责编 | 刘静
出品 | CSDN（ID：CSDNnews）
在互联网有一个“8秒原则”，即如果有一个页面的相应韶光超过8秒，那么大部分的用户就会放弃加载，从而放弃利用该页面或网站。淘宝，京东，苏宁等电商每天都有成千上万的访问量，在618电商节，双十一购物逛欢节更是具有数以万计的秒杀活动，是什么能够支撑系统在如此高并发情形下还能正常运行？这就不得不提CDN了，CDN是什么呢，让我们一探究竟。
CDN是什么?
CDN其全称是Content Delivery Network，即内容分发网络。
CDN是构建在网络上的内容分发网络，具备内容存储和分发两个关键要素。其基本事理是广泛采取各种缓存做事器，将这些缓存做事器分布到用户访问相对集中的地区或网络中，在用户访问网站时，利用全局负载技能将用户的访问指向间隔最近的事情正常的缓存做事器上，由缓存做事器直接响运用户要求。
比如说，北京的用户让他访问北京的节点，上海的用户让它访问上海的节点,而不是北京的用户访问上海的节点，上海的用户访问北京的节点，这样会极大增加用户的访问时长，及访问的本钱。通过就近访问，加速用户对网站的访问，办理Internet网络拥堵状况，提高用户访问网络的相应速率。
CDN就像网络中的快递小哥，把你网购的商品从最近的仓库拿出并选择最优的路线，并将包裹及时的送到指定收货地点。
CDN便是扮演护航及加速的角色，使得每一个网络要求能够要求更快，时延更小，相应更快，带来更为极致的用户体验。当我们在浏览器访问一个页面的时候，
CDN是如何发挥自己的浸染呢？
紧张有以下步骤，如图：
1. 当用户点击网站页面上的内容URL，经由本地DNS系统解析，DNS系统会终极将域名的解析权交给CNAME指向的CDN专用DNS做事器；
2. CDN的DNS做事器将CDN的全局负载均衡设备IP地址返回用户；
3. 用户向CDN的全局负载均衡设备发起内容URL访问要求；
4. CDN全局负载均衡设备根据用户IP地址，以及用户要求的内容URL，选择一台用户所属区域的区域负载均衡设备，见告用户向这台设备发起要求；
5. 区域负载均衡设备会根据用户IP，访问资源以及做事能力为用户选择一台得当的缓存做事器供应做事；
6. 全局负载均衡设备把做事器的IP地址返回给用户；
7. 用户向缓存做事器发起要求，缓存做事器响运用户要求，将用户所需内容传送到用户终端。如果这台缓存做事器上并没有用户想要的内容，那么这台做事器就向网站的源做事器要求内容，源做事器返回内容给缓存做事器，并根据用户自定义的缓存策略判断是否进行缓存，并返回给用户。
对付程序员而言，须要理解哪些资源比较适宜利用CDN进行加速呢？
我们都知道，一个完全的网页资源包括CSS，JS，图片，音频，视频和页面等文件。JS、CSS、图片、音频和视频等都是静态文件，一个成熟的网站在上线过程中对静态文件的变更是比较少的或是不会变更的，这些类型的文件是最适宜利用CDN进行加速。通过CDN将这些静态资源分发至全国各地的做事器节点，便可以实现从任何一个地方访问网页都可选择最近的节点做事器进行下载资源。
页面文件紧张分为静态页面文件和动态页面文件。像各大公司的官网首页，退出页面等一样平常都是静态文件，静态页面文件的构造一样平常是不会改变的，紧张做展示用，这类静态页面文件也很适宜做CDN加速。动态页面文件指的是页面会根据做事器端返回的相应内容进行动态渲染，例如JSP，PHP文件等。这些页面文件内容是动态获取的，以是并不适宜做CDN加速。由于网页的内容是动态变革的，在做事器端存储的内容有效期是比较短的，这样在浏览器要求到CDN做事器上的内容后会总是以过期来处理，终极还是要向源站做事器发送要求，在这种情形下，CDN的存在就没故意义了。
访问浏览器页面时，我们也可以按F12通过浏览器掌握台查看页面资源的一些缓存配置。比如通过谷歌浏览器访问百度网站（www.baidu.com），打开掌握台可以查看到页面加载过程中要求的资源。选择一个图片资源并查看对应的头部，如下图所示：
返回中与缓存干系的字段有：Cache-Control、Etag、Expires、Last-Modifie、Pragma等，在这里逐一做阐明。
Expires: Sun, 03 Nov 2019 09:04:35 GMT；Expires为缓存过期韶光配置，如果http相应报文中设置了Expires，在Expires过期之前，就可以避免和做事器之间的连接。此时，浏览器无需向浏览器发出要求，只须要自己判断手中的材料是否过期就可以了，完备不须要增加做事器的包袱。
Cache-Control: max-age=0；Cache-Control为缓存掌握，Cache-Control除了在相应中利用，在要求中也可以利用。掌握缓存的开关，用于标识要求或访问中是否开启了缓存，利用了哪种缓存办法。Cache-Control常利用no-cache,no-store,max-age=delta-seconds等配置类型；no-cache为奉告（代理）做事器不直策应用缓存，哀求向源做事器发起要求。no-store为所有的内容都不会缓存，max-age为奉告做事器客户端希望吸收一个存在韶光不大于delta-seconds秒的配置资源。
Last-Modified: Mon, 10 Jun 2019 09:12:15 GMT；Last-Modified为当前文件版本的上一次修正韶光，做事器为了关照浏览器当前文件的版本，会发送一个上次修正韶光的标签，这样浏览器就知道他收到的这个文件创建韶光。
Etag: \公众2046392041\公众；对应实体内容的一个实体标签，与实体内容紧密干系，实体内容发生任何改变都会使值发生变革。ETag是一个文件的唯一标志符，就像一个哈希或者指纹，每个文件都有一个单独的标志，只要这个文件发生了改变，这个标志就会发生变革。紧张为理解决 Last-Modified 无法办理的一些问题。比如一些文件大概会周期性的变动，但是他的内容并不改变(仅仅改变的修正韶光)，这个时候我们并不肯望客户端认为这个文件被修正了，而重新要求;或者某些文件修正非常频繁，比如在秒以下的韶光内进行修正，(比方说1s内修正了N次)，If-Modified-Since能检讨到的粒度是s级的，这种修正无法判断(或者说UNIX记录MTIME只能精确到秒)，以及某些做事器不能精确的得到文件的末了修正韶光等；
Pragma: no-cache；Pragma的值为no-cache时，表示禁用缓存；Pragma是旧产物，已经逐步抛弃，有些网站为了向下兼容还保留了这两个字段。如果一个报文中同时涌现Pragma和Cache-Control时，以Pragma为准。同时涌现Cache-Control和Expires时，以Cache-Control为准。即优先级从高到低是 Pragma -> Cache-Control -> Expires。
当不该用CDN的时候，用户在访问网站的时候，浏览器将网站中的图片和静态资源文件保存到本地，这样用户再次访问该网站的时候，浏览器就不用再下载全部的文件，减少了下载量，从而提高了页面加载的速率。利用CDN后，将浏览器访问做事器的中间增加一层CDN，浏览器访问做事器时先检讨是否有本地缓存是否过期，如果过期，则向CDN边缘节点发起要求，CDN边缘节点会检测用户要求数据的缓存是否过期，如果没有过期，则直接响运用户要求;如果数据已经由期，那么CDN还须要向源站发出回源要求,来拉取最新的数据。
浏览器缓存内容中有Expires或者Cache-Control设置了max-age相应头的时候，浏览器就不会向做事器发起校验要求，而是直接复用本地缓存。如果此时做事器进行了资源的更新，用户就无法获取到最新的资源，只能通过逼迫刷新浏览器缓存来跟做事器要求最新的资源。利用CDN缓存可以避免浏览器缓存资源更新延迟的征象。CDN缓存不仅可以减少用户的访问延时，而且可以减少源做事器的负载，但须要把稳的是，当源做事器资源更新后，如果CDN节点上缓存数据还未同步，用户访问到的依旧是过期的缓存资源，这会导致用户终极访问涌现偏差。此时须要手动刷新干系资源，使CDN缓存保持为最新的状态。
浏览器以最少的要求来获取网页的数据，并对所有没有过期的内容直策应用本地缓存，从而减少了对做事器的要求。利用CDN技能，最大的好处便是加速了网站的访问速率，利用户与内容之间的物理间隔缩短，以及用户的等待韶光缩短，从而提高用户的体验。
作者：曾建，目前就职于苏宁易购，专注于CDN干系系统开拓。
声明：本文系作者独立不雅观点，不代表CSDN态度。
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