1. 概念
内容分发网络（CDN）是由分布于不同地理位置的服务器及数据中心组成的虚拟网络，用于将内容（如网页、视频、图片等）快速、可靠地传送给用户。CDN的主要目标是减少延迟，提高内容的访问速度和可靠性。
CDN主要由以下三个部分组成：
分发服务系统：这个系统负责将内容从源站点分发到各个边缘节点。这个过程可以通过多种方式进行，包括主动分发（PUSH）、被动分发（PULL）和综合分发（结合PUSH和PULL）。在主动分发中，网站运维人员可以主动将需要的内容推送到CDN。在被动分发中，当用户请求某个内容时，CDN会从源站点获取该内容。综合分发则结合了主动分发和被动分发。
负载均衡系统：这个系统负责在所有的用户请求中进行访问调度，确定提供给用户的最终实际访问地址。负载均衡系统主要包括全局负载均衡和本地负载均衡。全局负载均衡主要根据用户的地理位置信息，通过对每个服务节点进行“最优”判断，确定向用户提供服务的cache的物理位置。本地负载均衡主要负责节点内部的设备负载均衡。
运营管理系统：这个系统负责CDN的运维管理，包括配置管理和监控管理。配置管理模块负责管理CDN的配置，包括域名配置、设备配置等。监控管理模块负责监控CDN的运行状态，包括服务响应时间、节点负载情况等。
2. 作用
CDN一般会用来托管Web资源（包括文本、图片和脚本等），可供下载的资源（媒体文件、软件、文档等），应用程序（门户网站等）。使用CDN来加速这些资源的访问。
（1）在性能方面，引入CDN的作用在于：
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降低延迟和提高内容加载速度：CDN的数据中心（也称为边缘节点）分布在全球各地，当用户请求内容时，CDN会将请求路由到离用户最近的边缘节点。这样，用户收到的内容来自最近的数据中心，从而降低了网络延迟，提高了内容加载速度。
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减轻服务器负载：CDN通过缓存内容并在边缘节点上响应用户请求，从而减少了对源服务器的请求。这意味着，源服务器不需要处理所有用户的请求，部分资源请求被分配给了CDN，从而减轻了服务器的负载。
（2）在安全方面，CDN有助于防御DDoS、MITM等网络攻击：
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防御DDoS攻击：DDoS（分布式拒绝服务）攻击是一种常见的网络攻击，攻击者通过控制大量的机器向目标服务器发送大量的请求，从而使服务器无法处理正常的请求。CDN可以帮助防御DDoS攻击，因为它将用户的请求分发到全球的边缘节点，而不是直接发送到源服务器。这样，即使有大量的恶意请求，也不会直接影响到源服务器。此外，许多CDN提供商还提供了专门的DDoS防御服务，例如通过监控和分析异常流量，限制其请求频率。
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防御MITM攻击：MITM（中间人）攻击是一种攻击者插入到通信双方之间，截取和可能篡改通信内容的攻击。CDN可以通过全链路HTTPS通信来防御MITM攻击。这意味着，从源服务器到CDN节点到ISP（Internet Service Provider），所有的通信都是加密的，攻击者无法读取或修改通信内容。
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除了这些，CDN还可以提供其他的安全功能，例如Web应用防火墙（WAF）、SSL/TLS加密、访问控制等。
3. 过程
简洁版：
- 首先，用户的请求会被路由到离他们最近的CDN节点（也称为边缘服务器）。
- 这个节点会检查它的缓存，看是否已经存储了用户请求的内容。
2.1 如果内容已经在缓存中，节点就可以立即将内容返回给用户。
2.2 如果内容不在缓存中，节点会向源服务器请求内容，然后将内容返回给用户并将其存储在缓存中以供将来使用。
完整版：
- 对于点击的数据的URL，经过本地DNS系统的解析，发现该URL对应的是一个CDN专用的DNS服务器，DNS系统就会将域名解析权交给CNAME指向的CDN专用的DNS服务器。
- CDN专用DNS服务器将CDN的全局负载均衡设备IP地址返回给用户
- 用户向CDN的全局负载均衡设备发起数据请求
- CDN的全局负载均衡设备根据用户的IP地址，以及用户请求的内容URL，选择一台用户所属区域的区域负载均衡设备，告诉用户向这台设备发起请求
- 区域负载均衡设备选择一台合适的缓存服务器来提供服务，将该缓存服务器的IP地址返回给全局负载均衡设备
- 全局负载均衡设备把服务器的IP地址返回给用户
- 用户向该缓存服务器发起请求，缓存服务器响应用户的请求，将用户所需内容发送至用户终端。
- 如果缓存服务器没有用户想要的内容，那么缓存服务器就会向它的上一级缓存服务器请求内容，以此类推，直到获取到需要的资源。最后如果还是没有，就会回到自己的服务器去获取资源。
4. 使用场景
网站和应用加速：CDN可以加速网站或应用中大量的静态资源，如图片、HTML、CSS、JavaScript文件等。通过将这些内容缓存到边缘节点上，用户可以就近获取所需内容，从而提高访问速度。
视音频点播和大文件下载分发加速：CDN可以针对各类文件、在线点播视频提供下载、分发加速，比如MP4、FLV视频文件或者单个文件大小在20M以上的安装包等文件。CDN可以搭配对象存储OSS使用，提升回源速度，节约近2/3回源带宽成本。
视频直播加速：在体育或者游戏赛事直播中，通常成千上万的用户瞬间涌入，直播平台要承受高并发访问。CDN通过向所有CDN节点交付内容来确保此类服务的快速，可靠，安全的加速。