緩存是什么
緩存是一個到處都存在的用空間換時間的例子。通過使用多余的空間,我們能夠獲取更快的速度。
我們通常意義上說的緩存主要包含兩部分。第一個是用戶瀏覽器端的緩存,第二個是服務(wù)器端為了提高訪問速度而加的CDN。
首先,看看沒有網(wǎng)站沒有接入CDN時,用戶瀏覽器與服務(wù)器是如何交互的:

用戶在瀏覽網(wǎng)站的時候,瀏覽器能夠在本地保存網(wǎng)站中的圖片或者其他文件的副本,這樣用戶再次訪問該網(wǎng)站的時候,瀏覽器就不用再下載全部的文件,減少了下載量意味著提高了頁面加載的速度。
如果中間加上一層CDN,那么用戶瀏覽器與服務(wù)器的交互如下:

客戶端瀏覽器先檢查是否有本地緩存是否過期,如果過期,則向CDN邊緣節(jié)點(diǎn)發(fā)起請求,CDN邊緣節(jié)點(diǎn)會檢測用戶請求數(shù)據(jù)的緩存是否過期,如果沒有過期,則直接響應(yīng)用戶請求,此時一個完成http請求結(jié)束;如果數(shù)據(jù)已經(jīng)過期,那么CDN還需要向源站發(fā)出回源請求(back to the source request),來拉取最新的數(shù)據(jù)。CDN的典型拓?fù)鋱D如下:

可以看到,在存在CDN的場景下,數(shù)據(jù)經(jīng)歷了客戶端(瀏覽器)緩存和CDN邊緣節(jié)點(diǎn)緩存兩個階段,下面分別對這兩個階段的緩存進(jìn)行詳細(xì)的剖析。
CDN是什么
CDN的全稱是Content Delivery Network,即內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。其基本思路是盡可能避開互聯(lián)網(wǎng)上有可能影響數(shù)據(jù)傳輸速度和穩(wěn)定性的瓶頸和環(huán)節(jié),使內(nèi)容傳輸?shù)母臁⒏€(wěn)定。
CDN可以理解為一個普通緩存,如代理緩存或者說邊緣緩存,即便不關(guān)心用戶的具體地理位置,也應(yīng)該考慮使用cdn的代理緩存來提高用戶體驗。
CDN的作用
CDN就可以理解為分布在每個縣城的火車票代售點(diǎn),用戶在瀏覽網(wǎng)站的時候,CDN會選擇一個離用戶最近的CDN邊緣節(jié)點(diǎn)來響應(yīng)用戶的請求,這樣海南移動用戶的請求就不會千里迢迢跑到北京電信機(jī)房的服務(wù)器(假設(shè)源站部署在北京電信機(jī)房)上了。
CDN的優(yōu)勢
很明顯:
(1)CDN節(jié)點(diǎn)解決了跨運(yùn)營商和跨地域訪問的問題,訪問延時大大降低;
(2)大部分請求在CDN邊緣節(jié)點(diǎn)完成,CDN起到了分流作用,減輕了源站的負(fù)載。
CDN的缺點(diǎn)
當(dāng)網(wǎng)站更新時,如果CDN節(jié)點(diǎn)上數(shù)據(jù)沒有及時更新,即便用戶再瀏覽器使用Ctrl +F5的方式使瀏覽器端的緩存失效,也會因為CDN邊緣節(jié)點(diǎn)沒有同步最新數(shù)據(jù)而導(dǎo)致用戶訪問異常。
CDN緩存策略
CDN邊緣節(jié)點(diǎn)緩存策略因服務(wù)商不同而不同,但一般都會遵循h(huán)ttp標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,通過http響應(yīng)頭中的Cache-control: max-age的字段來設(shè)置CDN邊緣節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)緩存時間。
當(dāng)客戶端向CDN節(jié)點(diǎn)請求數(shù)據(jù)時,CDN節(jié)點(diǎn)會判斷緩存數(shù)據(jù)是否過期,若緩存數(shù)據(jù)并沒有過期,則直接將緩存數(shù)據(jù)返回給客戶端;否則,CDN節(jié)點(diǎn)就會向源站發(fā)出回源請求,從源站拉取最新數(shù)據(jù),更新本地緩存,并將最新數(shù)據(jù)返回給客戶端。
CDN服務(wù)商一般會提供基于文件后綴、目錄多個維度來指定CDN緩存時間,為用戶提供更精細(xì)化的緩存管理。
CDN緩存時間會對“回源率”產(chǎn)生直接的影響。若CDN緩存時間較短,CDN邊緣節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)會經(jīng)常失效,導(dǎo)致頻繁回源,增加了源站的負(fù)載,同時也增大的訪問延時;若CDN緩存時間太長,會帶來數(shù)據(jù)更新時間慢的問題。開發(fā)者需要增對特定的業(yè)務(wù),來做特定的數(shù)據(jù)緩存時間管理。
CDN緩存刷新
CDN邊緣節(jié)點(diǎn)對開發(fā)者是透明的,相比于瀏覽器Ctrl+F5的強(qiáng)制刷新來使瀏覽器本地緩存失效,開發(fā)者可以通過CDN服務(wù)商提供的“刷新緩存”接口來達(dá)到清理CDN邊緣節(jié)點(diǎn)緩存的目的。這樣開發(fā)者在更新數(shù)據(jù)后,可以使用“刷新緩存”功能來強(qiáng)制CDN節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)緩存過期,保證客戶端在訪問時,拉取到最新的數(shù)據(jù)。
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