分类: 系统运维
2008-07-03 14:05:49
Web缓存在互联网上最容易被误解的技术之一:网站管理员经常怕对网站失去控制,由于代理缓存会“隐藏”他们的用户,让他们感觉难以监控谁在使用他们的网站。
不幸的是:就算不考虑Web缓存,互联网上也有很多网站使用非常多的参数以便管理员精确地跟踪用户如何使用他们的网站;如果这类问题也是你关心的,本文将告诉你如何获得精确的统计而不必将网站设计的非常缓存不友好。
另外一个抱怨是缓存会给用户过期或失效的数据;无论如何:本文可以告诉你怎样配置你的服务器来控制你的内容将被如何缓存。
CDN是另外一个有趣的方向,和其他代理缓存不同:CDN的网关缓存为希望被缓存的网站服务,没有以上顾虑。即使你使用了CDN,你也要考虑后续的代理服务器缓存和浏览器缓存问题。
另外一方面:如果良好地规划了你的网站,缓存会有助于网站服务更快,并节省服务器负载和互联网的链接请求。这个改善是显著的:一个难以缓存的网站可能需要几秒去载入页面,而对比有缓存的网站页面几乎是即时显现:用户更喜欢速度快的网站并更经常的访问;
这样想:很多大型互联网公司为全世界服务器群投入上百万资金,为的就是让用户访问尽可能快,客户端缓存也是这个目的,只不过更靠近用户一端,而且最好的一点是你甚至根本不用为此付费。
事实上,无论你是否喜欢,代理服务器和浏览器都回启用缓存。如果你没有配置网站正确的缓存,他们会按照缺省或者缓存管理员的策略进行缓存。
所有的缓存都用一套规则来帮助他们决定什么时候使用缓存中的副本提供服务(假设有副本可用的情况下);一些规则在协议中有定义(HTTP协议1.0和1.1),一些规则由缓存的管理员设置(浏览器的用户或者代理服务器的管理员);
一般说来:遵循以下基本的规则(不必担心,你不必知道所有的细节,细节将随后说明)
如果副本足够新,从缓存中提取就立刻能用了;
而经缓存器校验后发现副本的原件没有变化,系统也会避免将副本内容从源服务器整个重新传输一遍。
有很多工具可以帮助设计师和网站管理员调整缓存服务器对待网站的方式,这也许需要你亲自下手对服务器的配置进行一些调整,但绝对值得;了解如何使用这些工具请参考后面的实现章节;
HTML的编写者会在文档的
区域中加入描述文档的各种属性,这些META标签常常被用于标记文档不可以被缓存或者标记多长时间后过期;
在头信息空一行后是HTML代码的输出,关于如何设置HTTP头信息请参考实现章节;
很多人认为在HTTP头信息中设置了Pragma:
no-cache后会让内容无法被缓存。但事实并非如此:HTTP的规范中,响应型头信息没有任何关于Pragma属性的说明,而讨论了的是请求型头信息
Pragma属性(头信息也由浏览器发送给服务器),虽然少数集中缓存服务器会遵循这个头信息,但大部分不会。用了Pragma也不起什么作用,要用就使
用下列头信息:
Expires(过期时间)
属性是HTTP控制缓存的基本手段,这个属性告诉缓存器:相关副本在多长时间内是新鲜的。过了这个时间,缓存器就会向源服务器发送请求,检查文档是否被修改。几乎所有的缓存服务器都支持Expires(过期时间)属性;
大部分Web服务器支持你用几种方式设置Expires属性;一般的:可以设计一个绝对时间间隔:基于客户最后查看副本的时间(最后访问时间)或者根据服务器上文档最后被修改的时间;
Expires头信息:对于设置静态图片文件(例如导航栏和图片按钮)可缓存特别有用;因为这些图片修改很少,你可以给它们设置一个特别长的过期时间,这会使你的网站对用户变得相应非常快;他们对于控制有规律改变的网页也很有用,例如:你每天早上6点更新新闻页,你可以设置副本的过期时间也是这个时间,这样缓存 服务器就知道什么时候去取一个更新版本,而不必让用户去按浏览器的“刷新”按钮。
过期时间头信息属性值只能是HTTP格式的日期时间,其他的都会被解析成当前时间“之前”,副本会过期,记住:HTTP的日期时间必须是格林威治时间(GMT),而不是本地时间。举例:
所以使用过期时间属性一定要确认你的Web服务器时间设置正确,一个途径是通过网络时间同步协议(Network Time Protocol
NTP),和你的系统管理员那里你可以了解更多细节。
虽然过期时间属性非常有用,但是它还是有些局限,首先:是牵扯到了日期,这样Web服务器的时间和缓存服务器的时间必须是同步的,如果有些不同步,要么是应该缓存的内容提前过期了,要么是过期结果没及时更新。
还有一个过期时间设置的问题也不容忽视:如果你设置的过期时间是一个固定的时间,如果你返回内容的时候又没有连带更新下次过期的时间,那么之后所有访问请求都会被发送给源Web服务器,反而增加了负载和响应时间;
HTTP
1.1介绍了另外一组头信息属性:Cache-Control响应头信息,让网站的发布者可以更全面的控制他们的内容,并定位过期时间的限制。
有用的
Cache-Control响应头信息包括:
举例:
如果你计划试用Cache-Control属性,你应该看一下这篇HTTP文档,详见参考和深入阅读;
在Web缓存如何工作:
我们说过:校验是当副本已经修改后,服务器和缓存之间的通讯机制;使用这个机制:缓存服务器可以避免副本实际上仍然足够新的情况下重复下载整个原件。
校验参数非常重要,如果1个不存在,并且没有任何信息说明保鲜期(Expires或Cache-Control)的情况下,缓存将不会存储任何副本;
最常见的校验参数是文档的最后修改时间,通过最后Last-Modified头信息可以,当一份缓存包含Last-Modified信息,他基于此信息,通过添加一个If-Modified-Since请求参数,向服务器查询:这个副本从上次查看后是否被修改了。
HTTP
1.1介绍了另外一个校验参数:
ETag,服务器是服务器生成的唯一标识符ETag,每次副本的标签都会变化。由于服务器控制了ETag如何生成,缓存服务器可以通过If-None-Match请求的返回没变则当前副本和原件完全一致。
所有的缓存服务器都使用Last-Modified时间来确定副本是否够新,而ETag校验正变得越来越流行;
所有新一代的Web服务器都对静态内容(如:文件)自动生成ETag和Last-Modified头信息,而你不必做任何设置。但是,服务器对于动态内容(例如:CGI,ASP或数据库生成的网站)并不知道如何生成这些信息,参考一下编写利于缓存的脚本章节;
除了使用新鲜度信息和校验,你还有很多方法使你的网站缓存友好。