用户点击APP上的内容，APP会根据URL地址去本地DNS（域名解析系统）寻求IP地址解析。

2、本地DNS系统会将域名的解析权交给CDN专用DNS服务器。

3、CDN专用DNS服务器将CDN的全局负载均衡设备IP地址返回用户。

4、用户向CDN的负载均衡设备发起内容URL访问请求。

5、CDN负载均衡设备根据用户IP地址，以及用户请求的内容URL，选择一台用户所属区域的缓存服务器。

6、负载均衡设备告诉用户这台缓存服务器的IP地址，让用户向所选择的缓存服务器发起请求。

7、用户向缓存服务器发起请求，缓存服务器响应用户请求，将用户所需内容传送到用户终端，如果这台缓存服务器上并没有用户想要的内容，那么这台缓存服务器就要网站的源服务器请求内容。

8、源服务器返回内容给缓存服务器，缓存服务器发给用户，并根据用户自定义的缓存策略，判断要不要把内容缓存到缓存服务器上。

五、CDN加速原理

CDN的加速原理主要通过负载均衡、缓存机制、数据传输优化、动态加速技术和安全保障等方面来实现网络加速，提升用户的网络访问体验。

1、负载均衡：CDN通过将用户请求分发到不同的节点，避免单一节点过载，从而保证用户请求响应速度。

2、缓存机制：CDN将静态资源缓存在靠近用户的节点上，当用户请求这些资源时，可直接从缓存中获取，避免了从源站获取资源的耗时。

3、数据传输优化：CDN采用自动智能路由技术，选择最优的传输路径，避免网络拥塞，从而优化数据传输过程。

4、动态加速技术：CDN可以使用动态加速技术，对动态内容进行加速，例如应用程序、交互式内容和数据库查询等。

5、安全保障：CDN可以提供一些常用的安全防护机制，如DDoS攻击防护、源站防护等，保障网站的安全。

六、CDN的应用场景

1、静态加速：静态加速是指对网页中的静态资源（包括html文件、CSS文件、js文件、图片、flash动画等）进行CDN节点缓存，使得用户在访问网页中的静态资源时，调取CDN边缘节点缓存；在访问网页中的动态资源如asp、php、jsp等时从源站中调取，从而实现“动静分离”，达到加速的目的。

2、动态加速：通过CDN众多节点找到一条最快的路由，去源站点取数据从而达到对动态网站加速，再配合数据压缩技术，可以将动态网站的访问速度提高10倍甚至100倍，动态网站的页面内容一般是由静态图片和动态文本混合组成，而静态图片将会被缓存到CDN节点的硬盘上，也能提高动态网站的访问速度。

3、视频直播加速：视频直播加速，流媒体切片、转码、码流转换等等，熊猫TV、斗鱼、淘宝直播。

4、移动应用加速：移动APP更新文件（apk文件）分发，移动APP内图片、页面、短视频、UGC等内容的优化加速分发，ios、安卓端APP、微信小程序、支付宝小程序等。

5、流量劫持：CDN本身就是一种DNS劫持，只不过是良性的，不同于破解强制DNS把域名解析到自己的钓鱼IP上，CDN则是让DNS主动配合，把域名解析到临近的服务器上。

七、小编有话说

随着5G、物联网等新技术的发展，CDN将继续演进，为更广泛的场景提供更加优质的服务，企业和个人应充分认识到CDN的重要性，合理利用CDN技术，以应对日益复杂多变的网络环境。