本文将深入探讨 CDN 的概念、工作原理以及相关的常见术语。
什么是 CDN？
CDN（Content Delivery Network，内容分发网络）是一种分布式网络架构，通过部署在多个地理位置的服务器节点，将用户请求的内容（如网页、视频、图片等）快速、可靠地分发到用户的设备上。
CDN 解决了什么问题？
通常情况下，用户与服务器的物理距离越远，访问时间越长。
CDN 通过在全国或全球范围内设立边缘服务器，并将内容缓存到这些服务器上，当用户访问网站时，它能根据用户的地理位置，选择最近的边缘服务器提供服务，从而减少延迟，提高访问速度。
CDN 的工作原理
用户在访问一个没有使用 CDN 的站点时，其访问流程大致为：
- 用户在浏览器中输入域名，浏览器向本地 DNS 服务器请求域名对应的 IP 地址。
- 本地 DNS 服务器未找到域名对应的 IP 地址，向网站授权的 DNS 服务器请求域名对应的 IP 地址（忽略完整的 DNS 解析过程）。
- 网站授权的 DNS 服务器找到域名对应的 IP 地址，返回给本地 DNS 服务器。
- 本地 DNS 服务器将 IP 地址返回给浏览器。
- 浏览器向 IP 地址对应的服务器请求资源。
- 服务器处理请求，并将资源返回给浏览器。
我们可以通过一张图来理解整个流程：
而站点使用了 CDN 后，用户的访问流程大致为：
- 用户在浏览器中输入域名，浏览器向本地 DNS 服务器请求域名对应的 IP 地址。
- 本地 DNS 服务器未找到域名对应的 IP 地址，向网站授权的 DNS 服务器请求域名对应的 IP 地址（忽略完整的 DNS 解析过程）。
- 网站授权的 DNS 服务器未找到域名对应的 IP 地址，只找到对应的 CNAME（域名别名） 记录，返回给本地 DNS 服务器。
- 本地 DNS 服务器根据 CNAME 找到 CDN 的 DNS 服务器，请求 CNAME 对应的 IP 地址。
- CDN 的 DNS 服务器调度系统会根据用户的地理位置（通常是用 IP 来锁定的）、运营商网络、边缘服务器负载情况等，选择最近的、最合适的边缘服务器，将 IP 地址返回给本地 DNS 服务器。
- 本地 DNS 服务器将 IP 地址返回给浏览器。
- 浏览器向 IP 地址对应的边缘服务器请求资源。
- 边缘服务器处理请求，如果有资源，则将资源返回给浏览器，如果没有资源，则先向源站请求资源，再返回给浏览器。
我们可以通过一张图来理解整个流程：
整个访问流程中，有几个关于域名解析的关键名词需要我们理解：
- DNS 服务器：将域名解析为 IP 地址的服务。
- 本地 DNS 服务器：由网络服务提供商（ISP）提供或由企业内部配置，用于处理用户设备的 DNS 解析请求。
- 网站授权的 DNS 服务器：即权威 DNS 服务器，是为域名提供真实 DNS 记录的服务器，由域名所有者配置和管理。
- CNAME：将一个域名映射到另一个域名，常用于设置别名。在域名解析时遇到 CNAME 记录，会继续解析 CNAME 记录指向的域名的 IP 地址。
- CDN 的 DNS 服务器：由 CDN 服务商提供的特殊 DNS 服务器，用于解析域名到分布式的边缘服务器，确保用户能从最近的服务获取内容。
关于 CDN 的常见名词
以下是 CDN 中一些经常会出现的名词：
- 边缘服务器：部署在各地的服务器，用于存储和分发内容，也称作 CDN 节点。
- 源站：网站的原始服务器，存储网站的全部资源和数据。它是 CDN 节点获取内容的最终来源。
- 回源：是指当 CDN 节点无法满足用户请求时（如缓存中无数据或数据已过期），向源站发起请求以获取所需内容。
- 缓存：即 CDN 节点存储的资源副本。
- 命中率：访问的资源正好在缓存里，可以直接返回，命中次数与所有访问次数之比。
- 回源率：访问的资源不在缓存里，需要回源站获取资源，回源次数与所有访问次数之比。