隨著一陣陣秋風吹過和一場場秋雨降臨，天氣早以由熱轉涼。在這準備步入嚴寒之際。起早的吒吒輝輝緊緊裹了下被子，鼻子依舊豎立著大鼻涕在那鍵盤上啪啪啪敲打著。想必大家此刻依舊在清晨甜美的夢鄉之中，此刻唯獨我眼角默默的流出了眼淚，只差泣不成聲
都是心酸，都是淚，好了 好了 別被，小吒帶篇了，走著，走著
開篇繼上篇後，咱們分布式多級緩存的鏈路，將會駛入網絡緩存階段，如果沒看到上文的同學請返回閱讀。
小白：老吒，網絡不都是做請求--響應數據嗎？那裡有緩存？這緩存是幹啥得？我 TM 要這緩存有啥用
吒吒輝：其實不然，可能你使用到了，但對網絡緩存不明確，它滿足什麼條件？實現原理是什麼？什麼場景使用？ 架構裡面的代表是什麼？這些都是得作為我暖男的必要條件，必須得給大家安排 (#^.^#)
什麼是網絡緩存？故名思議，就在請求--響應階段，通過使用緩存來提高請求響應的速度，畢竟只有通信才會涉及到網絡數據的傳輸。
可能有小夥伴會覺得，網絡緩存難道是在網絡上面的緩存？其實不然，看吒吒輝的
試想一個完整HTTP請求。它採用報文的方式發送數據，根據TCP協議來進行數據的傳輸。這個網絡上面有緩存嗎？
那都是通過電信號把咱們數據通過網絡傳輸過去（這是抽象，實體就時光纜等）。這本身就是直線通路的，如果有緩存那就得擁塞啦。就算有，也應該在路由器、交換機上面。
這時，可能又有同學有疑問。在網絡通信上不都有接受數據的網絡緩衝區嗎？用它們來加速的，這不是緩存？
那吒吒輝在就要敲敲黑板啦，緩存和網絡緩衝區是不一樣的，網絡緩衝區是建立在Socket網絡通信基礎之上的。這玩意兒是提高系統每個單元的利用率和系統吞吐量。從而實現多路復用的。和這裡緩存不一樣。
啥，你還不清楚！！後面安排下計算機底層的作業系統原理，你就知道啦。誰叫我是暖男一枚呢(*￣︶￣)
例如：
Redis獲取數據，首先要建立連接，這時的緩衝區是指，客戶端發送Redis指令，首先會先存入自己本地的緩衝區上，然後再通過網卡把數據給整到網絡上。
而Redis的服務端也是一樣的，它接受數據首先也會把數據暫存在服務端緩衝區裡面。然後再獲取到Redis服務進行處理。這就是網絡緩衝區，也就是針對數據處理的時候，你首先得放到緩衝區裡面，在進行存取、發送操作。
這一下子，還把我幹懵了，那吒哥，到底什麼是網絡緩存？ 咳咳，你往下看
所謂網絡中的緩存，是位於客戶端和服務端之間，通過代理或響應客戶端的網絡請求，從而對重複的請求返回緩存中的數據資源。
同時，接受服務端的請求，更新緩存中的內容。
還不明白？
你這麼看 像HTTP請求一般都需要發送到後端的應用伺服器獲取數據吧，那位於客戶端和應用服務端之間是不是就有web伺服器，也就是Apache、Nginx等。
換句話來說，就是把一些後端的數據存儲在它們上面，從而減少重複請求的響應，因為位於客戶端和服務的網絡通信之間，故此這麼稱呼。
吒吒輝，你看那nginx、Apache整的那麼到位,還不都需要接受網絡請求呀？
這裡你需要明白，你當前HTTP請求的目的是幹嘛？
是要獲取請求的動態數據，所以客戶端與服務端之間的距離都算在它們的網絡通信上，如果中間有個緩存的地方，即可減少網絡響應時間，那就是如下的趕腳：
這樣說大家應該明白吧，忽然感覺自己太溫暖啦。累死耕地的牛了
Web代理緩存Web代理幾乎是伴隨著網際網路誕生的，常用的Web代理分為 正向代理、反向代理和透明代理。Web代理緩存可理解為Web代理+緩存的一種技術。
正向與反向代理，詳情看上篇文章
一般情況下，Web代理默認說的是正向代理， 如下所示。
正向代理為了從源伺服器取得內容，用戶 向 代理伺服器發送一個請求並指定目標伺服器，然後代理服務向源伺服器轉交請求並將獲得的內容返回給客戶端。一般，客戶端要進行一些特別的設置才能使用正向代理。
反向代理反向代理與正向代理相反，對於客戶端而言代理伺服器就像是源伺服器，並且客戶端不需要進行設置。客戶端向反向代理髮送普通請求，接著反向代理將判斷向何處轉發請求，並將從源伺服器獲得的內容返回給客戶端。
透明代理透明代理的意思是客戶端根本不需要知道有代理伺服器的存在，由代理伺服器改變客戶端請求的報文欄位，並會傳送真實的IP位址。加密的透明代理屬於匿名代理，不用設置就可以使用代理了。透明代理的例子就是時下很多公司使用的行為管理軟體。
它是介於交換機和防火牆之間的一種設備，用戶的上網行為都會交由它來進行流控、限速、工作網址的屏蔽等操作。
不知道你家公司有這個軟體沒得呢？折磨人
這裡所謂的Web代理緩存是指使用正向代理的緩存技術。Web代理緩存的作用跟瀏覽器的內置緩存類似，只是介於瀏覽器和網際網路之間。簡單點就是把上遊服務的數據，緩存到代理軟體處。
當通過代理伺服器進行網絡訪問時，瀏覽器不是直接到Web伺服器去取回網頁而是向Web代理髮出請求，由代理伺服器來取回瀏覽器所需要的信息並傳送給瀏覽器。
而且，Web代理緩存有很大的存儲空間，不斷將新獲取的數據儲存到本地的存儲器上，如果瀏覽器所請求的數據在Web代理的緩存上已經存在而且是最新的，那麼就不重新從Web伺服器取數據，而是直接將緩存的數據傳送給用戶的瀏覽器，這樣就能顯著提高瀏覽速度和效率。
對於企業而言，使用Web代理既可以節省成本，又能提高性能。
對於Web代理緩存而言，較流行的是Squid，它支持建立複雜的緩存層級結構，擁有詳細的日誌、高性能緩存以及用戶認證支持。Squid同時支持各種插件。
例如：
Squid Guard就是一個提供URL過濾的插件，對於屏蔽某些站點和內容十分有用。如果需要分析Squid的各種指標，可選擇 webalizer 。如果有興趣的話，可以進一步了解一下 Squid 的內部機制。它不僅可以作為正向代理還可以作為反向代理。如下是內部機制工作圖：
關係如下：
Child 和 Parent關係（父子級模式）：當 Child Squid Server 沒有資料時，會直接向 Parent Squid Server 要資料，然後一直等，直到 Parent 給它資料為止。父子級模式通信配置簡述
icp_access allow all #開啟所有的icp權限
cache_peer 192.168.1.50 parent 81 0 no-query originserver weight=1 name=a
cache_peer_domain a www.zhazhahui.com
Sibling 和 Sibling關係（鄰居模式）：當 Squid Server 沒有資料時，會先向 Sibling 的 Squid Server 要資料，如果 Sibling 沒資料，就跳過它直接向 Parent 要或上 internet 去拿。也就是多臺機器部署，相互實現通信。註：關係是通過配置文件來進行指定，各個Squid 服務之間通信關係
icp_access allow all #開啟所有的icp權限
cache_peer 121.9.221.160 parent 80 0 no-query no-digest originserver設置源伺服器
cache_peer 121.9.221.158 sibling 80 3130 #添加icp通訊的sibling鄰居
cache_peer 121.9.221.147 sibling 80 3130 #添加icp通訊的sibling鄰居
cache_peer_access 121.9.221.147 allow all #允許icp通訊的sibling鄰居通訊
cache_peer_access 121.9.221.158 allow all #允許icp通訊的sibling鄰居通訊
cache_peer_domain 121.9.221.160 www.zhazhahui.com #配置本機squid允許接受訪問的域名那Squid的資料如何拿？首先你得看下它是如何存在？
每一臺Squid 代理伺服器上都有若干顆硬碟，每顆硬碟又分割成多個分區，每一個分區又可建立很多目錄，目錄下存放文件(Squid 把它叫object)。
當 Squid 獲取資料時，會通過查詢表的方式來定位某個資源的位置，所查詢的表叫 Hash table 和 Digest table;
Hash table在這裡可以稱之為目錄或者提綱，它記錄所有的Digest table表信息。Digest table在這裡可以稱之為摘要或者索引，它記錄了磁碟上每個分區，每個目錄裡存的緩存摘要，Squid 接受到請求後先查詢Hash table，在根據Hash table所指向的Digest table查詢需要的信息。
Squid工作模式首先 Squid 按照上述模式進行部署，然後客戶端發送請求到 Squid 伺服器，首次磁碟上無緩存數據，直接代理到後端網絡伺服器獲取資源並緩存數據。後續請求直接根據部署的模式在 Squid 上進行內容查找。
邊緣緩存使用Web反向代理伺服器和使用正向代理伺服器一樣，都可達到緩存的作用。反向代理緩存可以緩存原始資源伺服器的資源，而不是每次都要向原始資源伺服器請求數據，特別是一些靜態的數據，比如圖片和文件，很多Web伺服器就具備反向代理的功能，比如大名鼎鼎的Nginx。
如果反向代理伺服器能夠做到和用戶來自同一個網絡，可以將這樣的反向代理緩存稱為邊緣緩存。因為用戶訪問反向代理伺服器，將會得到更快響應速度。
那如何判斷用戶的網絡和代理伺服器網絡是同一個呢？
客戶端在訪問到服務端時，是通過 智能DNS 規則 來實現就近訪問，就是DNS在解析到客戶端訪問域名的時候，得到伺服器ip，然後拿它與客戶端ip進行比較，如果是同一個ip地址段就採用最近的伺服器來響應客戶端。
簡單點原理就是先在DNS上面做好域名和IP段的映射，然後在對比IP查找，相當於資料庫找數據。邊緣緩存在網絡上位於靠近用戶的一側，可以處理來自不同用戶的請求，主要用於向用戶提供靜態的內容，以減少應用伺服器的介入。邊緣緩存的一個有名的開源工具就是 Varnish，在默認情況下進行保守緩存。也就是說，Varnish 只緩存它所知的安全內容。Varnish的一個特性是使用虛擬內存，精妙之處在於利用了作業系統的管理機制。Varnish可以高度定製如何處理請求，緩存哪些內容。
如果感興趣，可以進一步了解Varnish後端的內部機制，如圖所示。
說到邊緣緩存，那就得就得談談它典型的商業化服務 CDN 了，例如：AWS的Cloud Front，我國的ChinaCache等，現在一般的公有雲服務商都提供了CDN服務。CDN是Content Delivery Network的簡稱，即「內容分發網絡」的意思。使用CDN之後，客戶端與伺服器通信如圖所示。
使用CDN後，客戶端／伺服器的通信方式CDN邊緣節點的緩存策略因服務商不同而有所變化，但一般都會遵循HTTP標準協議，通過HTTP響應頭中的 Cache-control：max-age 的欄位來設置CDN邊緣節點數據緩存時間。
當你在CDN提供商控制臺添加完加速域名後，會得到一個CDN給您分配的CNAME域名，然後你需要在的DNS解析服務商添加CNAME記錄，將自己的加速域名指向這個CNAME域名，這樣該域名所有的請求才會都將轉向CDN的節點。
客戶端請求通過DNS規則解析後，就會拿到你得到CDN節點地址。客戶端在向CDN節點請求數據時，CDN節點會判斷緩存數據是否過期，若緩存數據並沒有過期，則直接將緩存數據返回給客戶端；否則，CDN節點就會向源站發出回源請求，從源站拉取最新數據，更新本地緩存，並將最新數據返回給客戶端。
CDN服務商一般會提供基於文件後綴、目錄等多個維度來指定在CDN上的緩存時間，為用戶提供更精細化的緩存管理。
CDN回源率的影響因素若數據在CDN上的緩存時間較短，則CDN邊緣節點上的數據會經常失效，導致頻繁回源，增加了源站的負載，同時也增大了訪問延時；若數據在CDN上的緩存時間太長，會帶來數據更新時間慢的問題。開發者需要針對各自特定的業務，來做特定的數據緩存時間管理。影響CDN緩存條件如下：
源站動態資源較多，多為不可緩存的內容，也會導致頻繁回源拉取。
資源訪問量較低，文件熱度不夠，CDN 收到請求較少無法有效命中緩存。此時緩存內容可能已經過期。
訪問資源的 URL 帶參數，並且參數不斷變化，當用不同的 URL 去訪問 CDN 的時候，CDN 會認為這是一個新請求（即便這兩個不同的 URL 其實是訪問到了同一個文件，並且該文件已經緩存在節點上），也會回源去拉取所請求的內容。
有什麼些方式可及時更新CDN緩存呢？
一般，CDN邊緣節點對開發者來說是透明的，開發者可以通過CDN服務商提供的「刷新緩存」接口來清理位於CDN邊緣節點上的緩存數據。這樣開發者在更新數據後，可以使用「刷新緩存」功能來強制要求CDN邊緣節點上的數據緩存過期，保證客戶端在訪問時，拉取到最新的數據。
除開拉模式，還存在推模式，就是當源數據發生變化後，直接推送給CDN緩存伺服器。常見的就是你在後端控制裡面設置了CDN緩存內容，會自動做更新，後續在繼續分享這個原理內容。
總結網絡緩存本質是減少請求響應之間的網絡時間，也就是常說的正、反向代理。正向代理就是知道應用伺服器所在位置，反向代理不知道，分別對應外與內網應用。CDN的回源影響因素文件緩存時間、URL參數時常變化、訪問量過低、動態源過多等，CDN資源獲取可採用推與拉模式哈嘍，我是吒吒輝，就愛分析進階相關知識，如果覺得文章對你有幫助，歡迎分享給你的朋友，也給小吒點個「在看」。同時也可入群參加【知識盛宴】，聽說裡面有阿里、順豐等人額。每天一個瓶頸問題，快速迭代成長自己。也可直接回復【知識}獲取知識盛宴pdf