CDN网络科普小文（小说版） CDN网络科普小文（小说版）

引言作为公司 cdn 小组的一名小码仔，我为写一篇 cdn 的科普文章准备了好一段时间（大概有一个多月没有更新我的社交账号了）。
在我刚进入公司，培训完，进入小组，了解到我们做的是 cdn 相关的工作后，我第一时间就是上网搜关于 CDN 的入门知识。不知道大家有没有做过和我相类似的事情，但是，我想结果都是差不多的：不太能找到一篇符合自己预期的 cdn 入门介绍文章。
作为 IT 行业的从业者，偶希望这文章虽然讲的是入门，但最好又不那么入门，最好能把我们学过的计算机知识串联起来。就是那种，请把我的头发染成黑色，但又不要那么的黑，需要那种五彩斑斓的黑.....

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首先我尽力为这篇文章奠定一个大的基调，不知道大家赞不赞同：缓存和递归，是计算机领域最有意思的两个词之二。
大家想一想，计算机自顶向下，是不是多级缓存构建起来的？
计算机最底层的运行命令就那么几条，我们上层应用所有花里胡哨的行为，终究要回归到这几条指令。而这个花里胡哨到简单明了的转化，靠的就是递归呀！
假设您能认同这个观点（解释的角度可以切换，但这篇这么讲比较合适），我们进一步思考：那貌似我们计算机系统设计就离不开缓存和递归思想。
既然计算机离不开缓存与递归，那么，基于计算机，在此之上构建的网络通讯自然也离不开缓存与递归。计算机找 IP，各种寻址，但凡你要是细想，你会发现：龟龟，全是缓存与递归......

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扯远了，我们回到工作当中。可以这么说，互联网产品，几乎没有不使用 CDN 网络的，小公司为了加速用户访问产品，不得不上 cdn；成规模的公司基本都有 cdn 小组负责公司的 cdn 解决方案；大公司基本都会构建自己的 cdn 网络，进而对外兜售 cdn 服务。
有了以上铺垫后，各位看官请酝酿一下缓存与递归的思想，听我站在用户的角度讲个故事：
开胃小故事很久很久以前，我家住在村头，杂货店在村尾，村头和村尾相隔十万八千里，我每次买东西都要跨过山河大海，我非常不爽，因为这非常耗时间。
这个时候村里来了一个中间商，他在村头和村尾之间摆了一个小摊，当我想去买东西的时候就会在村中间遇见他，我问他：你有没有 AD 钙奶。
他说：等我一下。
然后他一个跟斗云翻到了村尾，取了 AD 钙奶，然后又一个跟斗返回他的小摊，他告诉我：AD 钙奶，我给你取回来了。
我很高兴，这次不用走那么远了。

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第二天，我又想喝 AD 钙奶，我往村尾的方向走，到了村中间的小摊又遇到了老板。
老板听说我要 AD 钙奶，往下一掏，直接就拿了出来。
我说龟龟，这次怎么这么快？
老板说，你上次来买过一次，我已经记住了，而且我还把 AD 钙奶存到我的小摊里。
我很高兴，这次连等老板取货的时间都省了。
第三天，我想喝 82 年的拉菲了，我又往村尾的杂货店走去，中间又遇到了老板。
老板往下一掏，直接就拿出了一瓶 82 年的拉菲，叫我微信扫码。
我很好奇：我之前没来买过 82 年的拉菲呀！怎么事先就存放在这了呢？
老板说：哦，村尾杂货店知道你们村头人喜欢喝 82 年的拉菲，所以提前把拉菲提前下放到了我的小摊里。
我想：哎哟，这还挺贴心。

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第四天，我又想喝 AD 钙奶，而且我在电视广告得知，AD 钙奶出了新品种，我想喝最新的。
于是我再次来到了老板的小摊。
老板又往下一掏。
我说：停停。
AD 钙奶已经更新了，你这不是最新的版本！
老板说：哦？是么？
然后他又一个跟斗云翻回村尾杂货店，取了最新的 AD 钙奶，再一个跟斗云回到小摊。
于是，我喝到了最新的 AD 钙奶。

老司机肯定知道，我上面这小说，已经把 CDN 的基本使用讲完了，接下来，我从内容提供者的角度，用专业术语，重现一次这个过程。

技术名词讲解我们以访问一张图片为例子，假设我直接基于手边笨重的机器搭建静态文件服务器，把图片寄存到这台机器上，假设我的工作地点在广州，那么这个时候如果有一名北京的用户想访问我的图片资源，就要走很长一段网络链路。
用户加载图片的速度慢，就会不爽，不爽就不会用我们的服务，用户流失严重，我就会被炒掉，所以我要想办法解决这个问题。
于是我联系上海的同事，问他能不能用他们机房的机器做一个缓存节点，把我这机器当作源站，用户取文件的时候先到你那里取，发现没有就到我这取，取完后把图片资源缓存在你们的机器上，这样用户再次访问这张图片的时候，就能从你们那取到了，不用走这么远。
同事说没问题。
但他接着问：哎阿菌，既然你知道用户要访问这张图片，为啥不提前把这张图片预热到我们的缓存节点上呢？你提前把图片发送到我们节点，我们就不需要回源去取了呀！
我恍然大悟：你说的有道理。
同事说，哈哈哈，不过咧取图片倒也不用特别久，因为图片顶多就几个 MB，我们回源取也没问题。但是如果你们以后有一些大文件，比如说十几 GB 的游戏安装包，那提前预热放到我们那，用户的体验是会提高很多的。
我简直不能再同意。

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两个星期后，我们产品对那张图片提出了整改要求，要求把图片的背景色改成黑色，但又不要那么黑，改完之后要求我们立刻把图片更新给客户。
我一想，完了，由于加了缓存机制，缓存节点上放的是以前的图片，用户不会直接到我们这儿取最新的图片。
于是我再次打电话给上海的同事，我说，大佬，我们那张图片更新了，你那边可以让缓存在你们节点上的图片失效么，重新来我们这取一张最新的图片。
同事哈哈一笑：当然可以，这种刷新操作我们必然支持。或许我们以后还可以商量加一个功能，添加一个缓存的失效时间。
我说那简直太好了。
一段时间后，我们机房出了一个事故，一只老鼠旋转跳跃的时候扯断了我们机房的一根电线，我们存放图片的机器受到了牵连，机器挂了。
恰好那个时候同事的缓存节点有许多回源请求来我们源站取资源，这些请求全都受到了牵连，用户立马就来投诉，为啥资源迟迟未能加载？
同事说：哎阿菌，要不你们以后多整几个源站吧，这样当我们请求一个源站迟迟未能有响应的时候，就立马切换到下一个源站节点。
我觉得他说得很有道理，便在不同的地方搭建了好几个源站。

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这回系统就有意思了。
作为内容提供者，我需要保证的是：我的每一份资源，都要能确保发送到每一个源站站点，要确保每个源站上的资源都是一样的。这里涉及到了分布式系统的一致性问题。
而我的同事，缓存节点的维护者，他们要考虑的是：如何通过合理的负载均衡算法，确保回源请求能正确访问源站节点。

讲到这里，不知道朋友们是否就能将 CDN 和我们所学的各种计算机知识联系起来了呢？

我个人觉得，CDN 的设计和 Web 后端设计是相通的，和我们使用 nginx 在自己的服务器前加一层代理是同类型操作。
感觉这 CDN 服务想要卖钱，首先需要依靠团队扎实的技术基础，另一个更重要的则是公司的基础建设。所以可以大胆预言，CDN 服务最后的胜者不会是这条赛道的先驱，而是基础建设牢固的那些公司们。
但是这世界上终究没有永远的胜者，蛋糕这么大，有人吃肉，有人喝汤嘛。
对于我们这种 CDN 服务的使用者而言，我们只要知道他的原理，并且能好好设计使用方案使用就好了。
授之以渔假设我是一名读者，读到这里，我肯定会觉得意犹未尽。
所以非常推荐大家动手实际操作，申请一个域名，体验一下整个 cdn 的使用流程。在这个过程中如果遇到了感兴趣的知识点就能深入往下学习啦。
由于工作原因我体验过很多主流厂商的域名申请，但由于没有一家给广告费，我也不知道该用哪家举例子比较好 T_T。
推荐从域名申请开始的原因是：域名申请往往需要和域名配置一起进行，当你进行域名配置的时候，你能从配置中反推很多 cdn 的知识。
比如说：

源站配置。当我们配置源站的时候，你需要考虑配多少个源站？缓存节点访问源站用什么协议？访问源站多久算超时？回源的时候要不要带上一些特定的 HTTP 头以达成某种目的？回源的时候要不要进行一些前置配置？
缓存配置。我们要缓存哪些请求？GET 请求是要的，其他请求要不要考虑捏？允许哪些协议？请求源站返回错误怎么办，要不要配个默认错误页面？
其他配置。被攻击了怎么办，IP白名单可以考虑用起来。cdn 的请求日志要不要开启，获取更多的用户信息就能做更多的定制服务等等......

【CDN网络科普小文（小说版）】你可从中看出，其实 cdn 知识和服务器开发知识是紧密关联的。我本人是个初学者，所以放出这些问题和大家一起讨论了。要学的还有很多，共勉～