本文介绍：如何加速物流仓配静态资源文件部署方式静态资源加速CDN技术解析过程中术语解释最终总结1.如何加速物流仓配先以购物为例生活。时间回到几年前，那时候在老家，如果在京东APP下单，至少要等上几天，商品才能送到你手上。因为当时他们的物流仓库中心还没有建在县城，一般可以从地市省会的物流仓库（算是区域仓库）里查到有没有库存。如果区域物流仓库还是没有库存，可能是北京的。物流仓库（可视为中央仓库）发货。中央仓库一旦缺货，就只能向厂家进货（视为货源站）。不过现在不一样了，不管是一线城市还是老家，在京东官网下单（默认以自营商品为主），基本上隔天就可以收到货，而且快递小哥送货效率是一样的。这是京东强大的物流优势。将物流仓库扩展到离老百姓最近的地方，大大提升了用户的购物体验。通过这个案例，我们了解了产品交付的加速过程。商品包括普通商品、大件商品等，这些商品最初都存放在中央物流仓库，可以说是最齐全的商品仓储中心。区域物流仓库建成后，这些货物可以提前入库到区域仓库，进一步提高货物的配送时间。县城建好仓库后，这些货物就可以提前存放在县城仓库。只要仓库离你越来越近，你下单后就不用那么费心了，从区域或中央仓库发货。可以到当地仓库的某个点，自己去取。如下图：县仓是距离用户最近的仓库，即通过在用户和中心仓之间增加多级中间仓，就近发货，加快发货速度，提升用户体验。2、静态资源文件部署方式那么，如果在互联网上，当你访问一个商场，点击进入商品详情页，你会看到里面会有大量的图片和广告视频，这些都是静态资源，那么这些静态资源用户是如何访问的呢？一开始我们考虑部署一个Nginx集群。这些静态资源将存储在每台机器上。文件可以通过服务上传到其中一台机器，然后通过rsync分发到其他Nginx机器。这适用于小型静态资产文件。但是对于图片和视频来说，这些资源可能从几M到几百M不等，所以不建议放在Nginx集群上，也不建议使用分布式缓存，分布式缓存本身也不推荐存储太大的Key。假设你是这样做的，在北京机房部署Nginx集群或者分布式缓存。用户访问这些资源时，会经过多个骨干网传输，导致网络延迟高，给你视觉上的感觉。就是图片加载不出来，视频播放卡顿的现象。在这一点上，我认为您不会有兴趣再等待了。对于电子商务网站，用户会流失。通常，我们可以使用Nginx集群作为小型静态资源文件的源站，使用单独的分布式存储作为流式音视频数据的源站。所谓源站就是你的静态数据最初存放的地方。为实现高可用和高稳定性，结合企业成本考虑，一般部署为BGP多线机房。BGP机房示意图如下：所谓BGP可以实现网站在各运营商线路之间的互联互通，让各互联网运营商的用户都能快速访问网站，选择最佳优质的网络链路与用户网络道路相结合。因此，BGP机房带宽成本较高。BGP机房的带宽成本一般在80~400元/M，所以假设每1M流量按100元计算，那么1G流量就是10万元。如果是几十、几百G的流量，成本可想而知。3、静态资源加速的CDN技术通过上面的案例我们知道，用户在访问静态资源时，会直接访问BGP源站，带宽成本是非常昂贵的。一个网站用户会分布在全国各地，甚至全世界，如何让用户更快的访问这些静态资源？我们也可以借鉴物流仓库的例子来理解，类似物流仓库，当然这些静态资源离用户越近，访问越快。于是，CDN技术应运而生。什么是CDN技术？CDN的全称是（ContentDeliveryNetwork/ContentDistributionNetwork），即内容分发网络。CDN解决的问题是在网络中增加一层CACHE（缓存）层，将源站的资源分发到距离用户最近的网络“边缘”节点，让用户就近访问内容，提高网站的响应速度，避免网络拥堵。这保证了用户访问资源的速度和体验。添加CDN节点后如下图所示：CDN分发架构：类比物流仓：中央仓物流相当于CDN中心节点，区域物流仓相当于CDN区域节点，县级物流仓中心相当于到CDN边缘节点。CDN分发架构示意图：目前CDN技术的应用非常普遍，有实力的公司也会建设自己的CDN，拥有自己的CDN研发团队，提供更稳定可靠的CDN服务。但是，大部分企业还是会选择专业的CDN厂商。如果你的服务部署在云端，可以选择阿里云和腾讯云提供的CDN服务。此外，还可以选择网速、蓝讯等老牌CDN厂商。CDN的工作原理那么用户如何访问最近的CDN节点呢？我们用一张图来整体理解一下，这样更直观：上图解决了两个问题：如何将访问域名映射到CDN地址如何找到离用户最近的CDN节点接下来我们就这个进行说明根据以上两个问题，结合图详细说明流程。1、如何将访问域名映射到CDN地址当你通过浏览器访问static.example.com域名时，假设这是一个静态域名，已经实现了CDN静态资源加速。1）首先会通过本地的DNS解析器检查本机的/etc/hosts文件中是否有该域名对应的IP。如果找到，直接使用IP发起请求。否则，转到步骤2)。2）由于本地DNS服务器的解析，如果在本地DNS缓存中找到该域名到某个IP，则直接使用该IP访问。否则，继续步骤3)。3）本地DNS服务器会向根域名服务器发起请求，根域名服务器会返回顶级DNS域名服务器的地址，让你在那里进行搜索。4）本地DNS服务器会向顶级DNS域名服务器发起请求，.com顶级域名服务器会返回权威DNS域名服务器的地址，让你在那里找到。5）本地DNS服务器继续向example.com的权威DNS域名服务器发起请求。权威的DNS域名服务器看这个域名，我就可以解析。发现CDN加速域名配置已经完成，将CNAME到static.xxx.example.cdn.com域名。至此，其实我们经过一番周折，终于通过访问静态域名static.example.com找到了CDN域名地址。如果不需要寻找离用户最近的节点，可以通过static.xxx.example.cdn.com域名找到正确的IP地址。2、如何找到距离用户最近的CDN节点结合上图，继续分析是否找到距离用户最近的CDN节点。1）本地DNS服务器会向一级GSLB全局负载均衡请求发送static.xxx.example.cdn.com，一级全局负载均衡会解析用户所在运营商的网络，如作为移动运营商，将CNAME返回到域名地址如static.yd.example.cdn.com。2）本地DNS服务器会继续向二级GSLB全局负载均衡器发起请求，二级全局负载均衡器根据DNS地理位置返回SLBCDN负载均衡器地址。3）本地DNS服务器可以从本地简单轮询??返回的多个CDN节点IP中选择一个CDNIP进行访问。此时，通过GSLB全局负载均衡最终找到的CDN节点就是距离用户最近的CDN节点。3.什么是GSLB？GSLB（GlobalServerLoadBalance），即全局负载均衡，是指在部署在不同地域的服务器之间进行负载均衡。一方面，它可以将流量均衡到它下面的服务器，另一方面，它可以根据地理位置找到离用户最近的服务器。如果找到离用户最近的CDN节点，则可能无法直接从CDN节点获取相应的资源。如果资源不存在，则继续从上级区域或中心CDN节点查找。如果它不存在，它最终会回到源头。从源站获取资源，然后设置CDN缓存过期时间。一般在源站存放一些小的静态资源文件，由CDN节点主动拉取访问。对于较大的音视频流媒体文件，可以通过CDN厂商提供的接口，预先将资源写入某个CDN节点，再通过CDN内部机制将资源分发到其他CDN节点。但是，即使主动同步资源，也存在延迟，最终可能导致回源，回源带宽成本非常高。所以我们在使用CDN的时候，需要关注CDN的命中率和源站的带宽。4、解析过程中名词解释CNAME（CanonicalName）：可以将一个域名解析为另一个域名。例如：当你使用docs.example.com访问一些资源，你想通过docs-xyz.example.com访问同样的资源，你可以在DNS解析服务商添加一条CNAME记录，设置docs-xyz.example.com指向docs.example.com。添加后，所有访问docs-xyz.example.com的请求都会被转发到docs.example.com域名。CNAME域名：访问CDN时，在CDN厂商控制台添加加速域名后，您将获得CDN为您分配的CNAME域名。你需要给你的DNS解析服务商添加一条CNAME记录，将你自己的加速域名指向这个CNAME域名，这样所有对这个域名的请求都会转到CDN节点上，达到加速的效果。DNS（DomainNameSystem）：域名解析服务。将域名解析为网络上可识别的IP地址。所有的服务器都识别IP，但是用户习惯于记忆域名，所以域名和IP地址是一对一的关系。它们之间的转换工作称为域名解析，域名解析由专门的解析器完成，如上图的DNS解析过程可以看出。5.最后的总结作为一名工程师，你可能会觉得你离上述的CDN技术还很遥远。忽略CDN技术的重要性，貌似是运维的问题，与我无关。这个想法是错误的。我们的思想不要太局限。如果你做一些直播和视频相关的技术，你或多或少都会接触到这个技术。你有没有考虑过?对抖音和快手的整个过程？A市用户上传视频后，经过转码分发，B市用户可以很快观看，视频播放也很流畅。这也是得益于CDN分发技术的应用。本文通过介绍物流仓库的例子来类比CDN技术，对CDN分发架构有一个感性的认识。同时进一步分析了CDN解析的工作原理。下面通过CDN工作原理分析图来理解。其中包含了DNS解析的详细过程，以及DNSGSLB如何找到离用户最近的节点。CDN是各大系统的门面，更擅长缓存静态数据、图片、流媒体数据。CDN作为一种特殊的缓存，同样需要关注其命中率和高可用。
