CDN(内容分发网络)缓存命中率,也称为CDN缓存命中比率,是衡量CDN向最终用户交付内容效率的关键指标。它表示直接从CDN缓存提供的请求百分比,而不是从源服务器获取的请求。缓存命中率直接影响客户体验,确保高命中率已成为CDN用户的核心诉求。在本文中,我们将讨论CDN缓存命中率的概念、影响因素和优化策略。
在典型的CDN访问路径中,角色通常包括:用户 -> 浏览器 -> CDN节点 -> 源服务器。浏览器和CDN节点都可以作为资源的缓存。
当用户在浏览器中输入地址时,会发生以下步骤:
通过上述访问策略,当后续用户访问相同资源时,他们可以直接访问本地或CDN节点上的缓存,而无需请求源服务器。
如果您熟悉CDN,您可能知道CDN的核心是节点缓存,通过在不同地理区域部署足够数量的节点来提供缓存服务。客户可以通过边缘节点直接访问缓存的资源,避免频繁访问源服务器以实现加速。
衡量缓存性能的主要指标是缓存命中率,包括流量命中率和请求命中率。
这两个指标从不同维度反映了缓存命中情况。缓存命中率越高,越能减少源服务器网络带宽的消耗,缓解源服务器的压力,降低用户访问延迟,加快响应时间。
CDN访问中的缓存策略主要通过HTTP头部实现。通过适当地设置不同的头部,我们可以控制CDN节点和浏览器对各种资源的缓存行为。
响应头
使用浏览器的调试模式,我们捕获一个响应包来说明上述头部的含义:
上述资源的响应头揭示了很多信息:
请求头
当我们发现网站访问速度慢或源服务器回源带宽较大时,排除网站流量增加后,网站的低缓存命中率可能触发了回源行为。在这种情况下,我们可以通过以下方法进行故障排查。
如果观察到的命中率下降与预期不符,可以检查域名配置,以确定缓存策略是否合理:
1. 源服务器的缓存头是否配置正确?
如果节点缓存策略配置为遵循源服务器,而源服务器强制将Cache-Control头设置为不缓存资源,则会导致CDN节点缓存功能失败,降低命中率。
2. 源服务器上是否有大量新资源上线?
如果源服务器上有许多新资源,将触发更多请求回源,从而降低流量命中率。
3. 源服务器是否存在异常?
如果源服务器出现故障,导致资源访问中出现大量4xx和5xx错误,每个请求将触发回源行为,降低命中率。
4. 缓存过期时间是否配置正确?
如果CDN缓存时间设置得太短,CDN节点将频繁过期,导致频繁回源行为,从而降低命中率。同时,资源缓存策略具有优先级,实际的命中策略可能与预期不符。
5. 是否启用了过滤参数功能?
如果域名的过滤参数缓存功能被禁用,则缓存将根据完整路径匹配文件。当相同资源携带不同请求参数时,无法命中相同的缓存,从而降低命中率。
在了解了缓存命中率下降的原因后,我们可以通过以下方式提高资源的缓存命中率。在腾讯EdgeOne中,您可以使用强大的规则引擎为域名配置不同的规则,也可以通过全局设置定义全站的全局规则:
节点缓存时间是指为资源在CDN服务节点上缓存配置的时间。该配置直接影响腾讯EdgeOne上的缓存命中率统计。在站点加速中,点击规则引擎,创建新规则,找到EdgeOne 节点缓存TTL。根据需要为静态和动态资源配置缓存时间。
浏览器缓存时间是指为资源在浏览器中本地缓存配置的时间。尽管该配置不会提高腾讯EdgeOne控制台上的缓存命中率统计,但实际上改善了用户访问的实际命中率。在站点加速页面,单击规则引擎,找到浏览器缓存TTL,根据需要为静态和动态资源配置缓存时间。
控制无效的刷新行为,特别是目录刷新。对于访问量大且变更不频繁的资源,无需在下一个变更周期之前提交刷新任务。目录刷新将导致大量资源访问失败,触发回源,因此尽量减少使用。如果必须使用,请刷新影响较小且层级较长的目录。
在新版本上线或资源变更之前,提前提取热点资源,并使用CDN预加载功能将资源缓存到节点。尽可能增加CDN访问量,以避免缓存被清除。
腾讯EdgeOne在改善基本缓存能力的基础上,进一步优化缓存策略,提高访问命中率。主要特点包括:
腾讯EdgeOne是腾讯推出的全球边缘安全加速平台。凭借2800多个全球边缘节点和20多年安全技术积累,为企业提供集成的边缘服务,包括安全保护、性能加速和相关技术支持。该平台整合了包括DNS解析、第四层代理、站点加速、智能加速、DDoS保护、Web保护、Bot保护和负载均衡等十多项功能。致力于确保企业平台和用户体验的安全性与稳定性,保障全球企业数字化转型及海外扩展。
腾讯EdgeOne默认提供增加中间源的架构,以提高缓存命中率。边缘层提供广泛覆盖,中间源则提供更高的存储能力。只要任何CDN节点命中并响应请求,就被视为缓存命中。如有必要,可以配置三层源以进一步增强缓存能力。
在同一层节点上,腾讯EdgeOne还提供合并源和集群内部源功能。在一定时间内,对相同资源的请求合并为一个源请求,并在内部集群内对相同资源进行访问调度。这将合并源请求,提高资源命中率。
在下载大文件时,客户可能不会请求整个文件。腾讯EdgeOne通过在底层将其优化为分片块存储,按需拉取文件,避免在进行片段请求时触发源端检索整个文档。同时,对于任何字节区间的范围请求,节点将从源端检索覆盖请求字节区间的完整片段。后续对同一片段其他字节的请求可以直接命中缓存,从而优化存储和源检索效率。
除了设置常规加速节点缓存外,腾讯EdgeOne控制台还提供多种与缓存相关的功能,如头部缓存、状态码缓存、浏览器缓存和缓存配置。用户可以在控制台自行定义资源缓存规则。
优化CDN缓存命中率对于提高性能、降低成本、增强可扩展性以及提高Web应用程序的整体可靠性和安全性至关重要。
腾讯EdgeOne先进的缓存能力、全球覆盖、对动态内容的支持、可定制政策、实时监控和增强的安全性,使其成为优化CDN缓存和提供卓越内容性能的强大解决方案。如果您有兴趣亲自体验这些好处,请随时联系我们,了解更多关于腾讯EdgeOne及其功能的信息。您也可以点击这里开始免费试用。