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8.CDN（内容分发网络）

CDN简介​

CDN，即内容分发网络（Content Delivery Network），是一种通过在全球范围内分布式部署服务器，提高网络性能、加速内容传输的技术架构。CDN的主要目标是使用户能够更快速、更可靠地访问网站上的内容，提高用户体验并降低服务器负载。

CDN基本原理​

基本原理​

CDN的基本原理是通过将网站的静态资源（如图片、样式表、脚本等）缓存到位于全球各地的分布式服务器上。当用户访问网站时，CDN会根据用户的地理位置选择距离用户最近的服务器来提供内容，从而减少数据传输的延迟，加快页面加载速度。

关键组件​

  • 原始服务器（Origin Server）： 存放网站原始内容的服务器。CDN会从这里获取并缓存静态资源。
  • 边缘服务器（Edge Server）： 位于全球各地的服务器，缓存了从原始服务器获取的静态资源，并提供给用户访问。这些服务器通常位于与用户距离较近的位置，形成一个分布式网络。
  • CDN节点： 边缘服务器的集合，共同组成CDN网络。CDN节点与边缘服务器有时可以互换使用的术语。

缓存策略​

  • 缓存时间： 确定静态资源在边缘服务器上的保存时间，可配置为短期或长期缓存。
  • 缓存规则： 可以配置哪些资源需要缓存、哪些资源需要实时从原始服务器获取。

应用场景​

  • 网站加速： 提供快速访问网站的静态资源，加速页面加载速度。
  • 流媒体分发： 用于传送音频、视频等大文件，减少卡顿和缓冲时间。
  • 在线游戏： 通过提供低延迟和高可用性，改善在线游戏的体验。
  • 安全性： 提供DDoS攻击防护、安全加密等功能。

优势​

  • 加速页面加载速度： 将静态资源缓存在离用户更近的服务器上，减少了数据传输的延迟，提高了页面加载速度。
  • 降低原始服务器负载： 静态资源被缓存在CDN边缘服务器上，减轻了原始服务器的负载，使其更专注于处理动态内容和业务逻辑。
  • 提高可用性和稳定性： CDN通过分布式架构和负载均衡机制提高了系统的可用性，即使某个节点出现故障，其他节点仍然可以提供服务。

阿里云CDN架构图​

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加速原理​

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  1. 当终端用户向 www.aliyundoc.com下的指定资源发起请求时，首先向Local DNS（本地DNS）发起请求域名 www.aliyundoc.com对应的IP。
  2. Local DNS检查缓存中是否有 www.aliyundoc.com的IP地址记录。如果有，则直接返回给终端用户；如果没有，则向网站授权DNS请求域名 www.aliyundoc.com的解析记录。
  3. 当网站授权DNS解析 www.aliyundoc.com后，返回域名的CNAME www.aliyundoc.com.example.com。
  4. Local DNS向阿里云CDN的DNS调度系统请求域名 www.aliyundoc.com.example.com的解析记录，阿里云CDN的DNS调度系统将为其分配最佳节点IP地址。
  5. Local DNS获取阿里云CDN的DNS调度系统返回的最佳节点IP地址。
  6. Local DNS将最佳节点IP地址返回给用户，用户获取到最佳节点IP地址。
  7. 用户向最佳节点IP地址发起对该资源的访问请求。
    • 如果该最佳节点已缓存该资源，则会将请求的资源直接返回给用户（步骤8），此时请求结束。
    • 如果该最佳节点未缓存该资源或者缓存的资源已经失效，则节点将会向源站发起对该资源的请求。获取源站资源后结合用户自定义配置的缓存策略，将资源缓存到CDN节点并返回给用户（步骤8），此时请求结束。

创建CDN​

创建CDN需要域名，没有域名没法创建

CDN > 域名管理 > 添加域名

主要参数：

  • 加速域名：填入域名，还要去域名解析商添加txt记录，具体操作按照图中要求操作就行。
  • 业务类型：可以选择图片等加速对象
  • 加速区域：国内备案的域名可以选仅中国或全球，未备案的域名只能选全球不包含内地
  • 原站信息：需要加速的服务器，可以选择OSS域名，IP，源站域名等。
    • 这里添加服务器IP

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添加成功

访问CDN地址相当于访问缓存

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配置CNAME​

前往域名服务商，为域名添加一条CNAME

  • CNAME记录值：cdn.xxxxx.com
  • 主机记录：cdn
  • 记录类型：CNAME

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测试​

判断CDN是否命中可以通过观察HTTP响应头和日志等方式进行。

  1. 观察HTTP响应头：
    • Age头字段： Age字段表示对象在缓存中存放的时间，如果Age为0，则表示对象是从源服务器直接获取的，而非缓存。
    • X-Cache头字段： X-Cache字段通常包含有关缓存状态的信息。例如，X-Cache: HIT表示命中，X-Cache: MISS表示未命中。
  2. 查看CDN日志：
    • CDN提供的日志通常记录了每个请求的详细信息，包括是否命中缓存。你可以检查日志文件，查找关键字如HIT或MISS，以确定请求是否命中CDN缓存。

CDN预热与刷新​

预热​

CDN预热是指在实际用户请求到来之前，将内容缓存到CDN节点中，以提前准备好数据，减少用户首次请求时的延迟。预热可以确保用户在请求内容时，CDN节点已经缓存了相关的数据，从而提高用户访问速度。

刷新​

CDN刷新是指强制CDN节点从源服务器重新获取最新内容，用于将过期或不再有效的缓存内容替换为最新版本。刷新确保用户能够获取最新的数据，特别是在内容更新或变更时。

刷新可能引起一段时间内的性能下降，因为用户请求将直接落在源服务器上，直到新内容被CDN节点重新缓存。

具体操作​

CDN > 预热分发服务 > 刷新或预热

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将URL列表直接复制粘贴就行，回车分割URL。

操作记录功能可以查看日志信息。

CDN计费方式​

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