如何设计CDN缓存策略解决电商大促期间商品图片更新延迟问题？

题目

如何设计CDN缓存策略解决电商大促期间商品图片更新延迟问题？

信息

• 类型：问答
• 难度：⭐⭐

考点

CDN缓存原理,HTTP缓存头配置,缓存失效策略,回源机制,性能优化

快速回答

解决电商图片更新延迟的核心策略：

• 使用Cache-Control: max-age配合stale-while-revalidate实现后台刷新
• 通过版本化URL（如/product_v2.jpg）确保资源即时更新
• 设置must-revalidate防止过期资源被错误缓存
• 利用CDN的Purge API实现主动缓存刷新
• 配置分层缓存策略（边缘节点+父节点）减少回源压力

问题场景

电商大促期间频繁更新商品图片，用户访问CDN节点时出现图片更新延迟（最长30分钟），导致显示旧价格引发客诉。

核心原理

CDN通过边缘节点缓存静态资源：
1. 用户请求 → 边缘节点检查缓存
2. 缓存有效（HIT）→ 直接返回
3. 缓存失效（MISS）→ 回源站获取
4. 缓存更新 → 返回用户并存储

缓存策略设计

HTTP缓存头配置（关键）

# Nginx源站配置示例
location ~* \.(jpg|png)$ {
  # 基础缓存时间（5分钟）
  add_header Cache-Control "public, max-age=300";

  # 允许后台刷新（更新后仍可用旧缓存10分钟）
  add_header Cache-Control "stale-while-revalidate=600";

  # 强制过期后必须验证
  add_header Cache-Control "must-revalidate";

  # 添加版本标识（解决浏览器缓存）
  add_header ETag "${image_version}";
}

缓存更新策略

• 版本化URL：/product.jpg?v=20230815 修改版本号使旧缓存立即失效
• 主动刷新：调用CDN API刷新变更资源

  # 阿里云CDN刷新示例
  curl "https://cdn.aliyuncs.com?Action=RefreshObjectCaches
  &ObjectPath=product.jpg
  &ObjectType=File"

最佳实践

• 分层缓存：边缘节点（300s TTL）+ 父节点（1800s TTL）
• 回源优化：
  • 使用If-None-Match协商缓存减少带宽
  • 设置回源连接池避免TCP重建
• 监控指标：关注缓存命中率（＞95%）、回源率（＜5%）

常见错误

• 错误1：设置max-age=0导致所有请求回源（失去加速效果）
• 错误2：未配置Vary头导致移动/PC端缓存混乱
• 错误3：大促前未预热缓存导致回源雪崩

扩展知识

• 动态内容加速：通过边缘计算实现AB测试、个性化内容
• 安全防护：CDN集成WAF防御DDoS攻击
• 协议优化：QUIC/HTTP3减少TCP队头阻塞