性能优化---CDN

1、CDN概念

        CDN是指一种通过互联网互相连接的电脑网络系统，利用最靠近每位用户的服务器，更快、更可靠地将音乐、图片等文件发送给用户，来提高性能、可扩展性及低成本地网络内容传递给用户。

        典型的CDN可分为：

        a、分发服务系统：最基本的工作单元就是Cache设备，cache负责直接响应最终用户的访问请求，把缓存在本地的内容快速地提供给用户。同时cache还负责与源站点进行内容同步，把更新的内容以及本地没有的内容从源站点获取并保存到本地。Cache设备的数量、规模、总服务能力是衡量一个CDN系统服务能力的最基本的指标。

        b、负载均衡系统：主要功能是负责对所有发起服务请求的用户进行访问调度，确定提供给用户的最终实际访问地址。两级调度体系分为全局负载均衡GSLB和本地负载均衡SLB。全局负载均衡主要根据用户就近性原则，通过对每个服务节点进行“最优”判断，确定向用户提供服务的cache的物理位置。本地负载均衡主要负责节点内部的设备负载均衡。

        c、运营管理系统：运营管理系统分为运营管理和网络管理子系统，负责处理业务层面的与外界系统交互所必须的收集、整理、交付工作，包含客户管理、产品管理、统计分析等功能。

2、CDN的作用

         CDN一般会用来托管Web资源（文本、图片、脚本等），可供下载的资源（媒体文件、软件、文档等），应用程序（门户网站等），使用CDN来加速这些资源的访问。CDN作为一种基础的云服务，同样具有资源托管、按需扩展等方面的优势。

        性能方面，引入CDN的好处在于：用户收到的内容来自最近的数据中心，延迟更低，内容加载更快；部分资源请求分配给了CDN，减少了服务器的负载。

        安全方面，CDN有助于防御DDoS（通过监控分析异常流量，限制其请求频率）、MITM（从源服务器CDN节点到ISP，全链路HTTPS通信）等网络攻击。

3、CDN工作原理

        a、用户未使用CDN缓存资源的过程：

                浏览器通过DNS对域名进行解析，依次得到此域名对应的IP地址；

                浏览器根据得到的IP地址，向域名的服务主机发送数据请求；

                服务器向浏览器返回响应数据。

        b、用户使用CDN缓存资源的过程：

                通过本地DNS对点击的url进行解析，发现该url对应的是一个CDN专用的DNS服务器，DNS系统就会将域名解析权交给CNAME（在域名解析中，实际上解析出来的指定域名对应的IP地址，或者该域名的一个别名，然后再根据这个别名查找对应的IP地址）指向的CDN专用的DNS服务器；

                CDN专用的DNS服务器将CDN的全局负载均衡设备IP地址返回给用户；

                用户向CDN的全局负载均衡设备发起数据请求；

                CDN的全局负载均衡设备根据用户的IP地址，以及用户请求的内容url，选择一台用户所属区域的区域负载均衡设备，告诉用户向这台设备发起请求；

                区域负载均衡设备选择一台合适的缓存服务器来提供服务，将该缓存服务器的IP地址返回给全局负载均衡设备；

                全局负载均衡设备把服务器的IP地址返回给用户；

                用户向该缓存服务器发起请求，缓存服务器响应用户的请求，将用户所需内容发送至用户终端；

                如果缓存服务器没有用户想要的内容，那么缓存服务器就会向它的上一级缓存服务器请求内容，以此类推，直到获取到需要的资源。如果最后还是没有，就会回到自己的服务器去获取资源。

4、CDN的使用场景

        使用第三方的CDN服务：如果想要开源一些项目，可以使用第三方的CDN服务；

        使用CDN进行静态资源缓存：将项目的静态资源（img、css、js）放在CDN上，可以将整个项目放到CDN上，一键部署；

        直播传送：直播可以用CDN来提高访问速度。CDN在处理流媒体一般都是采用主动推送的方式进行。