CDN与DNS工作流程

CDN

1. 背景

数据在网络中的传输距离直接影响着请求的响应速度,而如果服务器不能全覆盖你的业务范围,那么你的应用响应速度就会变慢,体验变差。所以缩短客户端与服务器之间的物理距离,是很有必要的。

以前玩游戏的时候,总会有一种经历,需要你自己去选择游戏大区,比如华东区、华南区等等,这就是为了让用户去选择离自己最近的服务器,从而以达到最优的游戏体验。但靠用户完成这种优化很不友好,所以CDN(内容分发网络)应运而生。

你只需要在你的业务范围内架设多个节点服务器,然后依靠DNS的智能调度,就可以让网络请求做到就近访问。

了解CDN的原理,大致有两点:

  • 如何让请求转发到距离近的服务器;
  • 在节点服务器部署什么样的资源,如何部署。

2. CDN的工作流程

CDN的工作流程与DNS解析息息相关,它只是在DNS解析流程中加入了智能DNS(调度DNS)这一步骤,当客户发出网络请求时,智能DNS服务器会根据你的IP地址判断出你的位置,然后返回最近距离的服务器的IP地址,而不是直接返回源站IP。

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3. CDN的分类

节点服务器的资源

  • 静态资源: html、js、css、图片、视频、安装包等。这些资源是静态的,一般体积也比较大,可以部署到节点服务器,可以加快响应速度,也可以缓解源站的带宽压力;
  • 动态资源:动态数据,等需要返回数据库的资源,客户端可以直接请求源站。

节点服务器资源的更新类型

  • 主动推送:常用的资源,源站可以主动推送到节点服务器;
  • 被动推送:不常用的资源,源站可以等待节点服务器缓存未命中时请求,然后再返回。

4. CDN的好处

  • 用户与服务端物理距离变短,加快了网站的响应速度
  • 减轻了服务器的负载、带宽等压力,服务器的效率也会变得更高
  • 源站变得更加隐蔽,更加安全

DNS解析流程

要理解CDN,我们也必须要理解DNS的解析过程:

1. DNS是分级别解析出IP地址的

  • 根域名服务器: 只负责顶级域的解析;
  • 顶级域: .com、.gov(政府)、.cn(中国) .jp(日本)、 .kr(韩国)等通过域名后缀来分类
  • 二级域:下一级域

2. 通过DNS获取IP地址(www.baidu.com)的流程

  • 当访问一个域名时,请求就到了你的路由器(路由器可以解析DNS),路由器就会向上去查找IP;
  • 请求根域,解析出顶级域(.com)的位置,返回给路由器;
  • 路由器去请求顶级域,顶级域可以解析出二级域(baidu.com)的地址,返回给路由器;
  • 路由器去请求二级域,二级域可以解析出下一级域(www.baidu.com)的地址,然后返回给路由器;
  • 路由器就可以把IP地址返回给浏览器了。
    以上的每一级域的对应的IP,路由器都会做缓存,只要有缓存就会直接返回,停止向上查找

当然,CDN整个解析的每一个过程都会有缓存,从浏览器电脑再到路由器都会把每次的DNS解析结果缓存起来,从而加快浏览器响应速度,也间接的减轻了DNS各级域的压力

每一级域名只解析url的一部分,这种分级架构,成功地把压力一级一级向下分摊。

只有很少的开发者才会接触到CDN流程的开发工作,虽然吃不到猪肉,但是知道猪如何跑也是很重要的。


谈谈我的一些学习方法:

  • 刚刚开始接触一个概念时,总是会有些难以理解或难以接受:
    • 这时候你可以不停的google,不理解的那一个点去翻阅多篇文章,可能这一篇你没有看懂,但另一篇的讲解角度会使你豁然开朗,同时也明白了上一篇想要表达的概念,多个角度多个方面去学习,你会理解的更快更全面
    • 另外学习时,自己会有一个沉淀的过程。一篇文章你今天看和明天看,会有不同的理解,可能是你理解到了更深的层次,也可能会学习到以前不曾注意的某一个点,还没彻底精通它之前,不定时的多次去学习,效果更好。
  • 学习一个东西,背景概念整体流程(即why、what、how)一定要清楚。你不需要挖的特别细,当你真正在遇到相关的问题时,能想到它可以解决这个问题就算成功了。真正需要它解决问题时,你就可以仔细研究它的具体应用过程和原理了:
    • 首先一个二次学习的过程,它的背景、它能解决什么问题,这些理解性的重要概念将会在你脑中记忆的更加牢固。
    • 其次在业务和问题的驱动下,你的目的性使你学习的效率大大提升,学东西会非常快。

不论在生活和工作上,这些学习习惯已经已经成为我的一部分,希望我的分享能够帮助到大家,毕竟

学习能力很重要!

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