如何优化 CDN 成本？有哪些成本优化策略？

CDN 成本优化的必要性

随着业务增长，CDN 成本可能成为企业的重要开支。通过合理的成本优化策略，可以在保证服务质量的前提下，显著降低 CDN 使用成本。

CDN 成本构成

1. 流量费用

计费方式：

• 按流量计费：根据实际使用的流量计费
• 按带宽计费：根据峰值带宽计费
• 混合计费：结合流量和带宽计费

计费周期：

• 月度计费
• 季度计费
• 年度计费（通常有折扣）

2. 请求数费用

计费对象：

• HTTP 请求
• HTTPS 请求
• API 请求

计费方式：

• 按请求次数计费
• 通常有免费额度

3. 存储费用

计费对象：

• 边缘存储
• 源站存储
• 备份存储

计费方式：

• 按存储容量计费（GB/月）
• 按存储类型计费（标准、低频、归档）

4. 功能费用

计费功能：

• HTTPS 证书
• WAF 防护
• DDoS 防护
• 边缘计算
• 视频处理

5. 其他费用

• 数据传输费（跨区域）
• 技术支持费
• 定制开发费

成本优化策略

1. 缓存优化

提高缓存命中率

目标：缓存命中率 >95%

优化方法：

1. 合理设置 TTL

http
# 静态资源：长 TTL
Cache-Control: public, max-age=31536000, immutable

# 动态内容：短 TTL
Cache-Control: public, max-age=60

# 不缓存的内容
Cache-Control: no-store

2. 优化缓存键

nginx
# 忽略不影响内容的查询参数
proxy_cache_key "$scheme$request_method$host$uri";

3. 使用版本控制

shell
# 不推荐：更新后需要清除缓存
style.css

# 推荐：更新时改变 URL
style.v1.css
style.v2.css

效果：

• 减少回源流量
• 降低源站负载
• 节省带宽成本

缓存预热

策略：

• 在内容发布前预热
• 预热热门内容
• 定期预热更新内容

示例：

bash
# 预热多个 URL
for url in $(cat urls.txt); do
  curl -X POST "https://api.cdn.com/prefetch" \
    -H "Content-Type: application/json" \
    -d "{\"urls\": [\"$url\"]}"
done

2. 内容优化

图片优化

优化方法：

1. 选择合适的格式

• JPEG：适合照片
• PNG：适合透明图片
• WebP：比 JPEG/PNG 小 30-50%
• AVIF：比 WebP 小 20-30%

2. 压缩图片

bash
# 使用 ImageMagick 压缩
convert input.jpg -quality 85 output.jpg

# 使用 pngquant 压缩 PNG
pngquant --quality=65-80 input.png

3. 响应式图片

html
<picture>
  <source srcset="image-800w.webp" type="image/webp" media="(max-width: 800px)">
  <source srcset="image-1200w.webp" type="image/webp">
  <img src="image-1200w.jpg" alt="Description">
</picture>

效果：减少 50-70% 的图片流量

视频优化

优化方法：

1. 选择合适的编码格式

• H.264：兼容性好
• H.265/HEVC：比 H.264 小 50%
• VP9：开源，比 H.264 小 40%
• AV1：最新标准，比 H.264 小 60%

2. 自适应码率（ABR）

json
{
  "streams": [
    {"bitrate": 500000, "resolution": "640x360"},
    {"bitrate": 1000000, "resolution": "854x480"},
    {"bitrate": 2000000, "resolution": "1280x720"},
    {"bitrate": 4000000, "resolution": "1920x1080"}
  ]
}

3. 使用 CDN 视频处理

javascript
// 使用 CDN 边缘处理视频
const processedVideo = await cdn.processVideo({
  input: 'original.mp4',
  output: 'compressed.mp4',
  codec: 'h265',
  bitrate: '2000k'
})

效果：减少 40-60% 的视频流量

文本压缩

启用压缩：

nginx
# Gzip 压缩
gzip on;
gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript;

# Brotli 压缩（比 Gzip 小 20-30%）
brotli on;
brotli_types text/plain text/css application/json application/javascript;

效果：文本内容减少 60-80%

3. 流量优化

减少不必要的请求

方法：

1. 合并资源

html
<!-- 不推荐：多个 CSS 文件 -->
<link rel="stylesheet" href="style1.css">
<link rel="stylesheet" href="style2.css">
<link rel="stylesheet" href="style3.css">

<!-- 推荐：合并为一个 CSS 文件 -->
<link rel="stylesheet" href="styles.css">

2. 使用雪碧图

css
.sprite {
  background-image: url('sprite.png');
  background-repeat: no-repeat;
}

.icon1 {
  background-position: 0 0;
  width: 32px;
  height: 32px;
}

.icon2 {
  background-position: -32px 0;
  width: 32px;
  height: 32px;
}

3. 内联关键 CSS

html
<style>
  /* 关键 CSS 内联 */
  .critical { ... }
</style>

使用 HTTP/2 或 HTTP/3

优势：

• 多路复用：减少连接数
• 头部压缩：减少传输数据量
• 服务器推送：主动推送资源

配置示例：

nginx
listen 443 ssl http2;

4. 智能路由优化

地理位置路由

策略：将用户路由到最近的节点

配置示例：

nginx
geo $geo {
    default default;
    1.0.0.0/8 us-east;
    2.0.0.0/8 us-west;
    3.0.0.0/8 eu-west;
}

upstream cdn_us_east {
    server cdn-us-east-1.example.com;
}

upstream cdn_us_west {
    server cdn-us-west-1.example.com;
}

效果：减少跨区域流量成本

成本优化路由

策略：优先使用成本较低的节点

实现：

• 分析各节点的成本
• 配置节点权重
• 动态调整路由

5. 预算和配额管理

设置预算上限

方法：

• 设置月度预算上限
• 配置超额告警
• 自动降级策略

配置示例：

javascript
// 设置预算告警
const budget = {
  monthly: 10000, // $10,000
  alertThreshold: 0.8, // 80% 时告警
  stopThreshold: 1.0 // 100% 时停止服务
}

function checkBudget(currentSpend) {
  const ratio = currentSpend / budget.monthly
  
  if (ratio >= budget.stopThreshold) {
    // 停止服务或降级
    enableDegradationMode()
  } else if (ratio >= budget.alertThreshold) {
    // 发送告警
    sendAlert(`Budget usage: ${ratio * 100}%`)
  }
}

使用预留实例

策略：

• 预留带宽或流量
• 获得折扣价格
• 适合稳定业务

示例：

bash
# 购买预留实例
aws cloudfront create-reserved-instance \
  --reserved-instance-offering-id xxx \
  --instance-count 10

效果：节省 20-40% 的成本

6. 多 CDN 策略

使用多个 CDN 服务商

优势：

• 降低单一供应商风险
• 利用各 CDN 的优势
• 获得更好的价格

实现方式：

1. DNS 负载均衡

bash
# 配置多个 CDN 的 CNAME
example.com.  IN  CNAME  cdn1.example.com
example.com.  IN  CNAME  cdn2.example.com

2. 智能路由

javascript
// 根据成本和性能选择 CDN
function selectCDN(userLocation, content) {
  const cdns = [
    { name: 'cdn1', cost: 0.01, performance: 0.8 },
    { name: 'cdn2', cost: 0.015, performance: 0.9 },
    { name: 'cdn3', cost: 0.008, performance: 0.7 }
  ]
  
  // 根据业务需求选择最优 CDN
  return cdns.reduce((best, cdn) => {
    const score = calculateScore(cdn, userLocation, content)
    return score > best.score ? { ...cdn, score } : best
  }, { score: 0 })
}

按内容类型分配 CDN

策略：

• 静态内容：使用低成本 CDN
• 动态内容：使用高性能 CDN
• 视频：使用视频优化 CDN

示例：

javascript
// 根据内容类型选择 CDN
function selectCDNByContentType(contentType) {
  const cdnMapping = {
    'image/jpeg': 'low-cost-cdn',
    'video/mp4': 'video-optimized-cdn',
    'application/json': 'high-performance-cdn'
  }
  
  return cdnMapping[contentType] || 'default-cdn'
}

成本监控和分析

1. 成本分析工具

CDN 自带分析

Cloudflare Analytics：

• 流量统计
• 请求分析
• 成本报告

AWS Cost Explorer：

• 成本趋势分析
• 成本预测
• 成本优化建议

2. 自定义成本监控

实现示例：

javascript
// 记录 CDN 成本
const costTracker = {
  traffic: 0,
  requests: 0,
  storage: 0,
  
  addTrafficCost(bytes) {
    this.traffic += bytes * 0.00001 // $0.01 per GB
  },
  
  addRequestCost(count) {
    this.requests += count * 0.000001 // $0.001 per 1000 requests
  },
  
  addStorageCost(gb) {
    this.storage += gb * 0.02 // $0.02 per GB per month
  },
  
  getTotalCost() {
    return this.traffic + this.requests + this.storage
  }
}

// 使用示例
costTracker.addTrafficCost(1024 * 1024 * 1024) // 1 GB
costTracker.addRequestCost(1000) // 1000 requests
costTracker.addStorageCost(100) // 100 GB

console.log(`Total cost: $${costTracker.getTotalCost()}`)

3. 成本优化建议

基于数据分析的建议：

1. 识别高成本内容

sql
-- 查询流量最大的内容
SELECT url, SUM(bytes) as total_bytes
FROM cdn_logs
WHERE date >= '2026-02-01'
GROUP BY url
ORDER BY total_bytes DESC
LIMIT 10;

2. 分析缓存命中率

sql
-- 查询缓存命中率低的内容
SELECT url, 
       COUNT(*) as total_requests,
       SUM(CASE WHEN cache_status = 'HIT' THEN 1 ELSE 0 END) as hits,
       SUM(CASE WHEN cache_status = 'HIT' THEN 1 ELSE 0 END) / COUNT(*) * 100 as hit_rate
FROM cdn_logs
WHERE date >= '2026-02-01'
GROUP BY url
HAVING hit_rate < 80
ORDER BY hit_rate ASC
LIMIT 10;

3. 优化建议

• 对高成本内容实施压缩
• 对低缓存命中率内容优化缓存策略
• 对不常访问的内容使用低成本存储

成本优化最佳实践

1. 定期审查成本

审查内容：

• 月度成本报告
• 成本趋势分析
• 优化机会识别

2. A/B 测试

测试不同策略：

• 不同的缓存策略
• 不同的压缩算法
• 不同的 CDN 配置

3. 持续优化

优化流程：

1. 监控成本数据
2. 分析成本构成
3. 实施优化措施
4. 评估优化效果
5. 持续改进

面试要点

回答这个问题时应该强调：

1. 了解 CDN 成本的构成要素
2. 掌握多种成本优化策略
3. 有实际的成本优化经验
4. 能够分析和监控 CDN 成本
5. 理解成本与性能的平衡