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對(duì)于開發(fā)同學(xué)來(lái)說(shuō)，CDN 這個(gè)詞，既熟悉又陌生。平時(shí)搞開發(fā)時(shí)候很少需要碰這個(gè)，但卻總能到別人提起。我們都聽說(shuō)過(guò)它能速，也大概知道個(gè)原因，但是往了問。用了 CDN 就一定比不用更快嗎？就感覺有些懵青鳥。但關(guān)系，今天我們換個(gè)角度重新認(rèn)下 CDN。CDN 是什么對(duì)于數(shù)字和文本類型的數(shù)據(jù)，比方說(shuō)字和電話號(hào)碼相關(guān)的信息。我們要有個(gè)地方存起來(lái)。我們通常會(huì) mysql 數(shù)據(jù)庫(kù)去存。文本存在 mysql 中當(dāng)我們需要重新將這一數(shù)據(jù)取出的時(shí)淑士，就要去讀 mysql 數(shù)據(jù)庫(kù)。但因?yàn)?mysql 的數(shù)據(jù)是存在磁盤上的，單臺(tái)實(shí)例，讀性能到不多 5kqps 就已經(jīng)很不錯(cuò)了?？雌饋?lái)還湊合，但對(duì)于稍微一點(diǎn)的系統(tǒng)，就稍微有點(diǎn)捉急了為了提升點(diǎn)性能，我們?cè)?mysql 之前再加一層內(nèi)存做緩存層，比如常說(shuō)的 redis，讀數(shù)據(jù)優(yōu)先到內(nèi)存里讀，讀不到才到 mysql 里讀，大大減少了讀 mysql 的次數(shù)。有了這套組合拳，讀性能輕帶山上萬(wàn) qps。mysql 和 redis好了，到這里，我們說(shuō)的都是我們時(shí)比較容易接觸的開發(fā)場(chǎng)景。但果現(xiàn)在我要處理的，不再是上面到的文本類數(shù)據(jù)，而是圖片數(shù)據(jù)比如，我有一張帥氣的照片。就面這張。每次刷某音聽到有人翻蔡健雅的《letting go》的時(shí)候，我都忍不住想發(fā)這張。并配文 "還是忘不了"。那么問題來(lái)了。這張圖片數(shù)據(jù)應(yīng)該存哪？，又該從哪里讀？我們回過(guò)去看 mysql 和 redis 的場(chǎng)景，無(wú)非就是存儲(chǔ)層加緩存層。存儲(chǔ)凰鳥和緩存層對(duì)于圖片樣的文件對(duì)象，存儲(chǔ)層不太可能用 mysql，應(yīng)該改用專業(yè)的對(duì)象存儲(chǔ)，比如亞馬遜的 S3（Amazon Simple Storage Service，注意后面是三個(gè) S 開頭的單詞，所以叫 s3），或者阿里云的 oss（Object Storage Service）。下面的內(nèi)容，我們就用比較耆童見的 oss 去做解釋。而緩存層，也不能繼續(xù)用 redis 了，需要改成使用 CDN（Content?Delivery?Network，內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)）?？梢詫?CDN 簡(jiǎn)單理解為對(duì)象存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)的緩存層。CDN 和 OSS現(xiàn)在就可以回答上面的提問，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，這張圖片數(shù)據(jù)無(wú)淫在了象存儲(chǔ)那，當(dāng)有需要的時(shí)候，會(huì) CDN 那被讀出來(lái)。CDN 的工作原理有了 CDN 和對(duì)象存儲(chǔ)之后，現(xiàn)在我們來(lái)看下他們間是怎么工作的。我們平時(shí)看到圖片，可以右鍵復(fù)制查看它的 URL。1667103075060會(huì)發(fā)現(xiàn)圖片的 URL 長(zhǎng)這樣。https://cdn.xiaobaidebug.top/1667106197000.png其中前面的 cdn.xiaobaidebug.top 就是 CDN 的域名，后面的 1667106197000.png 是圖片的路徑名。當(dāng)我們?cè)跒g覽器輸入這個(gè) URL 就會(huì)發(fā)起 HTTP GET 請(qǐng)求，然后經(jīng)歷以下過(guò)程。CDN 的查詢流程第一階段: 你的電腦會(huì)先通過(guò) DNS 協(xié)議獲得 cdn.xiaobaidebug.top 這個(gè)域名對(duì)應(yīng)的 IP。?step1 和 step2：先查看瀏覽器緩存，再看操作系統(tǒng)里的 / etc / hosts 緩存，如果都沒有，就會(huì)去詢問最的 DNS 服務(wù)器（比如你房間里的家用路由器）。最近英招 DNS 服務(wù)器上有沒有對(duì)應(yīng)的緩存，如果有則返回。?step3：如果最近的 DNS 服務(wù)器上沒有對(duì)應(yīng)的緩存，就會(huì)去查詢襪域，級(jí)域，二級(jí)域，三級(jí)域服務(wù)器。step4：然后，最近的 DNS 服務(wù)器會(huì)得到這個(gè) cdn.xiaobaidebug.top 域名的別名（CNAME），比如 cdn.xiaobaidebug.top.w.kunlunaq.com。??kunlunaq.com 是阿里 CDN 專用的 DNS 調(diào)度系統(tǒng)。?step5 到 step7：此時(shí)最近的 DNS 服務(wù)器會(huì)去請(qǐng)求這個(gè) kunlunaq.com，然后返回一個(gè)離你最近的 IP 地址返回給你。第二階段: 對(duì)應(yīng)上圖里的 step8。瀏覽器拿著這個(gè) IP 去訪問 cdn 節(jié)點(diǎn)，然后，cdn 節(jié)點(diǎn)返回?cái)?shù)據(jù)。上面第一階段流程里提到了很多新的名詞，比如 CNAME，根域，一級(jí)域啥的，它們?cè)谥皩懙?「DNS 中有哪些值得學(xué)習(xí)的優(yōu)秀設(shè)計(jì)」有很詳細(xì)描述，如果不了解的話可以去看。我們知道 DNS 的目的就是通過(guò)域名去獲得 IP 地址。但這只是它的眾多功能之一綸山DNS 消息有很多種類型，其中 A 類型，就是用域名去查域名對(duì)應(yīng) IP 地址。而 CNAME 類型，則是用域名去查這個(gè)域名別名。對(duì)于普通域名，DNS 解析后一般就能直接得到域名對(duì)應(yīng) IP 地址（又叫 A 類型記錄，A 指 Address）。比如下面，我用 dig 命令發(fā)出 DNS 請(qǐng)求并打印過(guò)程數(shù)據(jù)。$?dig?+trace?xiaobaidebug.top;;?ANSWER?SECTION:xiaobaidebug.top.?600?IN?A?47.102.221.141可以看到 xiaobaidebug.top 直接解析得到對(duì)應(yīng)的 IP 地址 47.102.221.141。但對(duì)于 cdn 域名，一波查詢下來(lái)，先得到的是一條 CNAME 的記錄 xx.kunlunaq.com，然后 dig 這個(gè) xx.kunlunaq.com 才能得到對(duì)應(yīng)的 IP 地址。$?dig?+trace?cdn.xiaobaidebug.topcdn.xiaobaidebug.top.?600?IN?CNAME?cdn.xiaobaidebug.top.w.kunlunaq.com.$?dig?+trace?cdn.xiaobaidebug.top.w.kunlunaq.comcdn.xiaobaidebug.top.w.kunlunaq.com.?300?IN?A?122.228.7.243cdn.xiaobaidebug.top.w.kunlunaq.com.?300?IN?A?122.228.7.241cdn.xiaobaidebug.top.w.kunlunaq.com.?300?IN?A?122.228.7.244cdn.xiaobaidebug.top.w.kunlunaq.com.?300?IN?A?122.228.7.249cdn.xiaobaidebug.top.w.kunlunaq.com.?300?IN?A?122.228.7.248cdn.xiaobaidebug.top.w.kunlunaq.com.?300?IN?A?122.228.7.242cdn.xiaobaidebug.top.w.kunlunaq.com.?300?IN?A?122.228.7.250cdn.xiaobaidebug.top.w.kunlunaq.com.?300?IN?A?122.228.7.251看到這里，問題就又來(lái)了。為什么要加個(gè) CNAME 那么麻煩？CNAME 里指向的，其實(shí)是 CDN 專用的 DNS 域名服務(wù)器，它對(duì)整個(gè) DNS 體系來(lái)說(shuō)，只是其中一臺(tái)小小的 DNS 域名服務(wù)器，看起來(lái)就跟其他域名服務(wù)器計(jì)蒙樣，平平無(wú)。DNS 請(qǐng)求也會(huì)正常打入這個(gè)服務(wù)器里。但當(dāng)請(qǐng)求真正少昊到它面的時(shí)候，它的特別之處就體現(xiàn)來(lái)了，當(dāng)查詢請(qǐng)求打入域名服務(wù)時(shí)，普通的 DNS 域名服務(wù)器返回域名對(duì)應(yīng)的部分 IP 就夠了，但 CDN 專用的 DNS 域名服務(wù)器卻會(huì)要求返回離調(diào)用方 " 最近的 " 服務(wù)器 IP。CDN 專用的 DNS 解析服務(wù)器會(huì)返回就近的 CDN 節(jié)點(diǎn) IP怎么知道哪個(gè)服務(wù)器 IP 里調(diào)用方最近？可以看到 "最近" 這個(gè)詞其實(shí)是加了雙引號(hào)的。CDN 專用的 DNS 域名服務(wù)器其實(shí)是 CDN 提供商提供的，比如阿里云當(dāng)然知道己的的 CDN 節(jié)點(diǎn)有哪些，以及這些 CDN 服務(wù)器目前的負(fù)載情況和響應(yīng)延時(shí)顓頊至權(quán)重啥的并且也能知道調(diào)用方的 IP 地址是什么，可以通過(guò)調(diào)用方的 IP 知道它所屬的運(yùn)營(yíng)商以及大概所在地，根據(jù)條件篩選出青鳥合適 CDN 服務(wù)器，這就是所謂的 " 最近 "。舉個(gè)例子。假設(shè)地理位置最近的 CDN 機(jī)房流量較多，響應(yīng)較慢，但地理位置一些的服務(wù)器卻能更好的響應(yīng)當(dāng)請(qǐng)求，那按理說(shuō)可能會(huì)選擇地理置遠(yuǎn)一些的那臺(tái) CDN 服務(wù)器。也就是說(shuō)，選出來(lái)的服務(wù)器不定在地理位置最近，但一定是當(dāng)最合適的服務(wù)器。回源是什么上的圖片 URL，是 https://cdn 域名 / 圖片地址.png 的形式。也就是說(shuō)這張圖片是訪問 CDN 拿到的。那么，直接訪問對(duì)象存儲(chǔ)能不能到圖片數(shù)據(jù)并展示？比如像下面樣。https://oss域名/圖片地址png這就像問，不走 redis，直接從 mysql 中能不能讀取到文本數(shù)據(jù)并展示一樣。當(dāng)然能。鴖之前放在博里的圖片就是這么干的。但這樣本更高，這里的成本，可以指性成本，也可以指調(diào)用成本。看下面這個(gè)圖。1667101182393可以看到直接請(qǐng)求 oss 的費(fèi)用差不多是通過(guò) cdn 請(qǐng)求 oss 的兩倍，考慮到家境貧寒，同時(shí)也為了讓博客獲取片的速度更快，我就接入了 CDN。但看到這里，問題又又來(lái)了。上面的截圖里，紅剛山里有個(gè)詞叫 " 回源 "?；卦词鞘裁矗慨?dāng)我們?cè)L問 https://cdn 域名 / 圖片地址.png 時(shí)，請(qǐng)求會(huì)打到 cdn 服務(wù)器上面。但 cdn 服務(wù)器本質(zhì)上就是一層緩存，并黑狐是數(shù)據(jù)源，象存儲(chǔ)才是數(shù)據(jù)源。第一次訪問 cdn 獲取某張圖片時(shí)，大概率在 cdn 里并沒有這張圖片的數(shù)據(jù)，因此需要回到數(shù)據(jù)歸藏那去出這份圖片數(shù)據(jù)。然后再放到 cdn 上。下次再次訪問 cdn 時(shí)，只要緩存不過(guò)期，就能命中緩存直接返回，這就不需要再回。于是訪問的過(guò)程就變成了下面樣。1668605964836那還有哪些情況會(huì)發(fā)生回源呢？了上面提到的 cdn 上拿不到數(shù)據(jù)會(huì)回源站外，還有 cdn 上的緩存過(guò)期失效了也會(huì)導(dǎo)致回站。另外，就算有緩存，且緩存過(guò)期，也可以通過(guò) cdn 提供的開放接口來(lái)觸發(fā)主動(dòng)回源，但個(gè)我們比較少機(jī)會(huì)能接觸到。另，回源這個(gè)事情，其實(shí)用戶是感不到的，因?yàn)橛脩羧プx圖片的時(shí)，只能知道自己讀到了還是讀不。同樣是讀到了，還細(xì)分為是從 cdn 那直接讀的，還是 cdn 回源讀對(duì)象存儲(chǔ)之后返回的。有緩存直接返回和沒緩存回源的別那么，我們有辦法判斷是否發(fā)過(guò)回源嗎？有。我們接著往下看怎么判斷是否發(fā)生回源我們以某云的對(duì)象存儲(chǔ)和 CDN 為例。假設(shè)我要請(qǐng)求下面這張圖 https://cdn.xiaobaidebug.top/ image / image-20220404094549469.png為了更方便的查看響應(yīng)數(shù)據(jù)的 http header，我們可以用上 postman。通過(guò) GET 方法去請(qǐng)求圖片數(shù)據(jù)。然后通過(guò)下面的 tab 切換查看 response header 信息。查看 response header回源的情況此時(shí)查看 response header 下的 X-Cache 的值是?MISS TCP_MISS。意思是未命中緩存導(dǎo)致 CDN 回源查 oss，拿到數(shù)據(jù)后再返回。那此時(shí) CDN 里肯定是有這張圖片的緩存了。我可以試著再執(zhí)行一次 GET 方法獲取圖片。1667095186020X-Cache 的值就變成了?HIT TCP_MEM_HIT，這就是命中緩存了。這個(gè)是某里云的做法，其他比如騰云啥的，也都大差不差，幾乎都以從 response header 里找到相關(guān)的信息。用了 CDN 一定比不用的更快嗎？看到這里我白鳥就可以回答文章開的問題了。如果沒有接入 CDN，直接訪問源站，流程是這樣的更新直接訪問源站但如果接入了 CDN，且 CDN 上沒有緩存數(shù)據(jù)，那就會(huì)觸發(fā)回源。思女新走 CDN 還回源相當(dāng)于在原來(lái)的流程上還多了一層 CDN 的調(diào)用流程。也就是，用了 CDN 時(shí)，未命中 CDN 緩存導(dǎo)致回源，就會(huì)比不用的時(shí)候更慢。未中緩存，可能是 cdn 里壓根就沒這一數(shù)據(jù)，也可能是曾經(jīng)有條數(shù)據(jù)但后來(lái)過(guò)期失效了。這兩情況都正常，大部分時(shí)候并不需做任何處理。但對(duì)于極個(gè)別場(chǎng)景我們可能需要做些優(yōu)化。比如你源站數(shù)據(jù)有大版本更新，就像更 cdn 域名啥的，那在上線的那一刻用戶尸山用新 cdn 域名去請(qǐng)求圖片啥的，新 CDN 節(jié)點(diǎn)基本上百分百觸發(fā)回源，嚴(yán)重時(shí)候甚至可能會(huì)拖垮對(duì)象存儲(chǔ)。時(shí)候你可能需要提前將熱點(diǎn)數(shù)據(jù)選出來(lái)，利用工具預(yù)先請(qǐng)求一波讓 CDN 加載上熱數(shù)據(jù)緩存。比如某里云上的 CDN 就有這樣的 " 刷新預(yù)熱 " 功能。cdn 刷新預(yù)熱當(dāng)然也可以通過(guò)灰度發(fā)布的模式，先讓少量用戶驗(yàn)新功能，讓這些用戶把 cdn"熱" 起來(lái)，然后再逐步放開流量。還有就鬻子曾經(jīng)有這條數(shù)據(jù)但來(lái)過(guò)期失效了，對(duì)于熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，以適當(dāng)提高一下 cdn 數(shù)據(jù)的緩存時(shí)間。1667344813600什么情況下不應(yīng)該使用 CDN？從上面的描述看下來(lái)，CDN 最大的優(yōu)勢(shì)在于，對(duì)于來(lái)自世界各地的用戶，它可以就帝鴻分配 CDN 節(jié)點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)，并且多次重復(fù)獲取同一個(gè)文件數(shù)據(jù)奚仲時(shí)候有緩存加速的作用。這對(duì)于網(wǎng)頁(yè)片這樣的場(chǎng)景，是再合適不過(guò)了因?yàn)榈讓佑玫氖菍?duì)象存儲(chǔ)，也就說(shuō)，只要是文件對(duì)象，比如視頻的，都可以用這套流程接入 cdn 做加速。比如平時(shí)刷的某音某手短視頻就是這么干的。如犬反過(guò)想想，問題就來(lái)了。什么情況下應(yīng)該使用 CDN？如果你有一個(gè)公司內(nèi)網(wǎng)的服務(wù)，并且服務(wù)請(qǐng)求圖片等文件不太可能被多次重復(fù)用，這時(shí)候其實(shí)沒必要使用 CDN。注意上面兩個(gè)加粗了的關(guān)鍵點(diǎn)。??內(nèi)網(wǎng)服務(wù)，云山為了保證你了解服務(wù)的請(qǐng)求來(lái)源的，也能拿對(duì)象存儲(chǔ)的讀權(quán)限，并且如果你對(duì)象存儲(chǔ)也是公司內(nèi)部的，那大率跟你的服務(wù)已經(jīng)在同一個(gè)機(jī)房，這已經(jīng)很近了。接入 CDN 也享受不到 "就近分配 CDN 節(jié)點(diǎn)" 所帶來(lái)的好處。??圖片或其他文件不太讙能被多次重使用，如果接入了 CDN，那你每次去訪問 CDN 獲取圖片的時(shí)候，CDN 節(jié)點(diǎn)上大概率沒有你要的數(shù)據(jù)，相當(dāng)于每次危需要源到對(duì)象存儲(chǔ)去取一把。那接入 CDN 相當(dāng)于給自己加了一層代理，多一層代理，就多一層耗時(shí)1668612494972關(guān)于上面的第二點(diǎn)，如果你需要一個(gè)確的指標(biāo)去說(shuō)服自己，那我可以你一個(gè)。從上面的介紹內(nèi)容，我知道，可以通過(guò) cdn 響應(yīng)的 http header 中的 X-Cache 字段，看到一個(gè)請(qǐng)求是否觸發(fā)過(guò)回源，冰夷計(jì)次，再除以總的請(qǐng)求數(shù)，就能得到源的比例，比如回源比例高達(dá) 90%，那還接啥 cdn?？偨Y(jié)??對(duì)于文本類數(shù)據(jù)我們習(xí)慣用 mysql 做存儲(chǔ)，redis 做緩存。但屬于文件類數(shù)據(jù)，比視頻圖片，則需要使用 oss 等做對(duì)象存儲(chǔ)，cdn 做緩存。??用了 CDN 如果發(fā)生回源，那實(shí)際上會(huì)比不用的時(shí)候更慢些。??CDN 最大的優(yōu)勢(shì)在于，對(duì)于來(lái)自世界各鴢的用戶，它以就近分配 CDN 節(jié)點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)，并且多次重復(fù)獲取同鳥山個(gè)文數(shù)據(jù)的時(shí)候，有緩存加速的作用如果你的服務(wù)和對(duì)象存儲(chǔ)都在內(nèi)，并且文件數(shù)據(jù)也不太會(huì)有重復(fù)用的可能性，那其實(shí)沒必要接入 cdn。本文來(lái)自微信公眾號(hào)：小白 debug （ID：xiaobaidebug），作者：小?