CDN(Content Delivery Network) – FrontYang' s Blog

一、什么是 CDN？—— 一个生动的比喻

CDN 的全称是 Content Delivery Network，即“内容分发网络”

可以把它想象成一个部署在全球各地的“智能快递网络”

没有 CDN 的情况： 假设您在北京，想访问一个服务器在美国西雅图的网站。您的每次请求（比如点击一个链接、看一张图片）都需要跨越整个太平洋去西雅图的服务器取数据，然后再传回北京。这个过程速度慢、延迟高，尤其是当很多人同时访问时，服务器压力大，网站就会变得非常卡顿
有 CDN 的情况： CDN 服务商在全球各个地区（如北京、上海、东京、伦敦、纽约等）都建立了许多“缓存服务器”（也叫“边缘节点”）。CDN 会提前将您网站上的静态内容（图片、视频、CSS、JS 文件等）复制并存储到这些离用户最近的节点上
- 当北京的用户想要访问您的网站时，CDN 的智能调度系统会将他引导至北京的缓存节点来获取内容
- 这样一来，数据无需远渡重洋，直接从“家门口”获取，速度极快，体验流畅

简单总结：CDN 的核心思想就是“就近访问”，通过将内容缓存在边缘节点，来提升用户访问网站的速度、减轻源站服务器的压力。

CDN 的工作流程可以概括为以下几个步骤：

内容注入： 网站管理员将网站的静态内容（如图片、视频、样式表等）托管到 CDN 服务商。CDN 会将这些内容从源服务器抓取并分发到各个边缘节点
用户发起请求： 当用户首次访问您的网站，请求一个资源（例如 example.com/image.jpg）时，这个请求首先会被发往 CDN 服务商
智能调度（DNS 解析）： 这是 CDN 最关键的步骤。CDN 的全局负载均衡系统会根据用户的 IP 地址，判断出他所在的地理位置和网络状况，然后为他分配一个距离最近、负载最轻、响应最快的边缘节点 IP 地址
边缘节点响应：
- 情况 A（缓存命中）： 如果该边缘节点上已经缓存了用户请求的 image.jpg文件，则直接将该文件返回给用户。这是最快、最理想的情况
- 情况 B（缓存未命中）： 如果该边缘节点上是第一次被请求这个文件，或者缓存已过期，那么该节点会立即回源站服务器去拉取这个资源，缓存到本地，然后再返回给用户。下次再有用户请求时，就可以直接命中缓存了
用户获取内容： 用户从最优的边缘节点快速下载到所需内容，完成访问

一个典型的 CDN 系统包含以下几个关键部分：

加速网站访问，提升用户体验： 这是最直接的好处。减少延迟，让网页加载更快，视频播放更流畅，尤其对于全球用户分布的网站效果显著
减轻源站服务器压力，降低成本： 绝大部分请求都由边缘节点处理，只有缓存未命中时才需要回源。这极大地减少了源站的带宽和计算压力，甚至可以使用配置更低、成本更低的服务器
增强网站的抗攻击能力（抗 DDoS）： CDN 节点分散，能够有效稀释和缓解分布式拒绝服务攻击的流量。很多 CDN 服务还提供安全防护功能（如 WAF），帮助抵御常见的 Web 攻击
实现高可用性和容灾： 如果某个地区的节点或甚至源站出现故障，智能调度系统可以将用户流量引导到其他健康的节点，保证服务不中断，提高业务的可靠性
节省带宽成本： 对于 CDN 服务商来说，他们拥有庞大的带宽资源，采购成本较低。您使用 CDN 服务，可能比自己直接购买等量带宽更经济