使用CDN實現應用的緩存和加速

全稱為Content Delivery Network內容分發(fā)網絡

CDN是構建在網絡上的內容分發(fā)網絡。

CDN使用戶就近獲取所需內容，降低網絡擁塞，提高訪問響應速度和命中率。

CDN依靠部署在各地的邊緣服務器，包括中心平臺的負載均衡、內容分發(fā)、調度等功能模塊。

當我們要下載資源的時候，資源的源站會把資源同步到各地的節(jié)點，而我們下載的是離我們最近的節(jié)點上的資源。

分析im.alibaba.com域名在系統(tǒng)中，執(zhí)行dig命令，輸出如下：

上面查詢結果可以看出img.alibaba.com.CNAME img.alibaba.com.danuoyi.tbcache.com.后面的CNAME是由CDN服務提供支持。

CDN主要特點

本地Cache加速提高了企業(yè)站點（含有大量圖片和靜態(tài)頁面）的訪問速度，大大提高以上性質沾點的穩(wěn)定性

鏡像服務消除了不同運營商之間互聯的瓶頸造成的影響，實現了跨運營商的網絡加速，保證不同網絡中的用戶都能得到良好的訪問質量。

遠程加速遠程訪問用戶根據DNS負載均衡技術只能自動選擇Cache服務器，選擇最快的Cache服務器，加快遠程訪問的速度。

帶寬優(yōu)化自動生成服務器的遠程mirror（鏡像）cache服務器，遠程用戶訪問時從cache服務器上讀取數據，減少遠程訪問的帶寬、分擔網絡流量、減輕源站點web服務器負載等功能。

集群抗攻擊廣泛分布的CDN節(jié)點加上節(jié)點間的智能冗余機制，可以有效的預防黑客入侵以及降低各種D.D.O.S攻擊對網站的影響，同時保證較好的服務質量。

CDN服務模式

內容分發(fā)網絡（CDN）是一個經策略性部署的整體系統(tǒng)，包括以下3個系統(tǒng)：

分發(fā)服務器最基本的工作單元就是Cache設備，cache（邊緣cache）負責直接響應最終用戶的訪問請求，把緩存在本地的內容快速的提供給用戶。同時cache還負責與源站點進行內容同步，把更新的內容以及本地沒有的內容從源站點獲取并保存在本地。

Cache設備的數量、規(guī)模、總服務能力是衡量一個CDN系統(tǒng)服務能力的最基本的指標

負載均衡系統(tǒng)主要功能是負責對所有發(fā)起服務請求的用戶進行訪問調度，確定提供給用戶的最終實際訪問地址。兩級調度體系分為全局負載均衡（GSLB）和本地負載均衡（SLB）。GSLB主要根據用戶就近原則，通過對每個服務節(jié)點進行“最優(yōu)”判斷，確定向用戶提供服務的cache的物理位置。SLB主要負責節(jié)點內部的設備負載均衡

運營管理系統(tǒng)分為運營管理和網絡管理子系統(tǒng)，負責處理業(yè)務層面的與外界系統(tǒng)交互鎖必須的收集、整理、交付工作，包含客戶管理、產品管理、計費管理、統(tǒng)計分析等功能。

CDN工作流程

常規(guī)web請求處理流程

1.用戶在自己的瀏覽器中輸入要訪問的網絡域名

2.瀏覽器向本地DNS（域名解析服務器）服務器請求對該域名的解析

3.本地DNS服務器中如果緩存有這個域名的解析結果，則直接響應用戶的解析請求

4.本地DNS服務器中如果沒有關于這個域名的解析結果的緩存，則以地柜方式向整個DNS系統(tǒng)請求解析，獲得應答后將結果反饋給瀏覽器

5.瀏覽器得到域名解析結果嗎，就是該域名相應的服務設備的ip

6.瀏覽器向服務器請求內容

7.服務器將用戶請求內容傳送給瀏覽器

引入CDN后web請求處理流程

1.當用戶點擊網站頁面的內容URL，經過本地DNS系統(tǒng)解析，DNS系統(tǒng)會最終將域名的解析權交給CNAME指向的CDN專用DNS服務器。

2.CDN的DNS服務器將CDN的全局負載均衡設備IP返回用戶

3.用戶向CDN的全局負載均衡設備發(fā)情內容URL訪問請求

4.CDN全局負載均衡設備根據用戶IP地址，及用戶請求的內容URL，選擇一臺用戶所屬區(qū)域負載均衡設備，讓用戶向這臺設備發(fā)起請求

5.區(qū)域負載均衡設備會為用戶選擇一臺合適的緩存服務器提供服務

6.用戶向緩存服務器發(fā)起請求，緩存服務器響應用戶請求，將用戶所需內容傳送到用戶終端

7如果這臺緩存服務器上沒有用戶想要的內容，那么這臺服務器就要向它的上一級緩存服務器請求內容，直至追溯到網站原服務器將內容拉取到本地

CDN關鍵技術

緩存算法

代理軟件Squid

緩存算法決定命中率、源服務器壓力、ftp節(jié)點存儲能力

分發(fā)能力

分發(fā)能力取決于IDC能力和IDC策略性分布

負載均衡

Nginx

負載均衡（智能調度）決定最佳路由、響應時間、可用性、服務質量

基于DNS

DNS服務器軟件：BIND

1.基于DNS的負載均衡以CNAME實現域名中轉，智取最優(yōu)節(jié)點服務

2.緩存點有客戶端瀏覽器緩存、本地DNS服務器緩存。

3緩存內容有DNS地址緩存、客戶請發(fā)內容緩存、動態(tài)內容緩存。

支持協議

如靜動態(tài)加速（圖片加速、https帶證書加速）、下載加速、流媒體加速、企業(yè)應用加速、手機應用加速。

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