300行程式碼模擬cdn

這一生聽過許多道理，但還是過不好這一生，這是因為缺少真正的動手實踐，光聽道理，缺少動手實踐的過程，學習難免會讓人覺得味同嚼蠟，所以我的分享都比較傾向於實踐，在一次次動手實踐的過程中感受知識原本純真的模樣。

大家好，我是藍胖子，往往從事網際網路開發的同學都聽過cdn這個詞，不過對於剛入行的同學可能會對這個概念比較模糊，今天我們就來聊聊它，並且我會在原理的基礎上在本地搭建一個cdn環境，模擬域名設定，回源，以及快取的過程。

本節原始碼已經上傳到github

https://github.com/HobbyBear/cdndemo

現在，讓我們開始吧。

cdn原理介紹

首先，我們來看下為什麼要用cdn，比如一個專注做視訊播放或者圖片閱覽的網站，當用戶瀏覽網站時，需要從網站拉取圖片或者視訊資源，這將產生流量費用，並且，如果使用者裡網站伺服器越遠，產生的流量費用將越高。而cdn的原理則是將視訊或者圖片資源快取在離使用者比較近的伺服器上，這樣既提升了響應速率，又節約了流量費。

來看下使用cdn後，使用者存取網站的過程。

如上圖所示，假設使用者自己的想要加速的域名是web.cdn.test，如果使用者想對這個域名進行加速，首先要去cdn服務商那裡設定上這個加速域名和源站服務地址，接著cdn服務商會生成一個域名地址,這裡假設為web.cdn.test.c.lanpangzi，而使用者自己需要去自己的dns服務商那裡將加速域名web.cdn.test 指向這個新的域名地址，這種將一個域名指向另一個域名的記錄被稱作cname記錄。

經過上述步驟後，對域名web.cdn.test的存取會被指向web.cdn.test.c.lanpangzi,但目前還有一個問題，新的域名web.cdn.test.c.lanpangzi應該由cdn服務商自己的dns排程系統去解析，這樣cdn服務商才能將邊緣節點的ip返回給使用者，那本地dns伺服器怎麼知道web.cdn.test.c.lanpangzi這個域名要交給哪臺機器去解析呢？

原因是這樣的，cdn服務商在註冊自己的主域名時(這裡的主域名是langpangzi.) ，向dns伺服器註冊了一條ns記錄，ns記錄可以指定將某個域名的解析交給哪一臺dns伺服器解析，比如這裡，cdn服務商就把c.langpangzi. 域名的解析指向了cdn服務商自己的dns伺服器。

完成了這一步，使用者自己的加速域名最終就會被cdn服務商的dns伺服器去解析了，cdn服務商一般在全球各地都有自己的節點，所以它會根據使用者的ip去篩選一個離使用者比較近節點ip返回，這些節點被稱作邊緣節點 ，這樣使用者的請求就能就近存取了。

本地搭建一個cdn

我們把上面的請求過程與cdn架構在本地模擬下，把自己想象成一個cdn服務商，我們將會搭建cdn的域名排程中心，和邊緣節點，然後允許使用者提供加速域名和回源伺服器給我進行設定。

搭建dns伺服器

我們先來搭建一個dns伺服器，因為無論是cdn還是使用者本身都需要進行一些dns域名設定，你可以把當前這個dns伺服器想象成第三方dns運營商。

我們用dnsmasq在本地進行dns伺服器的搭建，我本地機器用的mac，安裝命令如下:

brew install  dnsmasq

==> Dependencies
Build: pkg-config ✔
==> Caveats
To start dnsmasq now and restart at startup:
  sudo brew services start dnsmasq
Or, if you don't want/need a background service you can just run:
  /opt/homebrew/opt/dnsmasq/sbin/dnsmasq --keep-in-foreground -C /opt/homebrew/etc/dnsmasq.conf -7 /opt/homebrew/etc/dnsmasq.d,*.conf
==> Analytics
install: 0 (30 days), 0 (90 days), 0 (365 days)
install-on-request: 0 (30 days), 0 (90 days), 0 (365 days

接著需要對其組態檔進行修改，設定上游伺服器，以及設定當前dns伺服器能夠解析的域名

從安裝的資訊可以看出，其組態檔是在/opt/homebrew/etc/dnsmasq.conf 這個位置，這裡我直接給出我的設定資訊

# 設定上行DNS，對應no-resolv
resolv-file=/Users/xiongchuanhong/dnsmasq.conf
# 執行程序以哪個使用者身份執行，直接用root，因為dnsmasq的設定涉及到許可權問題
user=root
# 設定dnsmqsq執行紀錄檔，對排錯很重要
log-facility=/Users/xiongchuanhong/logs/dnsmasq.log
# resolv.conf內的DNS定址嚴格按照從上到下順序執行，直到成功為止
strict-order
# DNS解析hosts時對應的hosts檔案，對應no-hosts
addn-hosts=/etc/hosts
cache-size=1024
# 多個IP用逗號分隔，192.168.x.x表示本機的ip地址，只有127.0.0.1的時候表示只有本機可以存取。
# 通過這個設定就可以實現同一區域網內的裝置，通過把網路DNS設定為本機IP從而實現區域網範圍內的DNS泛解析(注：無效IP有可能導至服務無法啟動）192.168.17.150 是我本地機器內網ip
listen-address=127.0.0.1,192.168.17.150
# 相當於ns記錄，c.lanpangzi的域名以及其子域名都會由本地1053埠的程序去進行解析
server=/c.lanpangzi/127.0.0.1#1053
# cname記錄，存取web.cdn.test 的域名都會指向web.cdn.test.c.lanpangzi 
cname=web.cdn.test,web.cdn.test.c.lanpangzi
# 重要！！這一行就是你想要泛解析的域名設定.
#address=/hello.me/127.0.0.1

上面resolv-file 所指向的檔案是要設定的上游dns伺服器,/Users/xiongchuanhong/dnsmasq.conf設定如下:

(base) ➜  ~ cat /Users/xiongchuanhong/dnsmasq.conf
 nameserver 8.8.8.8

當本地解析不了域名，那麼dnsmasq會詢問它的上游dns伺服器，所以我們把它設定成谷歌的域名解析系統。