cdn底层访问原理

CDN底层访问原理

一、

CDN（Content Delivery Network，内容分发网络）是一种通过在多个地理位置部署服务器节点，将网站内容缓存到离用户最近的节点，从而提高用户访问速度和减少延迟的技术，它通过智能路由、负载均衡等技术，确保用户能够快速、稳定地访问所需资源。

二、CDN的工作原理

1、域名解析：当用户在浏览器中输入一个URL时，首先会进行DNS解析，获取该URL对应的IP地址，对于开启了CDN服务的网站，其DNS解析通常会被重定向到CDN服务商的DNS服务器上。

2、全局负载均衡：CDN服务商的DNS服务器会根据用户的地理位置、网络状况等因素，选择一个最佳的CDN节点提供服务，这个过程被称为全局负载均衡。

3、缓存和复制：选定的CDN节点会检查自己是否有请求的内容，如果有，就直接返回给用户；如果没有，它会向源站发起请求，获取内容，然后返回给用户，并把内容存储起来，以便下次直接使用，这个过程被称为缓存和复制。

4、边缘计算：为了进一步提高性能，一些CDN节点还会进行边缘计算，即在离用户最近的网络边缘进行数据处理和计算，减少数据传输的延迟和带宽消耗。

5、数据压缩和优化：在返回用户请求的内容时，CDN节点还会进行数据压缩和优化，以减小数据包的大小，提高传输效率。

6、安全性：CDN还可以提供一些安全服务，如DDoS防护、SSL加密等，保护源站和用户的数据安全。

三、CDN的关键技术

1、内容路由技术：CDN的负载均衡系统实现内容路由功能，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，局部负载均衡则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、负载情况、支持的媒体格式等运行状态。

2、内容分发技术分发技术包括PUSH和PULL两种方式，PUSH是一种主动分发的技术，通常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，PULL则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他节点PULL下所需的内容。

3、内容存储技术源的存储通常采用海量存储架构，在Cache节点中的存储则需要考虑功能上对各种内容格式的支持、对部分缓存的支持；性能上则需考虑容量大小、吞吐率、可靠性及稳定性。

4、内容管理技术管理的目标是提高内容服务的效率，提高本地节点的存储利用率，本地内容的复制通常为了提高存储的效率，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他节点上。

四、相关问题与解答

1、问题：CDN是如何确保用户请求被重定向到最佳的边缘节点的？

答案：CDN通过智能DNS解析技术，根据用户的位置和网络条件来选择最优的边缘服务器，这包括分析各个网络线路的拥堵情况和负载情况，以及考虑服务器的健康状态和当前负载。

2、问题：如果CDN节点没有用户所需的内容怎么办？

答案：如果CDN节点没有用户所需的内容（缓存未命中），CDN节点会代表用户向源服务器请求内容，源服务器将内容发送给CDN节点，CDN节点缓存内容后返回给用户，并可能更新其本地缓存以备将来使用。