使用CDN实现应用的缓存和加速

CDN简介

全称为Content Delivery Network 内容分发网络
CDN是构建在网络上的内容分发网络。
CDN使用户就近获取所需内容，降低网络拥塞，提高访问响应速度和命中率。
CDN依靠部署在各地的边缘服务器，包括中心平台的负载均衡、内容分发、调度等功能模块。

当我们要下载资源的时候，资源的源站会把资源同步到各地的节点，而我们下载的是离我们最近的节点上的资源。
分析im.alibaba.com域名在系统中，执行dig命令，输出如下：

上面查询结果可以看出img.alibaba.com.CNAME img.alibaba.com.danuoyi.tbcache.com.后面的CNAME是由CDN服务提供支持。

CDN主要特点

本地Cache加速 提高了企业站点（含有大量图片和静态页面）的访问速度，大大提高以上性质沾点的稳定性
镜像服务 消除了不同运营商之间互联的瓶颈造成的影响，实现了跨运营商的网络加速，保证不同网络中的用户都能得到良好的访问质量。
远程加速 远程访问用户根据DNS负载均衡技术智能自动选择Cache服务器，选择最快的Cache服务器，加快远程访问的速度。
带宽优化 自动生成服务器的远程mirror（镜像）cache服务器，远程用户访问时从cache服务器上读取数据，减少远程访问的带宽、分担网络流量、减轻源站点web服务器负载等功能。
集群抗攻击 广泛分布的CDN节点加上节点间的智能冗余机制，可以有效的预防黑客入侵以及降低各种D.D.O.S攻击对网站的影响，同时保证较好的服务质量。

CDN服务模式

内容分发网络（CDN）是一个经策略性部署的整体系统，包括以下3个系统：
分发服务器 最基本的工作单元就是Cache设备，cache（边缘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的提供给用户。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在本地。
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
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）。GSLB主要根据用户就近原则，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。SLB主要负责节点内部的设备负载均衡
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锁必须的收集、整理、交付工作，包含客户管理、产品管理、计费管理、统计分析等功能。

CDN工作流程

常规web请求处理流程
1.用户在自己的浏览器中输入要访问的网络域名
2.浏览器向本地DNS（域名解析服务器）服务器请求对该域名的解析
3.本地DNS服务器中如果缓存有这个域名的解析结果，则直接响应用户的解析请求
4.本地DNS服务器中如果没有关于这个域名的解析结果的缓存，则以递归方式向整个DNS系统请求解析，获得应答后将结果反馈给浏览器
5.浏览器得到域名解析结果，就是该域名相应的服务设备的ip
6.浏览器向服务器请求内容
7.服务器将用户请求内容传送给浏览器

引入CDN后web请求处理流程
1.当用户点击网站页面的内容URL，经过本地DNS系统解析，DNS系统会最终将域名的解析权交给CNAME指向的CDN专用DNS服务器。
2.CDN的DNS服务器将CDN的全局负载均衡设备IP返回用户
3.用户向CDN的全局负载均衡设备发情内容URL访问请求
4.CDN全局负载均衡设备根据用户IP地址，及用户请求的内容URL，选择一台用户所属区域负载均衡设备，让用户向这台设备发起请求
5.区域负载均衡设备会为用户选择一台合适的缓存服务器提供服务
6.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
7.如果这台缓存服务器上没有用户想要的内容，那么这台服务器就要向它的上一级缓存服务器请求内容，直至追溯到网站原服务器将内容拉取到本地

CDN关键技术

缓存算法
代理软件Squid
缓存算法决定命中率、源服务器压力、ftp节点存储能力
分发能力
分发能力取决于IDC能力和IDC策略性分布
负载均衡
Nginx
负载均衡（智能调度）决定最佳路由、响应时间、可用性、服务质量
基于DNS
DNS服务器软件：BIND
1.基于DNS的负载均衡以CNAME实现域名中转，智取最优节点服务
2.缓存点有客户端浏览器缓存、本地DNS服务器缓存。
3缓存内容有DNS地址缓存、客户请发内容缓存、动态内容缓存。
支持协议
如静动态加速（图片加速、https带证书加速）、下载加速、流媒体加速、企业应用加速、手机应用加速。