Web前端性能优化之CDN

什么是CDN

CDN (Content Delivery Network) 可直译成内容分发网络。CDN的本质仍然李咏缓存技术缓存, 解决的是__如何将数据快速可靠从源站传递到用户的问题__。用户获取数据时，不需要直接从源站获取，通过CDN对于数据的分发，用户可以从一个较优的服务器获取数据，从而达到快速访问，并减少源站负载压力的目的。

CDN加速动机

为什么不从源站进行数据的直接交付，即让用户直接从源站获取数据呢？
如果网络上的数据都使用从源站直接交付到用户的方法，那么将极有可能会出现访问拥塞的情况。
如果能有一种技术方案，将数据缓存在离用户最近的地方，使用户以最快的速度获取，那这对于减少网站的出口带宽压力，减少网络传输的拥堵情况，将起到很大的作用。CDN正是这样一种技术方案。

CDN原理

用户在通过浏览器访问未使用CDN加速的网站的大致过程如下：

1. 用户在浏览器中输入要访问的域名。
2. 浏览器向DNS服务器请求对该域名的解析。
3. DNS服务器返回该域名的IP地址给浏览器。
4. 浏览器使用该IP地址向服务器请求内容。
5. 服务器将用户请求的内容返回给浏览器。

如果使用了CDN，则其过程会变成以下这样

1. 用户在浏览器中输入要访问的域名。
2. 浏览器向DNS服务器请求对域名进行解析。由于CDN对域名解析进行了调整，DNS服务器会最终将域名的解析权交给CNAME指向的CDN专用DNS服务器。
3. CDN的DNS服务器将CDN的负载均衡设备IP地址返回给用户。
4. 用户向CDN的负载均衡设备发起内容URL访问请求。
5. CDN负载均衡设备会为用户选择一台合适的缓存服务器提供服务。
   选择的依据包括：
   根据用户IP地址，判断哪一台服务器距离用户最近；
   根据用户所请求的URL中携带的内容名称，判断哪一台服务器上有用户所需内容；
   查询各个服务器的负载情况，判断哪一台服务器的负载较小。
   基于以上这些依据的综合分析之后，负载均衡设置会把缓存服务器的IP地址返回给用户。
6. 用户向缓存服务器发出请求。
7. 缓存服务器响应用户请求，将用户所需内容传送到用户。
   如果这台缓存服务器上并没有用户想要的内容，而负载均衡设备依然将它分配给了用户，那么这台服务器就要向它的上一级缓存服务器请求内容，直至追溯到网站的源服务器将内容拉取到本地。

总结

在网站和用户之间引入CDN之后，用户不会有任何与原来不同的感觉。
使用CDN服务的网站，只需将其域名的解析权交给CDN的负载均衡设备，CDN负载均衡设备将为用户选择一台合适的缓存服务器，用户通过访问这台缓存服务器来获取自己所需的数据。
由于缓存服务器部署在网络运营商的机房，而这些运营商又是用户的网络服务提供商，因此用户可以以最短的路径，最快的速度对网站进行访问。因此，CDN可以加速用户访问速度，减少源站中心负载压力。