CDN浅析及在butterfly的应用

博客加载速度一直较慢，在查阅了配置文件之后发现可以用CDN提升加载速度，于是乎了解了一下CDN并运用到自己的配置中。

CDN是什么

CDN英文全称Content Delivery Network，中文翻译为内容分发网络。它是建立并覆盖在承载网之上，由分布在不同区域的边缘节点服务器群组成的分布式网络。CDN应用广泛，支持多种行业、多种场景内容加速，例如：图片小文件、大文件下载、视音频点播、直播流媒体、全站加速、安全加速。

阿里云官网的例子.png

借用上图阿里云官网的例子，来简单介绍CDN的工作原理。假设通过CDN加速的域名为www.a.com，接入CDN网络，开始使用加速服务后，当终端用户（北京）发起HTTP请求时，处理流程如下：

  1. 当终端用户（北京）向www.a.com下的指定资源发起请求时，首先向LDNS（本地DNS）发起域名解析请求。
  2. LDNS检查缓存中是否有www.a.com的IP地址记录。如果有，则直接返回给终端用户；如果没有，则向授权DNS查询。
  3. 当授权DNS解析www.a.com时，返回域名CNAME www.a.tbcdn.com对应IP地址。
  4. 域名解析请求发送至阿里云DNS调度系统，并为请求分配最佳节点IP地址。
  5. LDNS获取DNS返回的解析IP地址。
  6. 用户获取解析IP地址。
  7. 用户向获取的IP地址发起对该资源的访问请求。
  • 如果该IP地址对应的节点已缓存该资源，则会将数据直接返回给用户，例如，图中步骤7和8，请求结束。
  • 如果该IP地址对应的节点未缓存该资源，则节点向源站发起对该资源的请求。获取资源后，结合用户自定义配置的缓存策略，将资源缓存至节点，例如，图中的北京节点，并返回给用户，请求结束。

从这个例子可以了解到：

  1. CDN的加速资源是跟域名绑定的。
  2. 通过域名访问资源，首先是通过DNS分查找离用户最近的CDN节点（边缘服务器）的IP
  3. 通过IP访问实际资源时，如果CDN上并没有缓存资源，则会到源站请求资源，并缓存到CDN节点上，这样，用户下一次访问时，该CDN节点就会有对应资源的缓存了。

简单讲，CDN就是通过将站点内容发布至遍布全球的海量加速节点，使其用户可就近获取所需内容。

CDN主要解决这么些问题:

  • 物理距离远，多次网络转发，延时高不稳定;
  • 所在运营商不同，需运营商之间转发绕行;
  • 网络带宽处理能力有限，海量请求时，响应速度与可用性降低。

CDN工作原理及作用

CDN的工作原理就是将源站的资源缓存到位于全国各地的CDN节点上，用户请求资源时，就近返回节点上缓存的资源，而不需要每个用户的请求都回您的源站获取，避免网络拥塞、分担源站压力，保证用户访问资源的速度和体验。

CDN原理.png

为什么要用 CDN？

如果你在经营一家网站，那你应该知道几点因素是你制胜的关键：

  • 内容有吸引力
  • 访问速度快
  • 支持频繁的用户互动
  • 可以在各处浏览无障碍

此外，你的网站必须能在复杂的网络环境下运行，考虑到全球的用户访问体验。你的网站也会随着使用越来越多的对象（如图片、帧、CSS及APIs）和形形色色的动作（分享、跟踪）而系统逐渐庞大。所以，系统变慢带来用户的流失。

Google及其它网站的研究表明，一个网站每慢一秒钟，就会丢失许多访客，甚至这些访客永远不会再次光顾这些网站。可以想像，如果网站是你的盈利渠道或是品牌窗口，那么网站速度慢将是一个致命的打击。

这就是你使用CDN的第一个也是最重要的原因：为了加速网站的访问。

除此之外，CDN还有一些作用：

1.为了实现跨运营商、跨地域的全网覆盖**

互联不互通、区域ISP地域局限、出口带宽受限制等种种因素都造成了网站的区域性无法访问。CDN加速可以覆盖全球的线路，通过和运营商合作，部署IDC资源，在全国骨干节点商，合理部署CDN边缘分发存储节点，充分利用带宽资源，平衡源站流量。

2. 为了保障你的网站安全

CDN的负载均衡和分布式存储技术，可以加强网站的可靠性，相当无无形中给你的网站添加了一把保护伞，应对绝大部分的互联网攻击事件。防攻击系统也能避免网站遭到恶意攻击。

3. 为了异地备援

当某个服务器发生意外故障时，系统将会调用其他临近的健康服务器节点进行服务，进而提供接近100%的可靠性，这就让你的网站可以做到永不宕机。

4. 为了节约成本投入

使用CDN加速可以实现网站的全国铺设，你根据不用考虑购买服务器与后续的托管运维，服务器之间镜像同步，也不用为了管理维护技术人员而烦恼，节省了人力、精力和财力。

5. 为了让你更专注业务本身

CDN加速厂商一般都会提供一站式服务，业务不仅限于CDN，还有配套的云存储、大数据服务、视频云服务等，而且一般会提供7x24运维监控支持，保证网络随时畅通，你可以放心使用。并且将更多的精力投入到发展自身的核心业务之上。

CDN应用场景

  1. 网站站点/应用加速

站点或者应用中大量静态资源的加速分发，建议将站点内容进行动静分离，动态文件可以结合云服务器ECS，静态资源如各类型图片、html、css、js文件等，建议结合 对象存储OSS 存储海量静态资源，可以有效加速内容加载速度，轻松搞定网站图片、短视频等内容分发。

  1. 视音频点播/大文件下载分发加速

支持各类文件的下载、分发，支持在线点播加速业务，如mp4、flv视频文件或者平均单个文件大小在20M以上，主要的业务场景是视音频点播、大文件下载（如安装包下载）等，建议搭配对象存储OSS使用，可提升回源速度，节约近2/3回源带宽成本。

  1. 视频直播加速

视频流媒体直播服务，支持媒资存储、切片转码、访问鉴权、内容分发加速一体化解决方案。结合弹性伸缩服务，及时调整服务器带宽，应对突发访问流量；结合媒体转码服务，享受高速稳定的并行转码，且任务规模无缝扩展。

  1. 移动应用加速

移动APP更新文件（apk文件）分发，移动APP内图片、页面、短视频、UGC等内容的优化加速分发。提供httpDNS服务，避免DNS劫持并获得实时精确的DNS解析结果，有效缩短用户访问时间，提升用户体验。

CDN在hexo butterfly主题下的应用

因为众所周知的原因，jsdelivr无法使用了，所以要找新的CDN进行替换。

新版butterfly

使用新版butterfly的用户可以切换成local或者custom模式，如下图。

新版butterfly的CDN配置.png

  • 如果想配置为local模式，只需修改third_party_provider属性为local，并且按照注释进行插件安装。

    1
    npm install hexo-butterfly-extjs

  • 如果想配置为custom模式，需修改third_party_provider属性为custom，并且修改custom_format属性，在上图中我就是这么做的。

    custom_format属性可以使用给出的例子，或者参考这个链接，给出了常用CDN汇总。

旧版butterfly

旧版butterfly用户或者新版想配置自定义CDN插件的用户就需要第三方CDN插件了。

旧版butterfly配置CDN插件.png

在上图的配置处进行逐个插件的配置，具体配置可以参考此博客，Butterfly CDN链接更改指南，替换jsdelivr提升访问速度 | 张洪Heo (zhheo.com)，如果找到更多CDN可以自己配置上。

CDN选择原则优先使用字节跳动的cdn，如果没有则使用elemecdn。