CDN 的缓存策略有哪些？如何优化 CDN 缓存命中率？ - 面试题

CDN 缓存策略的核心概念

CDN 缓存策略决定了内容在边缘节点的存储时间和更新方式，直接影响用户体验和源站负载。合理的缓存策略可以最大化 CDN 的性能优势。

主要缓存策略

1. 基于 TTL（Time To Live）的缓存

TTL 是最基本的缓存控制机制，指定内容在 CDN 节点的缓存时间：

短 TTL（秒级）：适用于频繁更新的内容，如新闻、股票数据
中等 TTL（分钟级）：适用于偶尔更新的内容，如商品信息、用户资料
长 TTL（小时/天级）：适用于很少变化的内容，如静态资源、图片、视频

设置方式：

http
Cache-Control: max-age=3600  // 缓存 1 小时
Cache-Control: max-age=86400 // 缓存 1 天

2. 缓存键（Cache Key）配置

缓存键决定哪些请求被视为相同内容：

默认缓存键：基于完整 URL
自定义缓存键：可以包含或排除特定的请求头、查询参数
忽略查询参数：对于不影响内容的参数（如 ?timestamp=xxx）可以忽略

示例：

完整 URL：https://example.com/image.jpg?width=800&quality=90
忽略 quality：https://example.com/image.jpg?width=800

3. 分级缓存策略

CDN 通常采用多级缓存架构：

边缘节点缓存：最接近用户，容量较小，响应最快
区域节点缓存：覆盖特定区域，容量中等
源站缓存：容量最大，作为最后保障

缓存查找顺序：边缘节点 → 区域节点 → 源站

4. 缓存预热（Cache Warming）

在内容正式发布前，提前将内容推送到 CDN 节点：

主动预热：通过 API 或管理控制台主动推送
被动预热：通过模拟用户请求触发缓存
适用场景：重大活动、新版本发布、热门内容

5. 缓存刷新（Cache Purging）

主动清除 CDN 节点的缓存内容：

URL 刷新：清除特定 URL 的缓存
目录刷新：清除整个目录下的缓存
全站刷新：清除所有缓存（谨慎使用）

刷新方式：

立即刷新：立即清除缓存
软刷新：等待 TTL 过期后不再续期

高级缓存策略

1. 动态内容缓存

即使是动态内容也可以通过以下方式缓存：

协商缓存：使用 ETag 或 Last-Modified 头
边缘计算：在 CDN 边缘节点执行简单的动态逻辑
API 响应缓存：缓存 API 的响应结果

2. 智能缓存

基于内容的特性自动调整缓存策略：

静态文件自动长缓存：根据文件扩展名自动设置长 TTL
动态内容自动短缓存：检测到频繁更新自动缩短 TTL
热门内容优先缓存：根据访问频率优化缓存

3. 条件缓存

根据特定条件决定是否缓存：

基于用户类型：普通用户缓存，付费用户实时
基于地理位置：某些地区缓存，某些地区实时
基于时间：高峰期缓存，低峰期实时

缓存策略优化建议

1. 合理设置 TTL

静态资源：设置较长的 TTL（1 天到 1 年）
动态内容：设置较短的 TTL（几秒到几分钟）
版本化资源：使用文件名版本控制，可以设置无限缓存

2. 使用缓存控制头

http
// 强制缓存
Cache-Control: public, max-age=31536000, immutable

// 禁止缓存
Cache-Control: no-store, no-cache

// 协商缓存
Cache-Control: no-cache
ETag: "abc123"
Last-Modified: Wed, 21 Oct 2026 07:28:00 GMT

3. 监控缓存命中率

高命中率（>90%）：缓存策略有效
中等命中率（70-90%）：需要优化
低命中率（<70%）：需要重新评估策略

4. A/B 测试缓存策略

对不同用户群体使用不同的缓存策略，比较效果：

测试不同的 TTL 值
测试不同的缓存键配置
测试是否启用边缘计算

常见问题及解决方案

问题 1：内容更新后用户仍看到旧内容

解决方案：

使用 URL 版本控制（如 style.v2.css）
主动刷新 CDN 缓存
设置合理的 TTL

问题 2：缓存命中率低

解决方案：

检查缓存键配置是否合理
分析未缓存的原因（如 Cookie、Authorization 头）
调整 TTL 设置

问题 3：源站压力仍然很大

解决方案：

增加 TTL 延长缓存时间
启用缓存预热
检查是否有大量回源请求

面试要点

回答这个问题时应该强调：

理解不同缓存策略的适用场景
能够根据业务需求选择合适的策略
了解缓存策略对性能的影响
有实际优化经验或案例
能够分析缓存命中率并提出改进建议