什么是CDN，全面解读内容分发网络！

中国香港电影功夫足球里面火云邪神有言:“天下武功，唯快不破。”在现代社会，行事若不求速，则易落后于人。随着Internet与多媒体技术的飞跃，网络服务已深度融入生活，如移动支付、视频通话，尤其是自媒体兴起的短视频服务，成为网民首选。    
如果你的Web内容加载不够快，哈哈哈，显然在同行竞争中就是弱鸡。  

什么是 CDN？

CDN就是内容分发网络（Content Delivery Network）。你可以参阅我们之前的内容：什么是CDN？5分钟搞懂CDN工作原理!    
拆开解释：    
内容：指的是静态资源。静态资源：前端的固定页面，无需查数据库，也不需要程序处理，直接能显示的页面。例如：图片、视频、文档、JS、CS、HTML。    
分发网络：指的是将静态资源分发到不同地理位置的服务器。    
没有使用CDN的网站，用户访问该网站时，是访问该网站的主服务器,如果访问者多，则会出现拥堵卡顿；如果该服务器距离遥远，又会出现网站打开延时，严重影响用户体验。而CDN就是将静态资源分发到多个不同的地方以实现就近访问，进而加快静态资源的访问速度，减轻服务器以及带宽的负担。  

CDN常见架构 

CDN的网络架构由节点组成，每个节点包括高速缓存服务器（Cache）和负载均衡设备，CDN的网络架构有三种模式。  

• 二级架构  

• 三级架构  

混合架构    

更多关于CDN架构参阅 ：CDN架构详解：优化网站性能的技术基础与最佳实践

CDN 如何工作？   

为了更好地理解 CDN 的实际工作原理，让我们看以下示例：

假设您有一个网站，并且存储网站所有文件的原始服务器位于法国巴黎。 

由于您提供高质量的产品，您的网站吸引了来自世界各地的用户。但是，您的服务器并不遍布全球，因此您遇到了延迟问题（用户和原始服务器之间的距离太大）。

例如，如果北京的用户想要访问您位于巴黎的网站，则每个请求都必须经过一系列路由器才能到达服务器。 

每次资源请求都会重复这一“行程”。延迟会发生，这是因为巴黎和北京之间的地理距离约为 5000 英里。 

在这种情况下，CDN 实际上可以缩短该距离，从而提高网站的性能。

CDN 会将内容的缓存版本存储在多个地理位置（也称为接入点）。每个接入点由多个缓存服务器组成，负责根据用户的距离分发您网站的内容。

(图片版权@nitropack.io)

因此，来自北京并请求访问您网站的用户将获得来自最近的接入点/缓存服务器的内容 - 可能是来自同一城市的服务器。因此，延迟将大大减少，您的网站加载速度也会更快。

什么是CDN缓存及工作原理？

对于 CDN，边缘服务器是缓存和存储数据的地方，网站接入CDN后，缓存将按以下方式进行：  
用户（例如香港）的访问者首次请求您网站，你网站上的静态资源（例如 style.css），会从您的美国服务器检索，并在交付后缓存在 CDN5香港边缘服务器上（即根据该用户距离最近的位置的CDN5 POP）。

如果同一访问者再次请求网站，将会从 CDN5 POP 边缘服务器先检查是否已缓存。 如果有缓存就立即返回结果了。如果没有，重复前面的缓存步骤。

用户可以通过检查X-Cache 响应标头来确认数据是否从就近的边缘服务器传输  

 curl 检查​命令如下：  

curl -I https://www.cdn5.com/storage/whislll5a.jpg
HTTP/2 200
server: cdn5-engine
date: Wed, 15 Jun 2024 06:43:47 GMT
content-type: image/jpeg
content-length: 195025
last-modified: Thu, 16 Jul 2020 07:06:27 GMT
vary: Accept-Encoding
etag: "5f0ffc73-2f9d1"
expires: Wed, 22 Jun 2022 06:43:47 GMT
cache-control: max-age=604800
strict-transport-security: max-age=31536000; includeSubdomains; preload
content-security-policy: default-src 'self' 'unsafe-inline' 'unsafe-eval' https: data:
x-frame-options: SAMEORIGIN
x-xss-protection: 1; mode=block
x-content-type-options: nosniff
referrer-policy: no-referrer-when-downgrade
x-cache: HIT
x-edge-location: chzh
access-control-allow-origin: *
accept-ranges: bytes

判断

使用和不使用CDN的差异

可以使用Traceroute工具，来测试网络之间的跳转次数，如果跳转次数越多，说明交付到用户浏览器所需的时间就越长。我们来做一个例子：（位置新加坡）

不使用CDN的情况下：跳转次数：14

1.|-- 128.199.191.254            0.0%     4    1.1   0.7   0.6   1.1   0.0
2.|-- 103.253.144.233            0.0%     4    0.7   0.6   0.5   0.7   0.0
3.|-- 103.253.144.249            0.0%     4    0.5   0.6   0.5   0.6   0.0
4.|-- 116.51.27.189              0.0%     4    1.5   1.7   1.5   2.2   0.0
5.|-- 129.250.4.73               0.0%     4    1.3  10.3   1.3  32.0  14.7
6.|-- 129.250.7.64               0.0%     4  192.8 186.6 182.7 192.8   4.8
7.|-- 129.250.3.138              0.0%     4  198.7 196.7 195.2 198.7   1.5
8.|-- 129.250.6.217              0.0%     4  198.6 198.9 197.8 200.9   1.2
9.|-- 213.198.72.230             0.0%     4  197.9 199.6 197.9 204.1   2.9
10.|-- 213.239.245.2              0.0%     4  194.3 195.1 193.8 197.7   1.5
11.|-- 213.239.245.17             0.0%     4  208.4 205.5 204.1 208.4   1.9
12.|-- 213.239.203.182            0.0%     4  200.4 199.6 198.6 200.4   0.6
13.|-- 213.239.203.186           25.0%     4  201.7 200.1 199.2 201.7   1.2
14.|-- 136.243.1.25              25.0%     4  204.3 203.8 202.6 204.6   1.0

使用CDN的情况下：跳转次数：6

1.|-- 128.199.191.253            0.0%     4    1.2   0.7   0.5   1.2   0.0
2.|-- 103.253.144.237            0.0%     4    0.5   0.6   0.5   0.7   0.0
3.|-- 202.79.197.69              0.0%     4    1.3   1.2   1.0   1.3   0.0
4.|-- 50.97.18.199               0.0%     4    2.3   2.4   2.3   2.5   0.0
5.|-- 174.133.118.133            0.0%     4    4.5   3.0   2.4   4.5   1.0
6.|-- 119.81.66.229              0.0%     4    2.3   2.2   2.2   2.3   0.0

显而易见，使用CDN时延迟大幅减少。从不使用 CDN 的跟踪路由中可以看出，从第 6 跳开始，延迟增加到 192.8 毫秒，在第 7 跳时为 198.7 毫秒，依此类推。但是，使用 CDN 时，此示例中的最大延迟发生在第 5 跳，仅为 4.5 毫秒  

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常见问题：

CDN能抵御DDOS攻击吗

在 DDoS 攻击期间，具有 DDoS 保护功能的 CDN可保护您的原始服务器和最终用户。CDN 监控、分析和过滤传入流量，仅允许合法请求到达您的原始服务器，且利用节点对违规流量进行清洗。