CDN（Content Delivery Network，內容分發網絡）是一種構建在數據網絡上的分布式內容分發網絡。

CDN利用全局負載均衡技術，將用戶的訪問請求指向離用戶最近且工作正常的流媒體服務器上，由流媒體服務器直接響應用戶的請求。

CDN克服單機系統輸出帶寬及并發能力不足的缺點，極大提升系統支持的并發流數目，減少或避免單點失效帶來的不良影響。

舉例：
假設一個電商網站在節假日時期流量激增，為了保障用戶訪問的流暢性和穩定性，該網站選擇了CDN服務。CDN提供商在全球各地部署了節點，并將網站的靜態內容（如圖片、商品詳情頁等）緩存到這些節點上。當用戶訪問網站時，CDN會根據用戶的地理位置，將請求指向離用戶最近的節點，從而減少了網絡傳輸的延遲，提高了用戶訪問的速度。同時，由于CDN緩存了網站的部分內容，因此部分用戶的請求可以直接從CDN節點上得到滿足，減輕了源站的負載。

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特點

• 訪問加速：CDN通過在全球各地部署節點，將內容分發到離用戶最近的節點上，從而減少了網絡傳輸的延遲，提高了用戶訪問網站的速度。

• 減輕源站負載：由于CDN緩存了網站的部分或全部內容，因此部分用戶的請求可以直接從CDN節點上得到滿足，從而減輕了源站（服務器）的負載。

• 集群抗攻擊：CDN節點分布廣泛，加上節點之間的智能冗余機制，可以有效地預防黑客入侵以及降低各種DDoS攻擊對網站的影響。

• 提高服務質量：CDN通過負載均衡、緩存等技術，保證了用戶訪問的穩定性和服務質量。

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工作流程

1. 用戶發起請求

當用戶通過瀏覽器或應用訪問某個網站或資源時，瀏覽器向本地DNS服務器發起一個DNS請求。

本地DNS服務器：通常是網絡運營商（ISP）提供的DNS服務器。

2. 本地DNS查詢

本地DNS服務器會首先檢查其緩存中是否已有該域名的IP地址記錄：

• 如果有緩存，它會直接返回相應的IP地址給用戶。

• 如果沒有緩存：

  • 如果該網站沒有配置CDN服務：則以迭代方式向整個DNS系統請求解析，直到找到對應的IP地址。

  • 如果該網站配置了CDN服務，其DNS記錄中包含了一個CNAME，指向CDN的DNS服務器。
    即：本地DNS服務器會將域名解析權交給CNAME指向的 CDN專用的DNS服務器，而不是直接指向源站服務器。
    這個過程稱為智能DNS解析

CDN專用的DNS服務器：通常稱為智能DNS、權威DNS、或全局負載均衡器

CDN通常使用CNAME來重定向DNS查詢到一個或多個CDN專用的DNS服務器。

3. 請求全局負載均衡設備

• CDN專用的DNS服務器將CDN的全局負載均衡設備IP地址返回給用戶

• 用戶對這個全局負載均衡設備發起訪問請求

4. 選擇邊緣節點并獲取IP

CDN全局負載均衡設備根據用戶IP地址、請求的URL，選擇一個最優的緩存服務器節點（邊緣節點），并獲得該邊緣節點的IP地址。

最優的緩存服務器節點（邊緣節點）：

• 地理位置：根據用戶IP地址，判斷哪一個邊緣節點距用戶最近；
• 數據內容：根據用戶所請求的URL中攜帶的內容名稱，判斷哪一個邊緣節點上有用戶所需內容；
• 負載均衡：查詢各個邊緣節點當前的負載情況，判斷哪一個邊緣節點尚有服務能力。

5. 分配IP地址

全局負載均衡設備再把該邊緣節點的IP地址返回給用戶。

6. 獲取內容

用戶設備首先收到的是全局負載均衡設備的IP地址

當用戶設備向全局負載均衡設備發送HTTP請求時，它會收到一個最優節點的IP地址，并直接與該節點通信以獲取內容

如果請求的內容已經在邊緣節點上有緩存（命中緩存）：

• 邊緣節點直接將緩存的內容返回給用戶，這大大減少了響應時間和帶寬消耗。

如果內容沒有緩存在邊緣節點上（未命中緩存）：

• 邊緣節點向源服務器發起請求獲取內容。
• 邊緣節點收到內容后，一方面將內容存儲到本地緩存以備后續請求使用，另一方面立即將內容發送給用戶。

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總結??

1. 用戶向本地DNS服務器發起DNS請求

2. 本地DNS服務器會將域名解析權交給CNAME指向的CDN專用的DNS服務器（重定向到CDN專用DNS服務器）

3. CDN專用的DNS服務器將CDN的全局負載均衡設備IP地址返回給用戶

4. 全局負載均衡設備會選擇一個最優的緩存服務器節點（邊緣節點），并獲得該邊緣節點的IP地址。

5. 全局負載均衡設備再把該邊緣節點的IP地址返回給用戶。

6. 用戶設備首先收到的是全局負載均衡設備的IP地址，當用戶設備向全局負載均衡設備發送HTTP請求時，它會收到一個最優節點的IP地址，并直接與該節點通信以獲取內容

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用法

1. 選擇CDN服務提供商

   首先，你需要選擇一個CDN服務提供商，如阿里云、騰訊云、Cloudflare、Akamai等。

   不同的服務商可能在價格、全球節點分布、服務質量、控制面板易用性等方面有所不同，根據你的業務需求和預算來選擇。

2. 注冊與配置
   注冊賬戶后，按照服務商的指引進行配置。這通常包括：

   • 驗證你的域名所有權，
   • 配置源站信息（即你的網站或應用的原始服務器地址）
   • 配置CNAME記錄：將域名的CNAME記錄指向CDN服務商提供的CNAME地址，完成域名解析。

3. 配置CDN加速
   在控制臺中選擇需要加速的資源，如圖片、CSS、JS等，并設置緩存策略、過期時間等參數。

   這些設置可以幫助CDN更有效地緩存和分發內容，提高用戶訪問速度。

4. 開啟HTTPS

   為了保障網站的安全，建議開啟HTTPS服務。在控制臺中申請SSL證書，并將證書部署到CDN節點上。

5. 測試與驗證
   配置完成后，通過清除DNS緩存和瀏覽器緩存，確保用戶請求能正確路由到CDN節點。

   使用ping命令或者在線工具檢查域名是否已經解析到CDN提供的IP地址，然后訪問網站，確認內容加載無誤且速度有所提升。

6. 監控和優化
   CDN服務商大多數提供詳細的監控和分析工具，可以查看流量統計、命中率、訪問速度等數據。根據這些數據，你可以調整緩存策略、優化內容分發規則，進一步提升用戶體驗。

   根據這些數據，可以進一步優化CDN配置，提高用戶訪問速度和網站性能。