作者：辰舒
运用CDN加快静态资源时，CDN会将源站上的资源缓存到间隔客户端最近的CDN节点上。当您拜访该静态资源时，可直接从CDN的缓存节点上获取，有用避免经过较长的链路回源，进步资源拜访功率。在本章节中，咱们一起学习怎么经过合理装备CDN缓存功用来进步事务缓存的运用率，完成终端用户拜访体会的进步。
准备作业
- 现已增加完成的CDN域名
- 阿里云CDN操控台。
缓存装备及作业机制
在正式开端装备之前，咱们需求先了解缓存的方法和原理机制。
默许Cachekey
Cachekey是一个文件在CDN节点上缓存时仅有的身份ID，每个在CDN节点上缓存的文件都对应一个Cachekey。文件的Cachekey默以为客户端恳求的URL（带参数）。
即 默许状况下，缓存内容的索引名（Cachekey）受到 域名、途径、参数 三大要素一起影响。咱们能够了解为，关于同一个边际节点，恳求信息中三者彻底共同的状况下将运用同一份缓存内容，三者中有任一要素改变则无法运用同一份缓存。
当咱们的拜访链接中途径改变或参数改变时，均会生成独立缓存。为了进步缓存功率，咱们需求对事务考虑以下四个问题：
- 事务拜访时，拜访URL中是否带着参数（能够剖析源站nginx拜访日志或事务代码的完成逻辑），这些参数的作用是什么，带着参数不同是否会影响文件呼应的内容（或 参数是否会影响源站处理行为）？
假如您的URL中带着改变的参数，默许会影响缓存射中率和加快作用，引荐重视下文**「缓存优化-疏忽参数缓存」**部分内容。
- 事务文件内容更新时，文件的途径（目录/文件名）是否会发生改变？
假如您的文件内容以同名文件掩盖的方法进行更新，引荐重视【缓存时刻装备】中的装备引导，针对内容频频更新的资源下降缓存时刻。
- 您的事务中大文件缓存（平均大于20M）是否较多？
假如您的事务中大文件较多，进步缓存及回源功率引荐敞开range分片功用，引荐重视下文「缓存优化-range回源」部分内容。
- 您的事务中是否需求针对彻底相同的拜访URL差异不同的缓存？
即同一个uri对应的资源有多个版别，例如同一个页面的不同紧缩格式，一个图片的不同尺度(乃至也可能是彻底不同的内容)，服务端经过收到的恳求的uri以及一些决议版别的头部信息来确认应该给客户端回来哪个版别，引荐重视下文「缓存优化-多副本及自定义缓存」。
拜访URL的格式和场景和缓存运用功率休戚相关，在下文的内容中，咱们能够经过疏忽参数缓存、cachekey改写等功用，对域名的缓存索引方法进行调整，以适配您的事务场景。
小提示：在CDN运用场景中，引荐您的源站更新资源时，考虑以不同的文件名作为新旧版别差异，例如img-v1.0.jpg、img-v2.1.jpg的方法命名，以完成便捷差异新旧缓存的作用。
缓存更新机制
CDN缓存更新首要有两种方法：
- 超出缓存的过期时刻
当CDN节点上的缓存失效后，缓存不会当即被整理，在源站回来last-modified/etag头部状况下，CDN将会回源发起缓存有用性校验（即协商缓存）。
能够浅显地了解为，CDN将之前缓存文件的标识信息带回源站询问是否发生改变。
- 如源站内容未发生改变，源站将回来304状况码，CDN节点仅更新缓存的有用周期，不改变缓存内容，截止下次缓存时刻到期前不会再次回源；
- 如源站内容发生改变，源站将回来200状况码和更新后的内容，CDN节点将更新缓存的有用周期并掩盖缓存内容，完成文件更新的作用。
- 主动更新
当CDN节点上的缓存未失效，但源站内容现已发生改变，事务上需求当即更新CDN上资源的缓存时，需求运用CDN的缓存改写功用，您需求经过 CDN操控台-改写预热 或许 API接口 下发缓存的改写使命，具体操作和阐明将在下章节为您介绍。
缓存时刻装备
在缓存办理中，能够便利地指定目录和文件后缀名在CDN节点上的缓存时刻，缓存时长装备的长短，取决于源站对该文件的改变频率。咱们需求剖析下事务中以下几个问题：
- 您的域名下有哪些类型的资源内容？
例如，该加快域名下有html/js/css/mp4/apk等文件类型的内容。
- 您源站这些不同目录、不同类型的资源内容在什么状况下内容会改变，改变的频率怎么？
例如，mp4文件的内容一般不会改变，而html是新闻门户的主页，其展示页面中的文本内容平均1小时更新一次。
- 您源站这些文件在改变时，文件名是否也会跟从改变？
例如，文件在更新内容时都会运用新的文件名，或 文件更新后仍然运用之前的文件名。
小提示：在下文的内容中，咱们将依据此处的剖析成果进行缓存时刻的装备。
CDN缓存时刻首要受两个部分操控：
- 源站回来的规范HTTP缓存操控头部（cache-control）。
- 您在操控台上装备的缓存时刻。
装备缓存时，咱们需求登录CDN操控台。在域名办理中单击目标域名，选择缓存装备。
在缓存过期时刻页签下，单击增加即可装备缓存规矩。
- 目录为某一途径下一切资源设置相同缓存规矩；文件后缀名：为某一文件类型资源的设置相同缓存规矩。
- 权重即缓存规矩的优先级。取值为1~99，数值越大优先级越高，对应规矩优先生效。
| 示例场景 | 类型 | 地址/后缀名取值 |
|---|---|---|
| 对域名下一切文件装备默许缓存时刻 | 目录 | / |
| 对域名下/video目录装备缓存时刻 | 目录 | /video |
| 对/home/index.html特定文件设置缓存 | 目录 | /home/index.html |
| 对域名下js,css类型文件装备缓存时刻 | 文件后缀名 | js,css |
结合上文中的事务剖析，引荐您依据事务状况在CDN域名上装备缓存时刻。
假如没有清晰事务更新周期，可缓存资源引荐装备一个月以上的缓存时刻，假如源站的资源发生改变，您能够经过CDN的改写缓存功用整理节点上的缓存（下章节中会具体阐明）。
需求留意的是，如您的事务中有动态恳求（如表单提交/登录/谈论/上传等交互），需求设置对应途径或文件类型的缓存时刻为0。假如您需求对动态恳求也进行加快，优先引荐您运用全站加快（DCDN）产品。
补充阐明：参阅CDN产品文档，CDN节点上的缓存生效优先级如下
- 源站呼应pragma:no-cache、cache-control:no-cache（或许no-store，或许max-age=0）时，不缓存。
- CDN操控台设置的缓存过期时刻或许状况码过期时刻。
- 源站装备其他缓存规矩，优先级由高至低为：cache-control>expires>last-modified>etag。
- 源站回来的数据中ETag、last-modified、cache-control和expires这些缓存相关的呼应头都没有带着，则默许不缓存。
缓存射中判别
正确装备缓存后，您能够经过拜访资源URL时，经过CDN呼应头中的X-Cache信息判别是否射中缓存，首次拜访时可能会显示MISS，能够经过改写页面或重试恳求查看下次恳求是否射中。
下图为经过chrome开发者工具抓包的成果，您也能够经过curl进行测试。
X-cache：HIT（射中）/MISS（未射中），此处仅代表边际节点的射中状况，不代表其父层节点的射中状况。
X-Swift-SaveTime：缓存在节点上保存的时刻，零时区（北京时刻+8H）。
缓存优化
缓存优化部分致力于帮助您的事务缓存得到合理的运用，此处首要介绍三个常用功用。
- 疏忽参数缓存（常用）
CDN缓存时疏忽悉数或部分URL中的参数内容，进步缓存运用率，针对URL中带着随机改变参数但不影响缓存内容的场景，引荐敞开。
- range恳求（常用）
针对事务中平均文件巨细超越20M，在源站答应range的状况下，敞开该功用答应CDN分片进行回源，不仅能够下降回源带宽，也能够进步缓存功率，大文件场景下引荐敞开。
- 多副本及自定义缓存（特别场景运用）
事务中仅用URL无法彻底差异呼应内容，需求结合恳求中其他信息，对同URL进行多个副本的缓存，或许需求自定义缓存逻辑。
疏忽参数缓存（常用）
上文中咱们提到过，假如您的事务URL中带着改变的参数，默许会影响缓存射中率和加快作用，这些不同的参数无法复用同一份缓存的内容。
如下图所示，虽然四个拜访URL的内容都是同域名下的test.jpg，呼应的资源内容也彻底共同，但由于带着的参数不同，导致对应的缓存索引也不同，终究无法运用同一份缓存内容，别离独立回源，怎么改善这种状况呢？
针对time这种对事务内容和逻辑无影响的参数，咱们希望上面两种拜访URL运用同一份缓存内容，那么需求确保他们的缓存索引共同，完成如下图的作用，也就是在生成CDN缓存索引时，疏忽 time 参数。
装备方法：
- CDN操控台-域名办理-办理-性能优化中的疏忽参数，装备进口如下图所示。
- 点击修改装备后，装备页面如图，咱们罗列了几种常见场景便利您的了解，能够参阅场景示例进行装备。
| 场景 | 过滤形式 | 过滤参数 | 过滤参数 | 保存回源参数 |
|---|---|---|---|---|
| CDN疏忽一切参数缓存，但回源站时需求带着参数，例如源站有鉴权。 | 保存指定参数 | 是 | 不填写 | 是 |
| CDN疏忽一切参数缓存，也无需带着参数回源。 | 保存指定参数 | 是 | 不填写 | 否 |
| CDN保存version参数缓存，且只带着version参数回源 | 保存指定参数 | 是 | version | 否 |
| CDN仅保存key1和key2参数缓存，但需求带着一切参数回源。 | 保存指定参数 | 是 | key1,key2 | 是 |
| 场景 | 过滤形式 | 删去指定参数 | 保存回源参数 |
|---|---|---|---|
| 仅删去timestamp参数缓存，保存其他参数缓存，回源无需带着timestamp | 删去指定参数 | timestamp | 否 |
| 仅删去token参数缓存，保存其他参数缓存，回源时有必要带着token | 删去指定参数 | token | 是 |
小提示：假如根底的疏忽参数缓存无法满意您对缓存索引的需求，也能够了解缓存装备中的 自定义Cachekey 功用
range回源（常用）
Range回源，指CDN节点在回源的HTTP恳求里面带着了Range信息，源站在收到CDN节点的回源恳求时，依据HTTP恳求头中的Range信息回来指定规模的内容数据给CDN节点。Range回源可有用进步文件分发功率，能够进步缓存射中率，削减回源流量消耗和源站压力，而且进步资源呼应速度。
需求特别留意：
- 敞开Range回源前需确认源站是否支持Range恳求，即HTTP恳求头中包含Range字段，而且源站能够呼应正确的206文件分片。假如源站不支持Range恳求，敞开Range回源将导致资源无法缓存。
- 假如源站是OSS（默许支持range），敞开range功用后，引荐您额外在CDN操控台装备 增加回源HTTP恳求头 x-oss-range-behavior:standard ，可兼容HTTP Range规模超出有用区间时OSS的行为。
装备方法：
- CDN操控台-域名办理-办理-视频相关中的range回源，装备进口如下图所示。
- 选择敞开或强制Range回源
小提示：敞开和强制的差异在于
- 敞开：仅在当客户端运用Range恳求CDN节点时，CDN节点才会选用Range恳求回源
- 强制：不管客户端是否运用Range恳求CDN节点，CDN节点都会选用Range恳求回源（引荐）
多副本及自定义缓存（特别场景运用）
在事务上需求对单URL进行多副本缓存时，首要完成方法首要有两种，假如您需求杂乱的自定义缓存，引荐运用第一种：
- CDN操控台-域名办理-办理-缓存装备中的 自定义cachekey 功用（引荐）
- 源站回来vary头操控CDN缓存行为
留意：多副本缓存引荐在默许缓存行为或疏忽参数缓存功用无法满意事务需求时运用，对同URL的过多副本不利于缓存射中率，可能会产生较多回源浪费，装备时您需求合理评价参数的独立缓存必要性。
自定义cachekey
当咱们想依据事务状况，结合path、参数、header等信息自定义cachekey的生成方法时，能够运用该功用。
咱们罗列根底场景帮助您的了解：
场景1：对恳求途径改写cachekey
aliyundoc.com/a/b/image.j…
aliyundoc.com/a/b/c/image…
假如咱们希望将上述2个URL视为恳求同一个文件，运用同一份缓存内容，因而生成cachekey时 需求疏忽 /a/b ，即该文件的Cachekey为**aliyundoc.com/c/image.jpg…
场景2：将 HTTP Header 拼接到cachekey中
假如咱们希望客户端恳求的HTTP HEADER的User-Agent和Accept-Language的值将被拼接到Cachekey中。
例如，恳求**aliyundoc.com/a/b/image.j…
User-Agent=Mozilla/5.0 (Linux; X11)
Accept-Language=en
则希望该恳求的Cachekey为：aliyundoc.com/a/b/image.j…!
除了上述两种根底场景外，您也能够依据事务需求探索装备，在自定义变量中支持正则匹配生成变量，能够满意更杂乱的事务需求，详情可参阅产品文档阐明。
vary头
Vary 是一个 HTTP规范协议 呼应头部信息，它被服务器用来表明在内容协商算法中选择一个资源代表的时分应该运用哪些头部信息。
浅显地咱们能够了解为，服务器差异该缓存的适用对象时，经过vary判别要结合哪些Header的成果用于差异。
完成方法是源站经过在呼应中，指定某一个或几个header头来标识资源的的版别。
例如，以文件紧缩为例，能够依据用户恳求Header中的Accept-encoding恳求头来决议回来不同紧缩格式的缓存：
- 客户端恳求头包含 Accept-encoding：gzip，服务端需求回来gzip紧缩过的内容；
- 客户端恳求头包含 Accept-encoding：br，服务端需求回来br紧缩过的内容。
在这种场景下，源站需求带：Vary:Accept-encoding来表明用Accept-encoding的值来做多副本。
结束
至此，缓存相关的常用装备及功用介绍内容现已结束，在下个章节中，咱们会继续学习：
- 缓存改写：在CDN已有缓存且未过期，源站文件改变，怎么更新CDN上的缓存内容
- 缓存预热：在用户未触发拜访时，怎么提早布置到CDN节点上
缓存的改写和预热是CDN中的重要功用之一，缓存版别可能会影响到您事务的正常加载，为了帮助您更好的了解CDN运用，引荐您继续阅读下一章节的内容。
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