前面几节课，我们了解了缓存，包括本地缓存、分布式缓存及使用场景，包括分布式集群的高可用方案。那么你的架构就变成了如下：这个架构中，我们利用分布式缓存对动态请求数据读取做了加速，但是我们的系统中存在大量的静态资源文件。对于移动app来说，这些静态资源主要是图片、视频、流媒体消息。对于web网站来说则包括了javascript\css\静态HTML等。具体到示例中的电商系统，商品的图片、介绍商品使用方法的视频等静态资源文件都放在了Nginx等web服务器上，他们的读请求量极大，并且对访问速度的要去极高，还占据了很高的带宽，这时会出现访问速度慢带宽沾满影响动态请求的问题，那么你就需要考虑如何通过加速这些静态资源文件了。静态资源加速的考虑点那么我们不可用通过分布式缓存实现吗？不可以的，分布式缓存也不能保证资源文件的就近传输问题。所以，静态资源文件的关键点是就近访问。这样才能达到性能最有。所以 我们考虑在业务服务器上层增加一层特殊的缓存，用来承担绝大部分对于静态资源的访问，这一层特殊访问的节点需要遍布在全国各地，这样可以让用户选择最近的节点访问。缓存的命中率也需要一定的保证，尽量减少资源存储源站的请求数量-回源请求，这一层缓存就是CDNCDN 的关键技术CDN（Content Delivery Network/Content Distribution Network，内容分发网络）。简单来说就是将静态资源分发至位于不同地理位置的服务器上，这样就可以就近访问静态资源文件，加快访问速度。如何让用户的请求到达 CDN 节点首先，我们考虑一下如何让用户的请求到达 CDN 节点，你可能会觉得这很简单啊，只需要告诉用户 CDN 节点的 IP 地址，然后请求这个 IP 地址上面部署的 CDN 服务就可以了啊。但是这样会有一个问题：就是我们使用的是第三方厂商的 CDN 服务，CDN 厂商会给我们一个 CDN 的节点 IP，比如说这个 IP 地址是“111.202.34.130”，那么我们的电商系统中的图片的地址很可能是这样的：“http://111.202.34.130/1.jpg”, 这个地址是要存储在数据库中的。那么如果这个节点 IP 发生了变更怎么办？或者我们如果更改了 CDN 厂商怎么办？是不是要修改所有的商品的 url 域名呢？这就是一个比较大的工作量了。所以，我们要做的事情是将第三方厂商提供的 IP 隐藏起来，给到用户的最好是一个本公司域名的子域名。那么如何做到这一点呢？这就需要依靠 DNS 来帮我们解决域名映射的问题了。DNS（Domain Name System，域名系统）实际上就是一个存储域名和 IP 地址对应关系的分布式数据库。而域名解析的结果一般有两种，一种叫做“A 记录”，返回的是域名对应的 IP 地址；另一种是“CNAME 记录”，返回的是另一个域名，也就是说当前域名的解析要跳转到另一个域名的解析上。实际上 www.baidu.com 域名的解析结果就是一个 CNAME 记录，域名的解析被跳转到 www.a.shifen.com 上了，我们正是利用 CNAME 记录来解决域名映射问题的，具体是怎么解决的呢？我给你举个例子。比如你的公司的一级域名叫做 example.com，那么你可以把你的图片服务的域名定义为“img.example.com”，然后将这个域名的解析结果的 CNAME 配置到 CDN 提供的域名上，比如 uclound 可能会提供一个域名是“80f21f91.cdn.ucloud.com.cn”这个域名。这样你的电商系统使用的图片地址可以是“http://img.example.com/1.jpg”。用户在请求这个地址时，DNS 服务器会将域名解析到 80f21f91.cdn.ucloud.com.cn 域名上，然后再将这个域名解析为 CDN 的节点 IP，这样就可以得到 CDN 上面的资源数据了。不过这里面有一个问题：因为域名解析过程是分级的，每一级有专门的域名服务器承担解析的职责，所以域名的解析过程有可能需要跨越公网做多次 DNS 查询，在性能上是比较差的。从“ 域名分级解析示意图”中你可以看出 DNS 分为很多种，有根 DNS，顶级 DNS 等等。除此之外还有两种 DNS 需要特别留意：一种是 Local DNS，它是由你的运营商提供的 DNS，一般域名解析的第一站会到这里；另一种是权威 DNS，它的含义是自身数据库中存储了这个域名对应关系的 DNS。下面我以 www.baidu.com 这个域名为例给你简单介绍一下域名解析的过程：一开始，域名请求解析，会先检查本地hosts文件，查看是否有 www.baidu.com对应的IP如果没有的话，就请求local dns 是否有域名解析缓存的结果，如果有就返回标识是从非权威DNS返回的结果如果没有就开始dns的迭代查询先请求根 DNS，根 DNS 返回顶级 DNS（.com）的地址；再请求.com 顶级 DNS 得到 baidu.com 的域名服务器地址；再从 baidu.com 的域名服务器中查询到 www.baidu.com 对应的 IP 地址，返回这个 IP 地址的同时标记这个结果是来自于权威 DNS 的结果，同时写入 Local DNS 的解析结果缓存，这样下一次的解析同一个域名就不需要做 DNS 的迭代查询了。经过了向多个 DNS 服务器做查询之后，整个 DNS 的解析的时间有可能会到秒级别，那么我们如何来解决这个性能问题呢？一个解决的思路是：在 APP 启动时对需要解析的域名做预先解析，然后把解析的结果缓存到本地的一个 LRU 缓存里面。这样当我们要使用这个域名的时候，只需要从缓存中直接拿到所需要的 IP 地址就好了，如果缓存中不存在才会走整个 DNS 查询的过程。同时为了避免 DNS 解析结果的变更造成缓存内数据失效，我们可以启动一个定时器定期地更新缓存中的数据。![这里总结一下，将用户的请求映射到 CDN 服务器上是使用 CDN 时需要解决的一个核心的问题，而 CNAME 记录在 DNS 解析过程中可以充当一个中间代理层的角色，可以把用户最初使用的域名代理到正确的 IP 地址上。如何找到离用户最近的 CDN 节点GSLB（Global Server Load Balance，全局负载均衡）的含义是对于部署在不同地域的服务器之间做负载均衡，下面可能管理了很多的本地负载均衡组件。它有两方面的作用：一方面，它是一种负载均衡服务器，负载均衡，顾名思义嘛，指的是让流量平均分配使得下面管理的服务器的负载更平均；另一方面，它还需要保证流量流经的服务器与流量源头在地缘上是比较接近的。GSLB（Global Server Load Balance，全局负载均衡）的含义是对于部署在不同地域的服务器之间做负载均衡，下面可能管理了很多的本地负载均衡组件。它有两方面的作用：一方面，它是一种负载均衡服务器，负载均衡，顾名思义嘛，指的是让流量平均分配使得下面管理的服务器的负载更平均；另一方面，它还需要保证流量流经的服务器与流量源头在地缘上是比较接近的。GSLB 可以通过多种策略来保证返回的 CDN 节点和用户尽量保证在同一地缘区域，比如说可以将用户的 IP 地址按照地理位置划分为若干个区域，然后将 CDN 节点对应到一个区域上，根据用户所在区域来返回合适的节点；也可以通过发送数据包测量 RTT 的方式来决定返回哪一个节点。不过这些原理不是本节课重点内容，你了解一下就可以了，我不做详细的介绍。有了 GSLB 之后，节点的解析过程变成了下图中的样子：当然，是否能够从 CDN 节点上获取到资源还取决于 CDN 的同步延时。一般我们会通过 CDN 厂商的接口将静态的资源写入到某一个 CDN 节点上，再由 CDN 内部的同步机制将资源分散同步到每个 CDN 节点，即使 CDN 内部网络经过了优化，这个同步的过程是有延时的，一旦我们无法从选定的 CDN 节点上获取到数据，我们就不得不从源站获取数据，而用户网络到源站的网络可能会跨越多个主干网，这样不仅性能上有损耗也会消耗源站的带宽，带来更高的研发成本。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情况。总结1.DNS 技术是 CDN 实现中使用的核心技术，可以将用户的请求映射到 CDN 节点上；2.DNS 解析结果需要做本地缓存，降低 DNS 解析过程的响应时间；3.GSLB 可以给用户返回一个离着他更近的节点，加快静态资源的访问速度。作为一个服务端开发人员，你可能会忽略 CDN 的重要性，对于偶尔出现的 CDN 问题嗤之以鼻，觉得这个不是我们应该关心的内容，这种想法是错的。CDN 是我们系统的门面，其缓存的静态数据，如图片和视频数据的请求量很可能是接口请求数据的几倍甚至更高，一旦发生故障，对于整体系统的影响是巨大的。另外 CDN 的带宽历来是我们研发成本的大头，尤其是目前处于小视频和直播风口上，大量的小视频和直播研发团队都在绞尽脑汁地减少 CDN 的成本。由此看出，CDN 是我们整体系统至关重要的组成部分，而它作为一种特殊的缓存，其命中率和可用性也是我们服务端开发人员需要重点关注的指标。
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