如圖是一個(gè)典型的CDN系統(tǒng)三級(jí)部署示意圖:

節(jié)點(diǎn)是 CDN 系統(tǒng)中最基本的部署單元，一個(gè)CDN系統(tǒng)由大量的、地理位置上分散的 POP（point-of-presence）節(jié)點(diǎn)組成，為用戶提供就近的內(nèi)容訪問服務(wù)。

CDN 節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)主要包含 CDN 骨干點(diǎn)和 POP 點(diǎn)。CDN 骨干點(diǎn)和 CDN POP 點(diǎn)在功能上不同。

中心和區(qū)域節(jié)點(diǎn)一般稱為骨干點(diǎn)，主要作為內(nèi)容分發(fā)和邊緣未命中時(shí)的服務(wù)點(diǎn)；

邊緣節(jié)點(diǎn)又被稱為POP（point-of-presence）節(jié)點(diǎn)，CDN POP點(diǎn)主要作為直接向用戶提供服務(wù)的節(jié)點(diǎn)。

但是，從節(jié)點(diǎn)構(gòu)成上來說，無論是CDN骨干點(diǎn)還是CDN POP點(diǎn)，都由Cache設(shè)備和本地負(fù)載均衡設(shè)備構(gòu)成。

在一個(gè)節(jié)點(diǎn)中，Cache設(shè)備和本地負(fù)載均衡設(shè)備的連接方式有兩種：一種是旁路方式，一種是穿越方式。

如圖所示：

在穿越方式下，SLB（Server Load Balancer，負(fù)載均衡 一般由 L4-7 交換機(jī)實(shí)現(xiàn)，SLB 向外提供可訪問的 公網(wǎng)IP地址（VIP，每臺(tái)Cache僅分配私網(wǎng)IP地址，該臺(tái)SLB下掛的所有Cache構(gòu)成一個(gè)服務(wù)組。所有用戶請(qǐng)求和媒體流都經(jīng)過該SLB設(shè)備，再由SLB設(shè)備進(jìn)行向上向下轉(zhuǎn)發(fā)。SLB實(shí)際上承擔(dān)了 NAT（Network Address Translation，網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）功能，向用戶屏蔽了Cache設(shè)備的IP地址。這種方式是CDN系統(tǒng)中應(yīng)用較多的方式，優(yōu)點(diǎn)是具有較高的安全性和可靠性，缺點(diǎn)是L4-7交換機(jī)通常較為昂貴。另外，當(dāng)節(jié)點(diǎn)容量大時(shí)，L4-7交換機(jī)容易形成性能瓶頸。不過近年來，隨著 LVS (Linux Virtual Server，即Linux虛擬服務(wù)器) 等技術(shù)的興起，SLB設(shè)備價(jià)格有了大幅下降。

在旁路方式下，有兩種 SLB 實(shí)現(xiàn)方式：

在早期，這種 SLB 一般由軟件實(shí)現(xiàn)。SLB 和 Cache 設(shè)備都具有公共的IP地址，SLB 和 Cache 構(gòu)成并聯(lián)關(guān)系。用戶需要先訪問 SLB 設(shè)備，然后再以重定向的方式訪問特定的 Cache。這種實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單靈活，擴(kuò)展性好，缺點(diǎn)是安全性較差，而且需要依賴于應(yīng)用層重定向。

隨著技術(shù)的發(fā)展，L4-7 交換機(jī)也可采用旁路部署（負(fù)載均衡硬件設(shè)備的部署）方式，旁掛在路由交換設(shè)備上，數(shù)據(jù)流量通過三角傳輸方式進(jìn)行。

在CDN系統(tǒng)中，不僅分發(fā)服務(wù)系統(tǒng)和調(diào)度控制系統(tǒng)是分布式部署的，運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)也是分級(jí)分布式部署的，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是運(yùn)營(yíng)管理數(shù)據(jù)的生成點(diǎn)和采集點(diǎn)，通過日志和網(wǎng)管代理等方式上報(bào)數(shù)據(jù)。可以說，CDN本身就是一個(gè)大型的具有中央控制能力的分布式服務(wù)系統(tǒng)。

當(dāng)下的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用都包含大量的靜態(tài)內(nèi)容，但靜態(tài)內(nèi)容以及一些準(zhǔn)動(dòng)態(tài)內(nèi)容又是最耗費(fèi)帶寬的，特別是針對(duì)全國(guó)甚至全世界的大型網(wǎng)站，如果這些請(qǐng)求都指向主站的服務(wù)器的話，不僅是主站服務(wù)器受不了，單端口500M左右的帶寬也扛不住，所以大多數(shù)網(wǎng)站都需要CDN服務(wù)。

根本上的原因是，訪問速度對(duì)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的用戶體驗(yàn)、口碑、甚至說直接的營(yíng)收都有巨大的影響，任何的企業(yè)都渴望自己站點(diǎn)有更快的訪問速度。而HTTP傳輸時(shí)延對(duì)web的訪問速度的影響很大，在絕大多數(shù)情況下是起決定性作用的，這是由TCP/IP協(xié)議的一些特點(diǎn)決定的。物理層上的原因是光速有限、信道有限，協(xié)議上的原因有丟包、慢啟動(dòng)、擁塞控制等。

這就是你使用CDN的第一個(gè)也是最重要的原因：為了加速網(wǎng)站的訪問。

除了加速網(wǎng)站的訪問之外，CDN還有一些作用：

為了實(shí)現(xiàn)跨運(yùn)營(yíng)商、跨地域的全網(wǎng)覆蓋

互聯(lián)不互通、區(qū)域ISP地域局限、出口帶寬受限制等種種因素都造成了網(wǎng)站的區(qū)域性無法訪問。CDN加速可以覆蓋全球的線路，通過和運(yùn)營(yíng)商合作，部署IDC資源，在全國(guó)骨干節(jié)點(diǎn)商，合理部署CDN邊緣分發(fā)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，充分利用帶寬資源，平衡源站流量。阿里云在國(guó)內(nèi)有500+節(jié)點(diǎn)，海外300+節(jié)點(diǎn)，覆蓋主流國(guó)家和地區(qū)不是問題，可以確保CDN服務(wù)的穩(wěn)定和快速。

為了保障你的網(wǎng)站安全

CDN的負(fù)載均衡和分布式存儲(chǔ)技術(shù)，可以加強(qiáng)網(wǎng)站的可靠性，相當(dāng)無無形中給你的網(wǎng)站添加了一把保護(hù)傘，應(yīng)對(duì)絕大部分的互聯(lián)網(wǎng)攻擊事件。防攻擊系統(tǒng)也能避免網(wǎng)站遭到惡意攻擊。

為了異地備援

當(dāng)某個(gè)服務(wù)器發(fā)生意外故障時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)調(diào)用其他臨近的健康服務(wù)器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行服務(wù)，進(jìn)而提供接近100%的可靠性，這就讓你的網(wǎng)站可以做到永不宕機(jī)。

為了節(jié)約成本

投入使用CDN加速可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)站的全國(guó)鋪設(shè)，你根據(jù)不用考慮購(gòu)買服務(wù)器與后續(xù)的托管運(yùn)維，服務(wù)器之間鏡像同步，也不用為了管理維護(hù)技術(shù)人員而煩惱，節(jié)省了人力、精力和財(cái)力。

為了讓你更專注業(yè)務(wù)本身

CDN加速?gòu)S商一般都會(huì)提供一站式服務(wù)，業(yè)務(wù)不僅限于CDN，還有配套的云存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)服務(wù)、視頻云服務(wù)等，而且一般會(huì)提供7x24運(yùn)維監(jiān)控支持，保證網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)暢通，你可以放心使用。并且將更多的精力投入到發(fā)展自身的核心業(yè)務(wù)之上。

站點(diǎn)或者應(yīng)用中大量靜態(tài)資源的加速分發(fā)，建議將站點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行動(dòng)靜分離，動(dòng)態(tài)文件可以結(jié)合云服務(wù)器ECS，靜態(tài)資源如各類型圖片、html、css、js文件等，建議結(jié)合 對(duì)象存儲(chǔ)OSS 存儲(chǔ)海量靜態(tài)資源，可以有效加速內(nèi)容加載速度，輕松搞定網(wǎng)站圖片、短視頻等內(nèi)容分發(fā)。

支持各類文件的下載、分發(fā)，支持在線點(diǎn)播加速業(yè)務(wù)，如mp4、flv視頻文件或者平均單個(gè)文件大小在20M以上，主要的業(yè)務(wù)場(chǎng)景是視音頻點(diǎn)播、大文件下載（如安裝包下載）等，建議搭配對(duì)象存儲(chǔ)OSS使用，可提升回源速度，節(jié)約近2/3回源帶寬成本。

視頻流媒體直播服務(wù)，支持媒資存儲(chǔ)、切片轉(zhuǎn)碼、訪問鑒權(quán)、內(nèi)容分發(fā)加速一體化解決方案。結(jié)合彈性伸縮服務(wù)，及時(shí)調(diào)整服務(wù)器帶寬，應(yīng)對(duì)突發(fā)訪問流量；結(jié)合媒體轉(zhuǎn)碼服務(wù)，享受高速穩(wěn)定的并行轉(zhuǎn)碼，且任務(wù)規(guī)模無縫擴(kuò)展。

移動(dòng)APP更新文件（apk文件）分發(fā)，移動(dòng)APP內(nèi)圖片、頁(yè)面、短視頻、UGC等內(nèi)容的優(yōu)化加速分發(fā)。提供httpDNS服務(wù)，避免DNS劫持并獲得實(shí)時(shí)精確的DNS解析結(jié)果，有效縮短用戶訪問時(shí)間，提升用戶體驗(yàn)。

其實(shí)，CDN本身就是一種DNS劫持，只不過是良性的。 不同于黑客強(qiáng)制DNS把域名解析到自己的釣魚IP上，CDN則是讓DNS主動(dòng)配合，把域名解析到臨近的服務(wù)器上。

劫持通常分為兩類：

域名劫持，又稱DNS劫持，通常是指域名指向到非正常IP（惡意IP），該惡意IP通過反向代理的方式，在能返回網(wǎng)頁(yè)正常內(nèi)容的情況，可能插入惡意代碼、監(jiān)聽網(wǎng)民訪問、劫持敏感信息等操作。通常驗(yàn)證一個(gè)域名是否被劫持的方法是PING一個(gè)域名，如果發(fā)現(xiàn)PING出來的IP不是您的服務(wù)器真實(shí)IP，則可以確定被劫持了（當(dāng)然如果使用了知道創(chuàng)宇云安全等安全加速平臺(tái)，得到的IP為平臺(tái)IP，并非劫持）

數(shù)據(jù)劫持，通常由電信運(yùn)營(yíng)商中某些員工等勾結(jié)犯罪分子，在公網(wǎng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)支持，插入，此類情況極隱蔽，不會(huì)改變用戶域名解析IP，而是直接數(shù)據(jù)流經(jīng)運(yùn)營(yíng)商寬帶時(shí)在網(wǎng)頁(yè)中挺入內(nèi)容，此類情況，建議網(wǎng)頁(yè)啟用HTTPS加密，可以解決這一問題（通信是加密的，運(yùn)營(yíng)商無法插入惡意內(nèi)容）

某運(yùn)營(yíng)商對(duì)新浪首頁(yè)的廣告強(qiáng)制插入：

如果使用CDN服務(wù)時(shí)，當(dāng)源站向CDN返回被劫持的內(nèi)容時(shí)，此時(shí)CDN將獲取到的并不是正確的網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容（而是經(jīng)運(yùn)營(yíng)商篡改強(qiáng)制植入廣告的頁(yè)面），此時(shí)可能導(dǎo)致該內(nèi)容在CDN中長(zhǎng)時(shí)間緩存，發(fā)現(xiàn)這種問題，可以清理CDN緩存后，一般即可恢復(fù)正常。

遇到劫持現(xiàn)象，可以向工信部投訴：http://www.chinatcc.gov.cn:80...

可參考：

互聯(lián)網(wǎng)黑勢(shì)力之流量劫持

流量劫持是如何產(chǎn)生的？

CDN邊緣節(jié)點(diǎn)緩存策略因服務(wù)商不同而不同，但一般都會(huì)遵循h(huán)ttp標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，通過http響應(yīng)頭中的 Cache-control: max-age的字段來設(shè)置CDN邊緣節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)緩存時(shí)間。

當(dāng)客戶端向CDN節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求數(shù)據(jù)時(shí)，CDN節(jié)點(diǎn)會(huì)判斷緩存數(shù)據(jù)是否過期，若緩存數(shù)據(jù)并沒有過期，則直接將緩存數(shù)據(jù)返回給客戶端；否則，CDN節(jié)點(diǎn)就會(huì)向源站發(fā)出回源請(qǐng)求（back to the source request），從源站拉取最新數(shù)據(jù)，更新本地緩存，并將最新數(shù)據(jù)返回給客戶端。

CDN服務(wù)商一般會(huì)提供基于文件后綴、目錄多個(gè)維度來指定CDN緩存時(shí)間，為用戶提供更精細(xì)化的緩存管理。

CDN緩存時(shí)間會(huì)對(duì)回源率產(chǎn)生直接的影響。若CDN緩存時(shí)間較短，CDN邊緣節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)會(huì)經(jīng)常失效，導(dǎo)致頻繁回源，增加了源站的負(fù)載，同時(shí)也增大的訪問延時(shí)；若CDN緩存時(shí)間太長(zhǎng)，會(huì)帶來數(shù)據(jù)更新時(shí)間慢的問題。開發(fā)者需要增對(duì)特定的業(yè)務(wù)，來做特定的數(shù)據(jù)緩存時(shí)間管理。

CDN邊緣節(jié)點(diǎn)對(duì)開發(fā)者是透明的，相比于瀏覽器 Ctrl+F5 的強(qiáng)制刷新來使瀏覽器本地緩存失效，開發(fā)者可以通過CDN服務(wù)商提供的“刷新緩存”接口來達(dá)到清理CDN邊緣節(jié)點(diǎn)緩存的目的。這樣開發(fā)者在更新數(shù)據(jù)后，可以使用 刷新緩存 功能來強(qiáng)制CDN節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)緩存過期，保證客戶端在訪問時(shí)，拉取到最新的數(shù)據(jù)。

可參考：

清除靜態(tài)cdn緩存的研究

阿里基于Nginx開發(fā)的高性能HTTP服務(wù)器，已經(jīng)開源，詳細(xì)請(qǐng)了解 The Tengine Web Server

CDN技術(shù)詳解