项目优化-CDN缓存

名次解释

CDN(Content Delivery Network)内容分发网络。

CDN出现背景：

客户端从源站点获取数据，当服务端访问流量较为拥挤的时候可能出现缓慢卡顿的现象，为了解决这个问题，通过CDN对数据的分发，用户可以从一个距离较近的服务器获取数据，而不是源站点，从而达到快速访问，且减少原站点负载压力的目的。

传统获取数据方式：

1、用户在浏览器访问栏中输入要访问的域名；

2、浏览器向DNS服务器请求对该域名的解析；

3、DNS服务器返回该域名的IP地址给浏览器

4、浏览器使用该IP地址向服务器请求内容。

5、服务器将用户请求的内容返回给浏览器。

使用了CDN获取数据方式：

1、用户在浏览器中输入要访问的域名。

2、浏览器向DNS服务器请求对域名进行解析。由于CDN对域名解析进行了调整，DNS服务器会最终将域名的解析权交给CNAME指向的CDN专用DNS服务器。

3、CDN的DNS服务器将CDN的负载均衡设备IP地址返回给用户。

4、用户向CDN的负载均衡设备发起内容URL访问请求。

5、CDN负载均衡设备会为用户选择一台合适的缓存服务器提供服务。

选择的依据包括：根据用户IP地址，判断哪一台服务器距离用户最近；根据用户所请求的URL中携带的内容名称，判断哪一台服务器上有用户所需内容；查询各个服务器的负载情况，判断哪一台服务器的负载较小。

基于以上这些依据的综合分析之后，负载均衡设置会把缓存服务器的IP地址返回给用户。

6、用户向缓存服务器发出请求。

7、缓存服务器响应用户请求，将用户所需内容传送到用户。

没有CDN：浏览器缓存

使用了CDN：浏览器缓存+CDN缓存

在用户第一次访问网站后，网站的一些静态资源如图片等就会被下载到本地，作为缓存，当用户第二次访问该网站的时候，浏览器就会从缓存中加载资源，不用向服务器请求资源，从而提高了网站的访问速度，而若使用了CDN，当浏览器本地缓存的资源过期之后，浏览器不是直接向源站点请求资源，而是向CDN边缘节点请求资源，CDN边缘节点中也存在缓存，若CDN中的缓存也过期，那就由CDN边缘节点向源站点发出回源请求来获取最新资源。

浏览器缓存以及CDN缓存都有一套判断文件是否需要更新的机制：

浏览器在加载资源时，先根据这个资源的一些http header判断它是否命中强缓存，如果命中，浏览器直接从自己的缓存中读取资源，不会发请求到服务器，当强缓存没有命中的时候，浏览器一定会发送一个请求到服务器，服务器端依据资源的另外一些http header验证这个资源是否命中协商缓存，如果命中，服务器会将这个请求返回，但是不会返回这个资源的数据，而是告诉客户端可以直接从缓存中加载这个资源，于是浏览器还是从自己的缓存中加载资源，当协商缓存也没有命中的时候，浏览器直接从服务器加载资源数据。

CDN节点缓存机制在不同服务商中是不同的，但一般都遵循HTTP协议，通过http响应头中的Cache-Control:max-age的字段来设置CDN节点文件缓存时间。当客户端向CDN节点请求数据时，CDN会判断缓存数据是否过期，若没有过期，则直接将缓存数据返回给客户端，否则就向源站点发出请求，从源站点拉取最新数据，更新本地缓存，并将最新数据返回给客户端。CDN服务商一般会提供基于文件后缀、目录多个维度来指定CDN缓存时间，为用户提供更精细化的缓存管理。CDN缓存时间会对“回源率”产生直接的影响，若CDN缓存时间短，则数据经常失效，导致频繁回源，增加了源站的负载，同时也增大了访问延时；若缓存时间长，数据更新时间慢，因此需要针对不同的业务需求来选择特定的数据缓存管理。