CDN及其工作原理

什么是CDN

内容分发网络（Content delivery network或Content distribution network，常简写成CDN）是指一种通过互联网互相连接的电脑网络系统，提供高性能、可扩展性、及低成本的网络将内容传递给用户。

为什么需要CDN

一个企业的网站服务器在北京，运营商是电信，在广东的联通用户访问企业网站时，因为跨地区，跨运营商的原因，网站打开速度就会比北京当地的电信客户访问速度慢很多，很容易造成这个企业的客户流失。

热点、重大事件带来的流量突发问题网站上展示的某种最新产品吸引了很多人的关注热点事件、体育赛事的网络视频直播 ，电商网站热点产品促销活动 。

一些中小企业租用的虚拟主机，因为跟好几个网站共用一台服务器，每个网站所分带宽有限，带宽过小经常导致流量稍微一多，网站打开速度就很慢，甚至打不开。

CDN的工作思路

其基本思路是尽可能避开互联网上有可能影响数据传输速度和稳定性的瓶颈和环节，使内容传输的更快、更稳定。通过在网络各处放置节点服务器所构成的在现有的互联网基础之上的一层智能虚拟网络，CDN系统能够实时地根据网络流量和各节点的连接、负载状况以及到用户的距离和响应时间等综合信息将用户的请求重新导向离用户最近的服务节点上。其目的是使用户可就近取得所需内容，解决Internet网络拥挤的状况，提高用户访问网站的响应速度。

没有CDN的传统访问过程

用户向浏览器提供要访问的域名

浏览器调用域名解析函数库对域名进行解析，以得到此域名对应的IP地址

浏览器使用所得到的IP地址，向域名的服务主机发出数据访问请求

浏览器根据域名主机返回的数据显示网页的内容通过以上四个步骤，

浏览器完成从用户处接收用户要访问的域名到从域名服务主机处获取数据的整个过程。CDN网络是在用户和服务器之间增加Cache层，如何将用户的请求引导到Cache上获得源服务器的数据，主要是通过接管DNS实现。

使用CDN后的访问原理过程

用户向浏览器提供要访问的域名

浏览器调用域名解析库对域名进行解析，由于CDN对域名解析过程进行了调整，所以解析函数库一般得到的是该域名对应的CNAME记录，为了得到实际IP地址，浏览器需要再次对获得的CNAME域名进行解析以得到实际的IP地址；在此过程中，使用的全局负载均衡DNS解析，如根据地理位置信息解析对应的IP地址，使得用户能就近访问

此次解析得到CDN缓存服务器的IP地址，浏览器在得到实际的IP地址以后，向缓存服务器发出访问请求

缓存服务器根据浏览器提供的要访问的域名，通过Cache内部专用DNS解析得到此域名的实际IP地址，再由缓存服务器向此实际IP地址提交访问请求

缓存服务器从实际IP地址得得到内容以后，一方面在本地进行保存，以备以后使用，另一方面把获取的数据返回给客户端，完成数据服务过程

客户端得到由缓存服务器返回的数据以后显示出来并完成整个浏览的数据请求过程

CDN网络实现的具体操作过程

作为ICP，只需要把域名解释权交给CDN运营商，其他方面不需要进行任何的修改；操作时，ICP修改自己域名的解析记录，一般用cname方式指向CDN网络Cache服务器的地址。

作为CDN运营商，首先需要为ICP的域名提供公开的解析，为了实现sortlist，一般是把ICP的域名解释结果指向一个CNAME记录；

当需要进行sortlist时，CDN运营商可以利用DNS对CNAME指向的域名解析过程进行特殊处理，使DNS服务器在接收到客户端请求时可以根据客户端的IP地址，返回相同域名的不同IP地址；

由于从cname获得的IP地址，并且带有hostname信息，请求到达Cache之后，Cache必须知道源服务器的IP地址，所以在CDN运营商内部维护一个内部DNS服务器，用于解释用户所访问的域名的真实IP地址；

某公司的CDN节点图