web前端性能優化之CDN

什麼是CDN

CDN (Content Delivery Network) 可直譯成內容分發網絡。CDN的本質仍然李詠緩存技術緩存, 解決的是__如何將數據快速可靠從源站傳遞到用戶的問題__。用戶獲取數據時，不須要直接從源站獲取，經過CDN對於數據的分發，用戶能夠從一個較優的服務器獲取數據，從而達到快速訪問，並減小源站負載壓力的目的。

CDN加速動機

爲何不從源站進行數據的直接交付，即讓用戶直接從源站獲取數據呢？
若是網絡上的數據都使用從源站直接交付到用戶的方法，那麼將極有可能會出現訪問擁塞的狀況。
若是能有一種技術方案，將數據緩存在離用戶最近的地方，使用戶以最快的速度獲取，那這對於減小網站的出口帶寬壓力，減小網絡傳輸的擁堵狀況，將起到很大的做用。CDN正是這樣一種技術方案。

CDN原理

用戶在經過瀏覽器訪問未使用CDN加速的網站的大體過程以下：

1. 用戶在瀏覽器中輸入要訪問的域名。
2. 瀏覽器向DNS服務器請求對該域名的解析。
3. DNS服務器返回該域名的IP地址給瀏覽器。
4. 瀏覽器使用該IP地址向服務器請求內容。
5. 服務器將用戶請求的內容返回給瀏覽器。

若是使用了CDN，則其過程會變成如下這樣

1. 用戶在瀏覽器中輸入要訪問的域名。
2. 瀏覽器向DNS服務器請求對域名進行解析。因爲CDN對域名解析進行了調整，DNS服務器會最終將域名的解析權交給CNAME指向的CDN專用DNS服務器。
3. CDN的DNS服務器將CDN的負載均衡設備IP地址返回給用戶。
4. 用戶向CDN的負載均衡設備發起內容URL訪問請求。
5. CDN負載均衡設備會爲用戶選擇一臺合適的緩存服務器提供服務。
   選擇的依據包括：
   根據用戶IP地址，判斷哪一臺服務器距離用戶最近；
   根據用戶所請求的URL中攜帶的內容名稱，判斷哪一臺服務器上有用戶所需內容；
   查詢各個服務器的負載狀況，判斷哪一臺服務器的負載較小。
   基於以上這些依據的綜合分析以後，負載均衡設置會把緩存服務器的IP地址返回給用戶。
6. 用戶向緩存服務器發出請求。
7. 緩存服務器響應用戶請求，將用戶所需內容傳送到用戶。
   若是這臺緩存服務器上並無用戶想要的內容，而負載均衡設備依然將它分配給了用戶，那麼這臺服務器就要向它的上一級緩存服務器請求內容，直至追溯到網站的源服務器將內容拉取到本地。

總結

在網站和用戶之間引入CDN以後，用戶不會有任何與原來不一樣的感受。
使用CDN服務的網站，只需將其域名的解析權交給CDN的負載均衡設備，CDN負載均衡設備將爲用戶選擇一臺合適的緩存服務器，用戶經過訪問這臺緩存服務器來獲取本身所需的數據。
因爲緩存服務器部署在網絡運營商的機房，而這些運營商又是用戶的網絡服務提供商，所以用戶能夠以最短的路徑，最快的速度對網站進行訪問。所以，CDN能夠加速用戶訪問速度，減小源站中心負載壓力。