cdn原理简单介绍
从业10年的运维老鸟，擅长搬砖（DevOps）
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CDN 原理介绍
简介
CDN是将源站内容分发至全国所有的节点，从而缩短用户查看对象的延迟，提高用户访问网站的响应速度与网站的可用性的技术。它能够有效解决网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等问题。
CDN 其实是 Content Delivery Network 的缩写，即“内容分发网络”
源站内容(image、html、js、css等) 这个属于内容分发
CDN 诞生于二十多年前，随着骨干网压力的逐渐增大，以及长传需求的逐渐增多，使得骨干网的压力越来越大，长传效果越来越差。于是在 1995 年，MIT 的应用数学教授 Tom Leighton 带领着研究生 Danny Lewin 和其他几位顶级研究人员一起尝试用数学问题解决网络拥堵问题。
他们使用数学算法，处理内容的动态路由安排，并最终解决了困扰 Internet 使用者的难题。后来，史隆管理学院的 MBA 学生 Jonathan Seelig 加入了 Leighton 的队伍中，从那以后他们开始实施自己的商业计划，最终于 1998 年 8 月 20 日正式成立公司，命名为 Akamai。
同年 1998 年，中国第一家 CDN 公司 ChinaCache成立。
蓝汛 是中国第一家CDN公司
在接下来的20年中，CDN行业历经变革和持续发展，行业也涌现出很多云CDN厂商。阿里云CDN是2008年从淘宝CDN起家，在2014年正式发展成为阿里云CDN的，它不仅为阿里巴巴集团所有子公司提供服务，同时也将自身的资源、技术以云计算的方式输出。
为什么有CDN
当下的互联网应用都包含大量的静态内容，但静态内容以及一些准动态内容又是最耗费带宽的，特别是针对全国甚至全世界的大型网站，如果这些请求都指向主站的服务器的话，不仅是主站服务器受不了，单端口500M左右的带宽也扛不住，所以大多数网站都需要CDN服务。
根本上的原因是，访问速度对互联网应用的用户体验、口碑、甚至说直接的营收都有巨大的影响，任何的企业都渴望自己站点有更快的访问速度。而HTTP传输时延对web的访问速度的影响很大，在绝大多数情况下是起决定性作用的，这是由TCP/IP协议的一些特点决定的。物理层上的原因是光速有限、信道有限，协议上的原因有丢包、慢启动、拥塞控制等。
这就是你使用CDN的第一个也是最重要的原因：为了加速网站的访问。
除了加速网站的访问之外，CDN还有一些作用：
- 为了实现跨运营商、跨地域的全网覆盖
互联不互通、区域ISP地域局限、出口带宽受限制等种种因素都造成了网站的区域性无法访问。CDN加速可以覆盖全球的线路，通过和运营商合作，部署IDC资源，在全国骨干节点商，合理部署CDN边缘分发存储节点，充分利用带宽资源，平衡源站流量。阿里云在国内有500+节点，海外300+节点，覆盖主流国家和地区不是问题，可以确保CDN服务的稳定和快速。
- 为了保障你的网站安全
CDN的负载均衡和分布式存储技术，可以加强网站的可靠性，相当无无形中给你的网站添加了一把保护伞，应对绝大部分的互联网攻击事件。防攻击系统也能避免网站遭到恶意攻击。
- 为了异地备援
当某个服务器发生意外故障时，系统将会调用其他临近的健康服务器节点进行服务，进而提供接近100%的可靠性，这就让你的网站可以做到永不宕机。
- 为了节约成本
投入使用CDN加速可以实现网站的全国铺设，你根据不用考虑购买服务器与后续的托管运维，服务器之间镜像同步，也不用为了管理维护技术人员而烦恼，节省了人力、精力和财力。
- 为了让你更专注业务本身
CDN加速厂商一般都会提供一站式服务，业务不仅限于CDN，还有配套的云存储、大数据服务、视频云服务等，而且一般会提供7×24运维监控支持，保证网络随时畅通，你可以放心使用。并且将更多的精力投入到发展自身的核心业务之上。
原理
通俗原理（必须懂）
通过域名解析IP分析（加分）
- 当用户点击网站页面上的内容URL，经过本地DNS系统解析，DNS 系统会最终将域名的解析权交给 CNAME 指向的 CDN 专用 DNS 服务器。
- CDN 的 DNS 服务器将 CDN 的全局负载均衡设备 IP 地址返回用户。
- 用户向 CDN 的全局负载均衡设备发起内容 URL 访问请求。
- CDN 全局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区域负载均衡设备，告诉用户向这台设备发起请求。
- 基于以下这些条件的综合分析之后，区域负载均衡设备会向全局负载均衡设备返回一台缓存服务器的IP地址：
- 根据用户 IP 地址，判断哪一台服务器距用户最近；
- 根据用户所请求的 URL 中携带的内容名称，判断哪一台服务器上有用户所需内容；
- 查询各个服务器当前的负载情况，判断哪一台服务器尚有服务能力。
- 全局负载均衡设备把服务器的 IP 地址返回给用户。
- 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，而区域均衡设备依然将它分配给了用户，那么这台服务器就要向它的上一级缓存服务器请求内容，直至追溯到网站的源服务器将内容拉到本地。
DNS 服务器根据用户 IP 地址，将域名解析成相应节点的缓存服务器IP地址，实现用户就近访问。使用 CDN 服务的网站，只需将其域名解析权交给 CDN 的全局负载均衡（GSLB）设备，将需要分发的内容注入 CDN，就可以实现内容加速了。
常用的CDN缓存软件
- Varnish ：可以认为是内存缓存，速度一流，但是内存缓存也限制了其容量，缓存页面和图片一般是挺好的；
- squid是功能最全面的比较传统的web cache server，有自己的存储引擎。，但是架构太老，性能不怎样。
- nginx本来是反向代理/web服务器，用了插件可以做做这个副业，但是本身不支持的功能比较多
适用场景
- 网站站点/应用加速
通俗讲就是static 内容加速，静态内容加速，如：html image js css 等
- 视音频点播/大文件下载分发加速
基本上都是视频点播，MP4、flv等视频文件，例如国内的优酷、土豆、腾讯视频、爱奇艺都是一样。
- 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
- 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。
题外
流量劫持
其实，CDN本身就是一种DNS劫持，只不过是良性的。 不同于黑客强制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。
劫持通常分为两类：
- 域名劫持，又称DNS劫持，通常是指域名指向到非正常IP（恶意IP），该恶意IP通过反向代理的方式，在能返回网页正常内容的情况，可能插入恶意代码、监听网民访问、劫持敏感信息等操作。通常验证一个域名是否被劫持的方法是PING一个域名，如果发现PING出来的IP不是您的服务器真实IP，则可以确定被劫持了（当然如果使用了知道创宇云安全等安全加速平台，得到的IP为平台IP，并非劫持）
- 数据劫持，通常由电信运营商中某些员工等勾结犯罪分子，在公网中进行数据支持，插入，此类情况极隐蔽，不会改变用户域名解析IP，而是直接数据流经运营商宽带时在网页中挺入内容，此类情况，建议网页启用HTTPS加密，可以解决这一问题（通信是加密的，运营商无法插入恶意内容）
高仿、洗流量
CDN 可以通过分流 ，洗掉来自ddos 大部分的攻击 。
原创文章，作者：优速盾-小U，如若转载，请注明出处：https://www.cdnb.net/bbs/archives/31879
