CDN原理

橘子红了没人吃
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简单记录CDN的理解。首先要知道如下几个概念：域名解析、DNS、A记录、CNAME记录

域名解析

域名解析就是域名到IP地址的转换过程。IP地址是网路上标识您站点的数字地址，为了简单好记，采用域名来代替ip地址标识站点地址。域名的解析工作由DNS服务器完成。

DNS

DNS的全称是Domain Name Server，一种程序，它保存了一张域名(domain name)和与之相对应的IP地址 (IP address)的表，以解析消息的域名。

域名解析不需要很长时间，是因为上网接入商，比如通过阳光DNS接入北京电信，河南电信等，为了要加速用户打开网页的速度，通常在他们的DNS服务器中缓存了很多域名的DNS记录，再根据用户所在地做出网络分配。这样这个接入商的用户要打开某个网页时，接入商的服务器不需要去查询域名数据库，而是把自己缓存中的DNS记录直接使用，从而加快用户访问网站的速度。这是其最大的优点。

基本形式如下：

image.png

DNS是应用层协议，事实上他是为其他应用层协议工作的，包括不限于HTTP和SMTP以及FTP，用于将用户提供的主机名解析为ip地址。

具体过程如下：

  1. 用户主机上运行着DNS的客户端，就是我们的PC机或者手机客户端运行着DNS客户端了
  2. 浏览器将接收到的url中抽取出域名字段，就是访问的主机名，比如www.baidu.com/ ，并将这个主机名传送给DNS应用的客户端
  3. DNS客户机端向DNS服务器端发送一份查询报文，报文中包含着要访问的主机名字段（中间包括一些列缓存查询以及分布式DNS集群的工作）
  4. 该DNS客户机最终会收到一份回答报文，其中包含有该主机名对应的IP地址
  5. 一旦该浏览器收到来自DNS的IP地址，就可以向该IP地址定位的HTTP服务器发起TCP连接 www.jianshu.com/p/401f34691…

A记录

A (Address) 记录：是用来指定主机名（或域名）对应的IP地址记录。

用户可以将该域名下的网站服务器(ip) 指向到自己的网页服务器(web server)上。同时也可以设置域名的子域名。

增加A记录: 又称IP指向，用户可以在此设置二级域名并指向到自己的WEB服务器的IP地址上，从而实现通过域名找到服务器找到相应网页的功能。

如下图：i7i7color.com 这个域名上,就增加了www这样一条A记录，记录值就是对应的服务器IP，然后就可以通过www.i7i7color.com 访问对应的服务器ip上的web项目，当然这得通过DNS完成这一系列的操作。

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CNAME记录

CNAME记录，即：别名记录。这种记录允许您将多个名字映射到同一台计算机。 通常用于同时提供WWW和MAIL服务的计算机。例如，有一台计算机名为host.mydomain.com（A记录）。 它同时提供WWW和MAIL服务，为了便于用户访问服务。可以为该计算机设置两个别名（CNAME）：WWW和MAIL,这两个别名的全称就 www.mydomain.com 和 mail.mydomain.com。实际上他们都指向host.mydomain.com。

如上图中：主机记录为blog的这条记录的类型就是CNAME，而记录值就指向的是一个域名(blog.i7i7color.com.qiniudns.com)，也就是说访问blog.i7i7color.com实际上会指向到blog.i7i7color.com.qiniudns.com上。

CDN

CDN实现原理：给源站域名添加CNMAE,别名为加速节点的域名。当用户向源站发起请求时，dns服务器解析源站域名时会发现有CNMAE记录，这时dns服务器会向CNAME域名发起请求，请求会被调度至加速节点的域名。

image.png

如上图，是使用CDN缓存后的网络访问流程：

  1. 用户输入访问的域名,操作系统向 LocalDns 查询域名的ip地址；
  2. LocalDns向 ROOT DNS 查询域名的授权服务器(这里假设LocalDns缓存过期)；
  3. ROOT DNS将域名授权dns记录回应给 LocalDns；
  4. LocalDns得到域名的授权dns记录后,继续向域名授权dns查询域名的ip地址；
  5. 域名授权dns 查询域名记录后(一般是CNAME)，回应给 LocalDns；
  6. LocalDns 得到域名记录后,向智能调度DNS查询域名的ip地址；
  7. 智能调度DNS 根据一定的算法和策略(比如静态拓扑，容量等),将最适合的CDN节点ip地址回应给 LocalDns；
  8. LocalDns 将得到的域名ip地址，回应给用户端；
  9. 用户得到域名ip地址后，访问站点服务器。

宗上，CDN网络是在用户和服务器之间增加Cache层，主要是通过接管DNS实现，将用户的请求引导到Cache上获得源服务器的数据，从而降低网络的访问的速度。

cdn一般用于存变化不大的文件，因为会有缓存，而服务器资源如果频繁更新，怎么保证数据同步。

参考

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