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全新领域——前端处理高并发_前端高并发解决方案

前端高并发解决方案

一、静态资源上传cdn
什么是cnd?以下内容为转载
以之前很火的“延禧攻略”为例,当时曾经在某视频APP实现了1千万用户同时在线观看。

如果大家观看的是1080p清晰度的视频(理论上需要4Mbps带宽),那么,累计需要的流量带宽是10,000,000×4Mbps=40,000,000Mbps=40Tbps。

对于优酷、爱奇艺这样的互联网视频内容提供商来说,这无疑是非常巨大的流量压力。

我们普通计算机的网卡,是1Gbps的带宽。如果优酷有一台超级服务器,那么,这台超级服务器就需要4万块网卡,而且必须百分之百跑满速度,才能够实现这1千万用户的流畅观看。

对于一些实力不够的服务商,或者突发流量陡增的情况,就会造成拥塞,从而导致卡顿和延时。

有这么一个说法:当用户打开一个页面,等待超过4秒,他就会关闭这个页面。也就是说,这个用户就会流失。

这应该是大家最讨厌的符号:
在这里插入图片描述
用户的流失,就意味着金钱的流失。没有任何一家互联网服务提供商希望这样的情况发生。所以,它们必须想方设法让自己的内容尽快呈现,缩短用户的等待时间,提升用户的体验。

而CDN,就是一项非常有效的缩短时延的技术。

CDN的诞生
上世纪80年代,互联网技术刚刚走入民用领域。

人们主要通过拨号来访问网络,带宽很低,用户也很少,所以,没有对骨干网以及服务器带来压力。

随着互联网的爆炸式发展,用户越来越多,加上宽带接入网的出现,内容源服务器和骨干网络的压力越来越大,无法及时响应用户的访问需求。

1995年,麻省理工学院教授、互联网的发明者之一,Tim Berners-Lee博士发现,网络拥塞越来越严重,将会成为互联网发展的最大障碍。于是,他提出一个学术难题,希望有人能发明一种全新的、从根本上解决问题的方法,来实现互联网内容的无拥塞分发。

当时Tim Berners-Lee博士的隔壁,是Tom Leighton教授的办公室。他是一位麻省理工学院应用数学教授。他被Berners-Lee的挑战激起了兴趣,于是他请研究生Danny C. Lewin和其他几位顶级研究人员一起破解这个技术难题。

最终,他们开发了利用数学运算法则来处理内容的动态路由算法技术,有效地解决了这个难题。这个技术,就是CDN。他们还为此专门成立了公司,发挥其商业价值。这个公司,就是后来鼎鼎大名的CDN服务鼻祖——Akamai公司。

CDN的原理
CDN这个技术其实说起来并不复杂,最初的核心理念,就是将内容缓存在终端用户附近。
在这里插入图片描述
因为这项技术是把内容进行了分发,所以,它的名字就叫做CDN——Content Delivery Network,内容分发网络。具体来说,CDN就是采用更多的缓存服务器(CDN边缘节点),布放在用户访问相对集中的地区或网络中。当用户访问网站时,利用全局负载技术,将用户的访问指向距离最近的缓存服务器上,由缓存服务器响应用户请求。(有点像电商的本地仓吧?)

大家可能觉得,这个不就是“镜像服务器”嘛?其实不一样。镜像服务器是源内容服务器的完整复制。而CDN,是部分内容的缓存,智能程度更高。

确切地说,CDN=更智能的镜像+缓存+流量导流。

而且还需要注意的是,CDN并不是只能缓存视频内容,它还可以对网站的静态资源(例如各类型图片、html、css、js等)进行分发,对移动应用APP的静态内容(例如安装包apk文件、APP内的图片视频等)进行分发。

我们来举个例子,看看CDN的具体工作流程。如果某个用户想要访问优酷的视频点播内容,那么:
在这里插入图片描述
具体步骤:

①、当用户点击APP上的内容,APP会根据URL地址去本地DNS(域名解析系统)寻求IP地址解析。
②、本地DNS系统会将域名的解析权交给CDN专用DNS服务器。
③、CDN专用DNS服务器,将CDN的全局负载均衡设备IP地址返回用户。
④、用户向CDN的负载均衡设备发起内容URL访问请求。
⑤、CDN负载均衡设备根据用户IP地址,以及用户请求的内容URL,选择一台用户所属区域的缓存服务器。
⑥、负载均衡设备告诉用户这台缓存服务器的IP地址,让用户向所选择的缓存服务器发起请求。
⑦、用户向缓存服务器发起请求,缓存服务器响应用户请求,将用户所需内容传送到用户终端。
⑧、如果这台缓存服务器上并没有用户想要的内容,那么这台缓存服务器就要网站的源服务器请求内容。
⑨、源服务器返回内容给缓存服务器,缓存服务器发给用户,并根据用户自定义的缓存策略,判断要不要把内容缓存到缓存服务器上。
CDN的好处
采用CDN技术,最大的好处,就是加速了网站的访问——用户与内容之间的物理距离缩短,用户的等待时间也得以缩短。

而且,分发至不同线路的缓存服务器,也让跨运营商之间的访问得以加速。

例如中国移动手机用户访问中国电信网络的内容源,可以通过在中国移动假设CDN服务器,进行加速。效果是非常明显的。

此外,CDN还有安全方面的好处。内容进行分发后,源服务器的IP被隐藏,受到攻击的概率会大幅下降。而且,当某个服务器故障时,系统会调用临近的健康服务器,进行服务,避免对用户造成影响。

正因为CDN的好处很多,所以,目前所有主流的互联网服务提供商,都采用了CDN技术。所有的云服务提供商,也都提供了CDN服务(价格也不算贵,按流量计费)。

我认为后期的移动边缘计算和联合学习也是参考这种情况提出来的。

二、利用缓存存放数据
分析需要的数据,借助本地存储实现减少请求的目的…未完待续
三、避免高频刷新页面
5~10秒内刷新页面只获取一次列表数据,避免高频刷新带给服务器的压力…未完待续
四、设置响应头cache-control和last-modified
对于所有的数据和接口设置响应头,利用express模拟,如果两次请求间隔小于5秒,直接返回304,不需要服务器进行处理…未完待续

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