CDN加速技術原理

CDN的全稱是(Content Delivery Network),即內容分發網絡。其目的是通過在現有的Internet中增加一層新的CACHE(緩存)層,將網站的內容發佈到最接近用戶的網絡”邊緣“的節點,使用戶可以就近取得所需的內容,提高用戶訪問網站的響應速度。從技術上全面解決由於網絡帶寬小、用戶訪問量大、網點分佈不均等原因,提高用戶訪問網站的響應速度。

簡單的說,CDN的工作原理就是將您源站的資源緩存到位於全球各地的CDN節點上,用戶請求資源時,就近返回節點上緩存的資源,而不需要每個用戶的請求都回您的源站獲取,避免網絡擁塞、緩解源站壓力,保證用戶訪問資源的速度和體驗。

CDN加速原理

假設您的加速域名為www.aliyundoc.com,接入CDN開始加速服務後,當終端用戶在北京發起HTTP請求時,處理流程如下圖所示。

當終端用戶向http://www.aliyundoc.com下的指定資源發起請求時,首先向Local DNS(本地DNS)發起請求域名http://www.aliyundoc.com對應的IP。

Local DNS檢查緩存中是否有http://www.aliyundoc.com的IP地址記錄。如果有,則直接返回給終端用戶;如果沒有,則向網站授權DNS請求域名http://www.aliyundoc.com的解析記錄。

當網站授權DNS解析http://www.aliyundoc.com後,返回域名的CNAME www.aliyundoc.com.example.com。

Local DNS向DNS調度系統請求域名http://www.aliyundoc.com.example.com的解析記錄,DNS調度系統將為其分配最佳節點IP地址。

Local DNS獲取DNS調度系統返回的最佳節點IP地址。

Local DNS將最佳節點IP地址返回給用戶,用戶獲取到最佳節點IP地址。

用戶向最佳節點IP地址發起對該資源的訪問請求。

如果該最佳節點已緩存該資源,則會將請求的資源直接返回給用戶(步驟8),此時請求結束。

如果該最佳節點未緩存該資源或者緩存的資源已經失效,則節點將會向源站發起對該資源的請求。獲取源站資源後結合用戶自定義配置的緩存策略,將資源緩存到CDN節點並返回給用戶(步驟8),此時請求結束。

CDN應用場景和作用

CDN的應用場景如下表所示。可使用CDN加速的站點主要包括媒體站點、網頁站點和下載站點,下表列出瞭每個站點適用的場景。

CDN系統架構核心

CDN的產品架構圖,由調度系統、鏈路質量系統、緩存系統和支撐系統這四大系統組成。

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