CDN观测是如何帮助我们提升网络性能的？

什么是CDN？

CDN全称内容分发网络（Content Delivery Network），它通过将静态资源缓存到离用户比较近的节点上，避开互联网上可能影响传输速度和稳定性的因素，使得用户请求的内容传输更加快速和稳定，CDN不仅能加快资源的访问速度，还能降低服务器的带宽压力，有效降低服务器负载。

使用CDN的主要问题

1、CDN选型：选择合适的CDN供应商是加速网站的第一步，国内外都有众多提供CDN服务的厂商，如腾讯云、阿里云、七牛云、Google、AWS、Cloudflare等，选择CDN服务商时，优先考虑的是CDN的服务质量，其次是其他因素。

2、CDN质量监控：利用CDN加速网站后，CDN对我们来说是一个黑盒，不能仅依靠CDN厂商的监控数据来衡量CDN的服务质量，如果CDN不可用或耗时较大，会得不偿失，如何衡量CDN的质量成为一个瓶颈。

CDN服务质量衡量标准

解决使用CDN过程中遇到的问题，首先要确定如何衡量一个CDN的服务质量，需要制定一些核心指标量化CDN加速过程的数据，通过这些数据来衡量CDN加速的好坏。

小文件场景

小文件一般是网页素材，通常是html、js、jpg、png、css等文件，这类小文件对延迟最为敏感，前端请求一个网络资源可以分析四个过程：DNS查询、TCP连接、请求响应、内容传输，小文件一般关注前三个过程的用时，内容传输的用时很小，参考意义不大。

DNS用时：衡量域名解析用时，与CDN的调度策略也有一定关系。

TCP用时：指解析到的IP创建TCP连接的时间，TCP建立连接的流程是固定的三次握手，TCP用时能够反映出CDN的节点资源和调度策略能力，一般离用户越近的节点TCP用时越短。

首包用时：从用户发起请求到CDN响应首包内容的时间，是衡量小文件场景下CDN的一个关键指标。

大文件场景

大文件类型一般包括下载安装包，通常是apk、rar、zip等大于等于10M的文件，大文件的场景下相对小文件比较简单，一般对CDN的质量要求没有这么苛刻。

平均传输速度：用来衡量大文件传输的平均速度。

传输用时：用来衡量下载大文件所需要的时间。

音视频点播/直播场景

音视频点播通常是mp4、flv、mkv、wmv等音视频文件，直播通常是一些rtmp、hls、httpflv协议的文件，音视频场景和大文件场景类似，但这种场景下对CDN的服务质量要求更严格。

首次缓存时间：用户从打开到看到视频画面的时间，会受到域名解析、TCP连接、首包加载的影响。

卡顿率：衡量用户播放体验的一个重要指标，100个用户有90个播放过程无任何卡顿即卡顿率为10%。

CDN监测案例

定义好CDN的衡量指标后，下一步是对CDN加速进行监测，需要构建一个平台来对CDN的服务质量进行监控，并能够通过对比分析、告警等手段对CDN质量进行持续跟进保障。

拨测点布置：CDN的核心指标数据要通过访问CDN加速域名进行获取，编写好收集这些核心指标的程序后，需要把这些程序布置到各个地区的拨测点上。

数据汇聚：对于每个拨测点收集到的核心指标数据，需要进行数据汇聚计算，例如获取某个时刻的DNS用时，应该是每个拨测点在当前时刻的DNS用时取平均值，或者取95分位数。

告警能力：需要对核心指标数据持续进行检测，最核心的指标是可用性，当可用性下降时要及时进行告警。

CDN观测涉及多个方面，包括选择合适的CDN供应商、监控CDN的服务质量、制定衡量CDN服务质量的核心指标等，通过构建监测平台和实施有效的监测策略，可以确保CDN服务的质量和稳定性。