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什么是CDN,这些特点你都了解吗?

2023-12-11  微信公众号  架构殿堂
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前言

在我们每天浏览网页,观看视频,下载文件的时候,有一个隐藏在背后的技术正在默默地为我们提供服务,它就是CDN(Content Delivery.NETwork,内容分发网络)。

CDN技术已经成为了当今互联网架构中不可或缺的一部分,它的存在大大提高了我们访问网络内容的速度和体验。

那么,你真的了解CDN是什么吗?让我们一起来深入了解一下。

 

 

什么是CDN?

CDN是内容分发网络(Content Delivery Network)的缩写,它是一种通过在全球各地部署服务器节点来提供高效、快速的内容传输和分发服务的网络架构。

CDN工作原理?

CDN的工作原理是将内容(如网页、图片、视频等)缓存到离用户最近的服务器节点上,当用户请求访问这些内容时,CDN会根据用户的地理位置和网络状况,自动选择最近的服务器节点来提供内容,从而实现快速的内容传输和分发。

 

步骤

内容缓存

CDN会将网站的静态内容(如图片、cssJAVAScript等)缓存到离用户最近的服务器节点上。这些节点通常位于全球各地的数据中心,覆盖范围广泛。

路由选择

当用户请求访问网站时,CDN会根据用户的地理位置和网络状况,选择离用户最近的服务器节点来提供内容。这个选择过程通常是通过DNS解析来完成的。

内容传输

一旦CDN确定了最佳的服务器节点,它会将请求转发到该节点,并从该节点上获取缓存的内容。这样可以减少网络延迟,提高内容的传输速度。

动态内容处理

对于动态内容(如个性化页面、用户登录信息等),CDN会将请求转发到源服务器,然后将响应内容缓存到服务器节点上,以便下次请求时可以直接从节点获取。

缓存更新

当源服务器上的内容发生变化时,CDN会及时更新缓存,以确保用户获取到最新的内容。这可以通过定期检查源服务器上的内容变化,或者通过源服务器主动通知CDN来实现。

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通过以上的工作流程,CDN可以提供快速、可靠的内容传输和分发服务,提高网站的访问速度和用户体验。

同时,CDN还可以通过负载均衡和故障转移等技术,提高网站的可用性和稳定性。

优点

提高访问速度

由于CDN服务器节点分布在全球各地,用户可以从离自己最近的节点获取内容,减少了网络延迟,提高了访问速度。

减轻源服务器负载

CDN可以缓存和分发静态内容,减轻了源服务器的负载压力,提高了网站的稳定性和可靠性。

提供高可用性

CDN通过多个服务器节点的冗余部署,提供了高可用性的服务,即使某个节点发生故障,其他节点仍然可以提供内容。

节省带宽成本

CDN可以通过缓存和压缩技术,减少数据传输的带宽消耗,从而降低了带宽成本。

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CDN广泛应用于网站、移动应用、视频直播、在线游戏等领域,可以提供更好的用户体验和服务质量。

回源是什么?

 

回源是指当CDN节点上的缓存内容过期或者不存在时,CDN会向源服务器请求最新的内容,并将其缓存到节点上,以便下次用户请求时可以直接从节点获取。

1.当用户请求访问某个内容时,CDN会首先检查节点上是否有该内容的缓存。如果有缓存且未过期,则CDN会直接从节点返回缓存内容,提高访问速度。但如果节点上没有缓存或者缓存已过期,CDN就需要向源服务器发起回源请求。

2.回源请求会将用户的请求转发到源服务器,源服务器会根据请求的内容生成响应,并将响应返回给CDN。CDN会将源服务器返回的内容缓存到节点上,并将其返回给用户。同时,CDN还会更新缓存的过期时间,以便下次请求时可以直接从节点获取。

3.回源的频率取决于缓存的过期时间和内容的更新频率。如果缓存的过期时间较长,或者内容更新较少,回源请求的频率就会较低。但如果缓存的过期时间较短,或者内容更新较频繁,回源请求的频率就会较高。

4.回源的过程会增加请求的延迟,因为需要将请求转发到源服务器并等待响应。但回源可以确保用户获取到最新的内容,尤其是对于动态内容或者经常更新的内容。同时,CDN还可以通过一些优化策略,如增量回源、智能回源等,减少回源请求的延迟和带宽消耗。

怎么判断是否发生回源?

 

查看CDN节点的日志

CDN节点会记录每次请求的详细信息,包括是否命中缓存、是否发生了回源等。通过查看节点的日志,可以看到是否有回源请求的记录。

监控CDN节点的缓存命中率

CDN节点的缓存命中率表示有多少请求可以从节点的缓存中获取到内容,而不需要回源。如果缓存命中率较低,说明有较多的请求需要回源。

监控源服务器的请求量

回源请求会将用户的请求转发到源服务器,因此可以通过监控源服务器的请求量来判断是否发生了回源。如果源服务器的请求量较高,说明有较多的请求需要回源。

监控CDN节点的流量

回源请求会增加CDN节点的流量消耗,因此可以通过监控节点的流量来判断是否发生了回源。如果节点的流量较高,说明有较多的请求需要回源。

用了CDN一定比不用的更快吗?

不一定。使用CDN可以提高网站或应用的访问速度和性能,但并不是所有情况下都能保证比不使用CDN更快。

CDN的主要作用是通过将内容缓存到离用户更近的节点上,减少请求的传输距离和网络延迟,从而提高访问速度。对于静态内容或者较少变动的内容,CDN的效果通常会非常显著,因为这些内容可以被缓存在CDN节点上,用户可以直接从节点获取,而不需要回源。

然而,对于动态内容或者经常变动的内容,CDN的效果可能会有限。因为这些内容无法被缓存在CDN节点上,每次请求都需要回源获取最新的内容,这会增加请求的延迟。

此外,CDN节点的缓存更新也需要一定的时间,如果内容更新频繁,用户可能无法立即获取到最新的内容。

此外,CDN的性能还受到其他因素的影响,如CDN提供商的网络质量、节点的分布情况、源服务器的性能等。不同的CDN提供商和配置方式可能会有不同的性能表现。

因此,在选择是否使用CDN时,需要综合考虑网站或应用的特点、内容的性质、用户的地理分布等因素,并进行实际的测试和评估,以确定是否能够获得更快的访问速度。

总结

CDN是一种强大的网络技术,它的存在使我们的网络生活变得更加便捷。

了解CDN,可以让我们更好地理解和使用网络。希望通过这篇文章,你对CDN有了更深入的了解。

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