CDN(Content Delivery Network)技术原理概要

简介

1. CDN(Content Delivery Network)即内容分发网络，依靠部署在各地的边缘服务器，经过中心平台的负载均衡、内容分发、调度等功能，使用户就近获取所需内容，提升用户访问响应速度和命中率。---- 来自：CDN百度百科
   举个简单的例子：让本来上海的浏览器要访问北京主站内容的请求，转而由部署在上海或其余地方的缓存来受理，这样请求的数据只须要通过很短的距离就可以到达请求端，有效利用带宽并下降主站压力

工做原理

1. CDN网络通常分为中心节点和边缘节点
   1. 中心节点功能：监控边缘节点的状况（可用性，拥塞程度），全局负载均衡管理，与主站点进行数据同步
2. CDN工做原理：
   浏览器访问一个网站所经历的步骤
   1. 未加CDN缓存的网站
      1. 用户在浏览器地址栏输入要访问的域名
      2. 浏览器解析域名获得对应的IP地址，再向此IP地址的服务器发出访问请求
      3. 浏览器根据服务器返回的东西显示网页内容
   2. 加CDN缓存的网站
      1. 用户在浏览器中输入要访问的域名
      2. 浏览器对域名解析，（CDN对域名解析过程进行了调整）获得该域名的CNAME记录，而后利用全局的负载均衡DNS解析获得实际的IP地址
      3. 浏览器在获得了实际的IP地址（缓存服务器的IP）后向缓存服务器发出访问请求
      4. 缓存服务器根据浏览器提供的要访问的域名经过DNS解析获得该域名对应的实际的IP地址，而后该缓存服务器向此实际IP地址提交访问请求
      5. 缓存服务器从实际IP地址获得内容后，进行两个操做：
         1. 将获得的内容保存到本地，以便之后使用
         2. 将获取的内容返回给客户端，完成数据服务过程
3. 示例：
   1. 如图所示：
      
   2. 浏览器访问站点的步骤：
      1. 用户在浏览器的地址栏中输入www.web.com，而后回车，浏览器发现本地没有DNS缓存，就向网站的DNS服务器请求
      2. 网站的DNS域名解析器设置了CNAME，指向了www.web.51cdn.com（CDN只能接职能负载均衡系统）
      3. 职能DNS负载均衡系统解析域名，把对用户响应速度最快的IP节点返回给用户
      4. 浏览器向该IP节点发送请求
      5. 第一次访问的时候，CDN服务器请求原web站点，获得内容后一方面将获得的内容缓存到本地；另外一方面将请求的结果返回给客户端（下次访问的时候，若是节点的缓存内容可用的话，就不会再请求原web站点了）
4. CDN关键技术
   CND关键技术有：内容路由技术、内容分发技术、内容存储技术、内容管理技术
   1. 内容路由功能
      1. CDN的负载均衡系统实现CDN的内容路由功能。CDN内容路由功能做用使用户请求到达CDN网络中的最佳节点
      2. 全局负载均衡主要目的是让用户的请求到达CDN网络中最近的节点
      3. 局部负载均衡 在特定的范围内寻找一台合适的节点提供服务（要考虑到节点的健康性、负载状况、支持的媒体格式等运行状态）
   2. 内容分发技术
      内容分发技术主要是PUSH和PULL
      1. PUSH是一种主动分发的技术，一般由内容管理系统发起，将内容从源或者中心媒体资源库发布到各个边缘的Cache节点（HTTP/FTP）
      2. PULL 是一种被动的分发技术，当用户请求的内容不在请求所达到的边缘Cache的节点上时，该节点会从内容源或其余节点PULL下所需的内容（按需分发）
   3. 内容存储技术
      1. 内容源的存储
         一般采用海量存储架构（内容的规模及吞吐量较大）
      2. 在Cache节点中的存储
         Cache节点的存储要考虑：
         1. 功能上，对各类内容格式的支持、对部分缓存的支持
         2. 性能上，容量大小，吞吐率、可靠性及稳定性
   4. 内容管理技术
      本地内容管理（对Cache节点而言）的目标是提升内容服务的效率，提升本地节点的存储利用率。
      1. 本地内容索引是实现基于内容感知调度的关键
      2. 本地内容的复制。一般为了提升存储的效率，同一个内容只在某个特定的节点中存储一份，当对该内容的访问超过这个节点的能力范围，就将该内容进行分发到其余节点上
      3. 本地内容访问状态的收集。搜集各个节点上各个内容访问的统计信息，节点可用服务能力及内容变化的状况
   注：在这里只是简单介绍了一下这几种技术，并非特别详细，先对这些有个大概了解，方便之后的学习，若是感受本文的内容说的不具体的话能够看一下这篇文章：CDN技术详解及实现原理，由于有些东西我还不懂，因此有些内容还未涉及到，请你们见谅。

注：本文参考 CDN 及 CDN的四大关键技术
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