网络中的中间商（CDN）

CDN发展背景

CDN的全称是Content Delivery Network，内容分发网络。CDN是构建在网络之上的内容分发网络，依靠部署在各地的边缘服务器，通过中心平台的负载均衡、内容分发、调度等功能模块，使用户就近获取所需内容，降低网络拥塞，提高用户访问响应速度和命中率。

CDN的作用：解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等原因造成用户访问网站响应速度慢的问题。

AKaMai是最早的CDN的服务商，蓝汛是中国最早的CDN的服务商，同期的还有网宿，现在的CDN的服务商主要有阿里、腾讯、百度。

CDN的核心技术

全局调度

调度系统解决的是从用户接入开始到用户访问CDN节点之间的业务逻辑处理。

主要调度有：DNS调度、302调度、httpdns调度。

DNS调度：

缺点：容易被劫持。

准确性差，通过识别local dns出口ip来智能调度。

灵活性差，不能使用太多节点覆盖，调度粒度粗。

302调度：

缺点：增加了20-40ms的首包时间，不适合大文件的传输。

依赖客户端的版本，低版本的chrome不允许range请求返回302。

Httpdns调度：

HttpDNS优势：

从原理上来讲，HttpDNS只是将域名解析的协议由DNS协议换成了Http协议，并不复杂。但是这一微小的转换，却带来了无数的收益：

A、根治域名解析异常：由于绕过了运营商的LocalDNS，用户解析域名的请求通过Http协议直接透传到了CDN厂商的HttpDNS服务器IP上，用户在客户端的域名解析请求将不会遭受到域名解析异常的困扰。

B、调度精准：HttpDNS能直接获取到用户IP，通过结合CDN厂商自有专利技术生成的IP地址库以及测速系统，可以保证将用户引导的访问最快的CDN节点上。

302调度和httpdns调度的区别：

HTTP-DNS协议只是将域名解析的协议由DNS协议换成了HTTP协议，后端配置和调度系统实际上还是基于DNS服务器（BIND之类）。

而302跳转调度的方式，不属于走域名解析的方式，后端配置和调度系统一般是基于GLSB（例如Nginx+Lua）方式。

负载均衡

全局负载均衡（GSLB）：主要根据用户就近原则，通过对每个CDN节点进行“最优”判断，确定向用户提供服务的CDN节点的物理位置。

本地负载均衡（SLB）：主要负责节点内部的设备负载均衡。

CDN的各层节点：

上层节点：负责缓存回源拉取的内容。

负责回用户源站，与源站相关的业务均在上层。

内容分发和作为中层未命中时的服务点。

中层节点：负责缓存从上游拉取的内容。

分担上层压力。

内容分发和作为下层未命中的服务点。

下层节点：负责缓存从上游拉取的内容。

分担上层压力。

负责处理用户的业务。

CDN的单个节点：

Ngx：业务层

1、7层负载，使用url一致性哈希，支持热点打散。

2、业务接入和客户需求处理。

3、部分内容管理，如一键屏蔽、部分刷新。

Cache：存储和回源

1、存储：存储规则、存储时间、特殊状态码缓存。

2、回源：回源协议、地址（择优|轮询）回源Host。

回源的收敛形式的作用：1、减少回源次数。2、边缘节点存满后，可能会根据LRU刷新cache时，可以在上层节点找到以前的缓存。

CDN提供的服务：网页加速、流媒体加速、文件传输加速和应用协议加速。

网页加速是最早出现的CDN服务类型，网页的内容主要以文字、图片、动画等形式为主，支持文本方式的电子邮件交换，因此CDN技术最初的应用重点就是用来对这些网页的静态内容进行加速。

流媒体加速通过将流媒体内容推送到离用户最近的边缘节点，使得用户能够从网络边缘获取内容，从而提高视频传输质量，缩短访问时间，节省上层网络流量，避免单一中心的服务器瓶颈问题。流媒体加速服务分为两类：流媒体直播加速和流媒体点播加速。

文件传输加速通过使用CDN的分布式边缘节点提供下载服务，网站可以将大量文件下载的性能压力和带宽压力交给CDN来分担，提高用户的下载速度。

应用协议加速通过对TCP/IP等传输协议的优化，改善和加快用户在广域网上的内容传输速度，或者对一些特定协议，如SSL协议进行加速，解决安全传输时的性能和响应速度问题。

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