高并发架构的CDN知识介绍

了解网络请求过程不仅展现了你的专业知识，更体现了你对大型网站架构的深刻理解。DNS作为这一切的起点，其重要性不言而喻。下面结合网络部署架构图，详细描述这一过程。

首先让我们聚焦于整体的部署架构。大型web服务通常采用一种特定的架构布局，我们将其可视化并附上解释。这样的架构有其内在的逻辑和必要性。

当客户端发出请求时，首先会通过DNS系统获取目标服务器的IP地址。这一过程实际上是获取负载均衡器（LB）的IP地址。DNS在此过程中起到了至关重要的作用，实现了负载均衡和域名解析。对于静态站资源，还会涉及到内容分发网络（CDN）。接下来，请求会到达LB层，这里使用的是HTTP协议。LB会进行第二次负载均衡，可能会使用LVS或Nginx等技术。

之后，请求会进入两个不同的处理路径：一条通过代理集群，一条直接进入应用集群。代理集群的存在是为了执行一些高级操作，如请求日志收集、自定义缓存、负载均衡和路由规则制定等。而直接进入应用集群的路径则是为了应对大流量服务，避免代理层导致的额外响应时间和路径增加。

接下来详细介绍DNS的工作原理。我们需要理解四个重要的概念：DNS Resolver、Root Server、TLD Server和Authoriative Server。在整个DNS解析过程中，这四个元素起着至关重要的作用。

用户首先在浏览器输入域名，如example.com，产生DNS查询请求，进入DNS Resolver。Resolver会向Root Server发起查询，Root Server返回TLD server的地址。然后查询请求转向TLD服务器（这里是.com服务器），最后由Authoriative Server返回域名对应的IP地址。这就是DNS实现IP查找的整个过程。

当递归解析器向.com服务器发送请求时，它就像是一个渴望获取信息的探索者。TLD服务器收到请求后，会迅速回应，告诉递归解析器example.com权威服务器的地址，就像一个导航指引方向。递归解析器毫不迟疑，立刻向权威服务器发出查询请求，权威服务器则会在自己的映射表中迅速查找到相关的IP。这个IP就像是一串开启宝藏的密码，被权威服务器返回给DNS Resolver。DNS Resolver拿到这个密码后，立刻将其交给浏览器，浏览器欣喜若狂，用此密码建立连接并发起请求。客户端通过这个密码般的IP地址，发起了一个HTTP请求。服务器接收到请求后，如同一位贴心的助手，解析请求并返回数据到浏览器。

在这个过程中，DNS的缓存设计发挥了巨大的作用。浏览器、操作系统以及其他层级都有DNS缓存的存在。这就好比我们在城市中导航，如果之前走过这条路，我们就会记住它，下次走就不必再查询。所以很多时候，我们并不需要完全按照步骤来解析。

接下来，让我们深入了解DNS的解析分类。DNS有多种解析记录，其中A记录、CNAME记录和NS记录是最常用的。A记录就像是给域名指定一个IP地址，实现负载均衡需要主机商的支持。CNAME记录则为域名设置别名，常用于CDN的实现。NS记录则设置了域名的权威服务器路径，它的优先级高于A记录，并在DNS解析过程中起到关键作用。

了解了DNS的步骤后，我们进入CDN的世界。CDN即内容分发网络，它的作用不容小觑。在没有CDN的时候，无论哪里的用户访问站点，都需要到数据中心获取数据。而有了CDN后，用户会从距离自己最近的数据中心获取数据，大大提高了访问速度。这就像是在城市的各个角落都设立了图书馆的分店，方便大家借阅书籍。

CDN带来的好处众多。提高页面加载速度是最明显的优势。用户访问距离自己最近的机器，速度肯定是最快的。这不仅能提升用户体验，还能增加网站的用户黏性。CDN通过增加数据的冗余，保障在大流量面前有多台服务器能够提供相同的数据，实现故障转移。CDN能节省带宽费用，降低服务遭受DDOS攻击的风险。现在的CDN不仅能缓存静态内容，还能缓存动态接口内容，为我们的高并发服务提供了更多选择。

那么，CDN是如何工作的呢？在DNS介绍中，我们知道了客户端是如何获取IP地址的。有了CDN后，这个过程会有所变化。CDN就像放在应用服务器与用户之间的一层缓存，通过一系列复杂的操作，使用户能够更快地获取到数据。在数字化世界中，DNS和CDN扮演着至关重要的角色。当我们谈论DNS时，其实背后隐藏着一系列的解析过程。当我们在使用DNS时，DNS服务器会向我们返回CDN机器的IP地址，而不是直接返回应用服务器的IP。这意味着我们的请求已经被引导到了CDN服务器上。

那么，如何实现这一过程呢？关键在于我们为特定的域名配置了一个CNAME。这个CNAME其实就是一个别名，它指向另一个域名。当DNS解析器发现这个域名设置了CNAME时，它会继续进行解析，找到对应的CDN机器。这个过程与常规的DNS解析无异，都是利用全局负载DNS解析，根据访问者的地理位置信息返回相应的IP地址，也就是距离用户最近的CDN机器的IP。

有时候用户访问CDN时，可能发现CDN上没有对应的内容。这时候，CDN机器会利用其专用的DNS解析服务，根据域名找到源站的IP地址，然后向源站发送请求获取数据。获取的数据会被缓存到本地，以便后续使用。CDN也会立即返回结果，完成这次请求的访问。

值得一提的是，CDN其实是一个分层的结构。离用户最近的是边缘节点，这些节点通常存储着最热门的内容，以便快速响应用户的请求。而更大规模的数据则存储在二级缓存中，被称为CDN的中心服务器集群。再往上就是应用部署的源站了。通常的流程是：当边缘节点没有数据，就会去二级缓存寻找；二级缓存也没有数据的话，就会回源到应用服务器获取数据。这种结构不仅提高了内容的分发效率，也极大地提升了用户体验。

DNS和CDN的解析过程涉及到许多复杂的流程和技术细节。这些技术在我们设计应用架构时具有很高的参考价值。尤其是在即将到来的秒杀场景中，CDN的应用将大大提高系统的性能和响应速度。（来源微信公众号：大愚Talk）