什么是内容分发网络,什么是CDN?

2024-07-28

内容分发网络（Content Delivery Network，CDN），是在现有 Internet 中增加的一层新的网络架构，由遍布全球的高性能加速节点构成。这些高性能的服务节点都会按照一定的缓存策略存储您的业务内容，当您的用户向您的某一业务内容发起请求时，请求会被调度至最接近用户的服务节点，直接由服务节点快速响应，有效降低用户访问延迟，提升可用性。

CDN 有效地解决了目前互联网业务中网络层面的以下问题：

1. 用户与业务服务器地域间物理距离较远，需要进行多次网络转发，传输延时较高且不稳定。

2. 用户使用运营商与业务服务器所在运营商不同，请求需要运营商之间进行互联转发。

3. 业务服务器网络带宽、处理能力有限，当接收到海量用户请求时，会导致响应速度降低、可用性降低。

CDN 接入简单，您无需调整自身业务结构，或是进行复杂的操作配置，即可享受全球 CDN 加速服务。您可以通过快速入门，轻松启动您的 CDN 加速服务。

加速原理

假设您的业务源站域名为 www.test.com，域名接入 CDN 开始使用加速服务后，当您的用户发起 HTTP 请求时，实际的处理流程如下图所示：

详细说明如下：

1. 用户向 www.test.com 下的某图片资源（如：1.jpg）发起请求，会先向 Local DNS 发起域名解析请求。

2. 当 Local DNS 解析 www.test.com 时，会发现已经配置了 CNAME www.test.com.cdn.dnsv1.com，解析请求会发送至 Tencent DNS（GSLB），GSLB 为腾讯云自主研发的调度体系，会为请求分配最佳节点 IP。

3. Local DNS 获取 Tencent DNS 返回的解析 IP。

4. 用户获取解析 IP。

5. 用户向获取的 IP 发起对资源 1.jpg 的访问请求。

6. 若该 IP 对应的节点缓存有 1.jpg，则会将数据直接返回给用户（10），此时请求结束。若该节点未缓存 1.jpg，则节点会向业务源站发起对 1.jpg 的请求（6、7、8），获取资源后，结合用户自定义配置的缓存策略（可参考产品文档中的缓存过期配置），将资源缓存至节点（9），并返回给用户（10），此时请求结束。

加速原理类比说明

CDN 的原理类似增加了仓储模式的网购过程（商家 = 源站；买家 = 用户；仓库 = CDN 节点）：

早期网购的方式是商家直接给全国各地的买家发送商品，送货时间受商家和买家的物理距离影响，距离长的自然送货时间就长；为解决该问题，网购平台在全国各省建设好仓库，商家将商品提前放到各省的仓库中，之后买家购买的商品就可以选择就近的仓库发货，有效减少了送货时间。

类比过程如下：

1. 用户获取最佳 CDN 节点 IP 的过程（加速原理详细说明1、2、3、4）：

买家要购买某个商品时，先在网购平台查询商品，网购平台将告知距离买家最近的仓库是哪个。

2. 用户请求 CDN 节点的资源响应的过程（加速原理详细说明5、6）：

买家向最近的仓库发送购买商品的消息，若仓库有该商品的库存，则直接将商品发送给买家；若仓库没有该商品的库存，则仓库将反馈商家，由商家将商品先发往仓库，再从仓库发送给买家。

3. CDN 节点缓存过期判断的过程（加速原理详细说明6）：

商家可以设置商品在仓库的存放过期时长，如30天。当买家购买的商品存放时间在30天内，仓库将直接发送给买家；而超过30天的商品将视为过期，仓库会清理过期商品的库存，买家购买时需要重新由商家发送新的商品至仓库。

4. 源站资源变更后 CDN 缓存更新的过程（加速原理详细说明7）：

当商品有更新时，为了保证买家获取到最新的商品，商家需要主动告知仓库清理该商品未过期的库存，

一、定义与基本原理

定义：CDN的全称是Content Delivery Network，即内容分发网络。它是一种基于IP网络构建的智能虚拟网络，通过在网络各处放置节点服务器，实时地根据网络流量、节点连接、负载状况以及用户距离和响应时间等信息，将用户的请求重新导向离用户最近的服务节点上。
基本原理：CDN通过缓存、负载均衡、智能路由等技术手段，实现内容的快速分发和传输。具体来说，CDN会在用户与源服务器之间设置缓存服务器，将用户经常访问的内容缓存在这些服务器上，用户访问时直接从缓存服务器获取内容，避免了重复传输和降低了网络延迟。同时，CDN还通过负载均衡器将流量分发到不同的服务器节点，提高了服务器的性能和可靠性。