Web缓存系统组网方式研究

直接使用保存 的副本进行响应客户端请求。只有 当网站 明确标识资源已经更新 ， Ｗｅ ｂ 缓存系统才 会更新 Ｗｅ ｂ 资 源副本。由于 Ｗｅ ｂ 缓存系统部署距离用户客户端较近 ，
相 当于将 访 问远端 Ｗｅ ｂ服务 器流 量 留在本 地 网 内 ， 从 而
减少热点重复流量在互联网上进行传输 ， 可实现加快 页
功率比较低。
（ ２ ） 内容 更新 问题 流 量劫 持组 网方 式缓 存 系统 的 内容抓 取
Ｗｅ ｂ 缓存 系统中没有缓存用户访 问的资源 ， 其
访 问流程为 ：
模块和 Ｃ ａ ｃ ｈ ｅ Ｏ ｕ ｔ 模块是完全独立的 ， 劫持缓存不会 实时更新缓存的内容 ，不会实时检查缓存对象是否
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件传给用户 ， 并保存在其存储设备 中。
以后 再 有 用 户 访 问 同样 的 内 容 ，只 需 要 重 复
流量劫持组 网方式优点主要有 ： （ １ ） 部署相对方便 ， 对现 网网络结构没有改变 ， 适合于快速部署； 从设备维护上讲相对简单 ；
同， 又可分为 Ｄ Ｎ Ｓ 劫持与 Ｈ Ｔ Ｔ Ｐ劫持。
３ ． １ ． １ Ｄ Ｎ Ｓ劫 持组 网方 式原 理
Ｄ Ｎ Ｓ劫 持 组 网方 式 原 理 为 客 户 端 Ｄ Ｎ Ｓ
解析请求 Ｕ Ｒ Ｌ中相关域名的时候 ， Ｄ Ｎ Ｓ系统 劫持其 Ｄ Ｎ Ｓ 请求 ，不返 回正常 Ｄ Ｎ Ｓ 解析结
统流量导入方式不同 ，可以分为流量劫持与策略路
由。
３ ． １ 流 量劫 持 组 网方 式
量存储在 Ｗｅ ｂ 缓存系统中 ， Ｗｅ ｂ 缓存系统 向用户 回 吐流量 ， 利用存储空间换带宽 ， 从而将可缓存重复的 Ｗｅ ｂ 流量 留在本地互联 网内， 减少上行带宽压力。
流量劫持根据劫持缓存系统导人流量类型的不
无效 占用带宽。另流量劫持组网方式缓存系统内容 服务器就相当于普通的 Ｈ Ｔ Ｉ ？ Ｐ资源服务器 ，若没有 作任何限定 ， 互联 网所有用户均可以访问下载其中 的资源 ， 消耗电信运营商的上行带宽资源。
（ ４ ） Ｄ Ｎ Ｓ劫持 组 网方式不 可持续 ２ ０ １ ０年 ５月 ５ 日 ， 由 Ｉ Ｃ Ａ Ｎ Ｎ、美 国 政 府 和 Ｖ ｅ ｒ ｉ ｓ ｉ ｇ ｎ管 理 的全 球 １ ３台根 域 名 服务 器 已经 完 成
面 打开 速 度 ， 提升 用 户上 网感 知 ， 减少 网络 延 迟 ， 并 可减 少 上行 网络带 宽消 耗与拥 塞 。
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２ Ｗｅ ｂ缓 存 系统 工作 原 理
Ｗｅ ｂ 缓存 系统一般部署在本地互联 网出口处 ，
通 过 一定 的 流 量 引导 方 式 将 可 缓存 重 复 的 Ｗｅ ｂ流
图 ２中的①②③ 。
３ ． １ ． ３ 流量 劫持组 网方 式特 点及优 缺点分 析 流 量 劫持 组 网方 式 Ｗｅ ｂ缓 存 系 统从 源 网站 获 取 内容方 式是 利用独 立 的 内容抓 取模块 ，并通 过分
析用户的访问行为 ， 将下载数量超过某一设置阈值
了域名系统安全扩展（ Ｄ Ｎ Ｓ Ｓ Ｅ Ｃ ： Ｄ ｏ ｍ ａ ｉ ｎ Ｎ ａ ｍ ｅ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
关键 词： ｗｅ ｂ ， 缓存 系统 ， 组 网方式
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ
ａ ｎ ｄ ｗ ｏ ｒ ｋ ｐ ｏｃ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ Ｗｅ ｂ ｃ ａ ｃ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ． Ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｃ ｏ ｍ－
出请求 ， 并从 Ｗ ｅ ｂ 服务器下载文件 ；
③Ｆ Ｄ Ｎ Ｓ 把 Ｗｅ ｂ缓存 系统 服务器地址 回应给
Ｄ Ｎ Ｓ服务 器 ；
＠Ｄ Ｎ Ｓ 服务器把 Ｄ Ｎ Ｓ 解析结果返 回给用户 ； ⑤⑥⑦⑧同图 １ 中的①②③④ ， 即： ⑤ 用户发 出访 问某 Ｗｅ ｂ服务器上某个文件 的
Ｗｅ ｂ缓存系统工作原理图见 图 １ ，其具体工作
流程 为 ：
②Ｄ Ｎ Ｓ服 务器 将 Ｄ Ｎ Ｓ解 析请 求 转发 给指 向
Ｗｅ ｂ缓存 系统 Ｆ Ｄ Ｎ Ｓ ；
① 用户一发 出访 问某 Ｗｅ ｂ服务器上某个文件
的请求 ， 其请求被转发给 Ｗｅ ｂ 缓存系统 ； ＠Ｗｅ ｂ 缓存系统收到请求后 ， 向 Ｗｅ ｂ 服务器发
的Ｕ Ｒ Ｌ都是直接指向缓存系统的内容服务器 ， 用户 可以直接感知缓存系统的存在 。此种类型组网方式 实际上就相 当于将 Ｗｅ ｂ资源站点服务器搬到本地 城域网内， 严格意义上相 当于镜像服务器 。
技术 广角 … … … … … … … … … ・
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Ｗｅ ｂ缓存系统组 网方式研 究
孙 程 育 中国移 动通信 集 团江苏 有限公 司徐 州分公 司工 程师 凯 中国移动 通信 集 团江苏有 限公 司徐 州分公 司 工程师
摘 要 ：本文介 绍 Ｗｅ ｂ缓存 系统工作原理与流程 ， 根据 流量 导入 方式将其组 网方式分为流量劫持 与
ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｗｏ ｔ ｔ ｙ ｐ ｅ ｓ ｏ ｆ ｄ ａ ｔ ａ ｔ ｒ ａ ｆ ｉ ｃ ．Ｕ ｓ ｅ ｔ ｓ ｃ ａ ｎ ｄ ｅ ｃ ｉ ｄ ｅ
客户端发起的请求保存输 出内容 的副本 ， 当再次访问这
个Ｕ Ｒ Ｌ地址 的时候 ，如 果 网页没 有更 新 ， Ｗｅ ｂ缓存 系统
流量劫持组网方式缓存系统仍然进行 内容抓取 ， ③ Ｗｅ ｂ缓存 系统并 向 Ｗｅ ｂ服 务器 发 送 Ｔ Ｃ Ｐ 容，
Ｒ Ｅ Ｓ Ｅ Ｔ 报文， 终止用户访 问 Ｗｅ ｂ 服务器请求 ； ④⑤⑥ 同图 １ 中的②③④ 。
以 后 再 有 用 户 访 问 同样 的 资 源 ，只 需 要 重 复
传送给 Ｗｅ ｂ 缓存系统 ， 指定过期时间等信息 ；
⑧Ｗｅ ｂ缓存系统在接 收下载文 件的同时将文
务
３ Ｗｅ ｂ缓 存 系 统 组 网 方 ２ Ｄ Ｎ Ｓ 劫持组网方 式Ｗｅ ｂ 缓存系统原理图
…
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技术 广角 … … … … … … … … … ．
更新 ， 用户 可能会 看到过 期 的 内容 。 （ ３ ） 消 耗带宽 由于互 联 网内容 的复杂性 ，用 户不再 访 问 的内
①用户访问 Ｗｅ ｂ 服务器资源 ， 其请求通过分光 被劫持到 Ｗｅ ｂ 缓存 系统； ② Ｗｅ ｂ缓存 系统 向用户发出伪造 的 ３ ０ ２ 调 转
应答 ， 指 向其 Ｗｅ ｂ缓存 系统 中的内容 ；
请求 ， 其请求被转发给 Ｗｅ ｂ 缓存系统 ； ＠Ｗｅ ｂ 缓存 系统收到请求后 ， 向 Ｗｅ ｂ 服务器发 出请求 ， 并从 Ｗｅ ｂ 服务器下载文件 ； （ ７ ） Ｗｅ ｂ 服务器响应 Ｗｅ ｂ 缓存系统请求 ， 将文件
￣ ） Ｗｅ ｂ 服务器响应 Ｗｅ ｂ 缓存系统请求 ， 将文件
传送给 Ｗｅ ｂ 缓存系统 ， 指定过期时间等信息 ； ④Ｗｅ ｂ 缓存 系统在接收下载文件 的同时将文 件传给用户一， 并保存在其存储设备 中； ⑤用户二 由于上网发出访 问某 Ｗｅ ｂ 服务器 上 同一文件 的请求 ；
＠Ｗｅ ｂ缓存 系统查询其存储设备 ， 发现文件 已
经缓存 ， 且未过期 ， 直接将从存储设备读 出该文件数 据并传送给用户二 ，如果过期 ，则 Ｗｅ ｂ 缓存 系统再次 向 Ｗｅ ｂ站点请求下 载该 文件 ， 即重复② 、 ③步骤。
ｅ ｃ ｕ ｒ ｉ ｔ ｙ Ｅ ｘ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ， ） 升级。升级后 ， 反 馈 给 用 户 的 的热点对象进行主动抓取， 保存在内容服务器中， 供 Ｓ
Ｎ Ｓ请 求 应答 中会 插入 数 字签 名 ， 确 保返 回的 域名 用户访问使用。 另通过流量劫持方式组网 ， 用户看到 Ｄ
果， 而返 回伪造 的解析结果 ， 指向其缓存系
统中的内容服务器 ， 具体访问流程见图 ２ 。 Ｗｅ ｂ 缓存 系统 中没有缓存用 户访 问 的
用 户：
内容 ， 其访 问流程为：
图１ Ｗ ｅ ｂ缓 存 系 统 工 作原 理 图
①用户访问 Ｗｅ ｂ 服务器资源 ，首先 向 Ｄ Ｎ Ｓ服务器发起 Ｄ Ｎ Ｓ 解析请求 ；
ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｏ ｎ ｅ ｔ ｏ ｃ ｈ ｏ ｏ ｓ ｅ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ Ｏ ｉ ｌ ｔ ｈ ｅ ｉ ｒ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｗｅ ｂ ， Ｃ ａ ｃ ｈ ｅ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｍｏ ｄ ｅ
１ 前言
中国互联 网发展 速度 比较迅 猛 ， 无 论 是 网 民数 量 还
策略路 由， 并对两种组网方式工作流程 、 特点及其 优缺点进行 对比，流量劫持组 网方式与策略路 由
组网方式各具优 势，可根据具体组 网需求进行 选
择。
是互联网服务种类 ，但从统计来看 ， Ｗｅ ｂ 服务是最基本 的服务 ， 而且是网民使用次数最多的服务， 其绝对流量不 断增长 ， 忙时对电信运营商与 Ｗｅ ｂ网站运营者带来的带
宽 压力很 大 ， 导致用 户反 映访 问网站 速度较慢 。 采用 Ｗｅ ｂ缓存 系统 可 以解 决 以上 问题 ， Ｗｅ ｂ缓 存 系 统 是 部署 在 用 户客 户 端与 被 访 问 Ｗｅ ｂ服 务器 之 间 的存 储 设备 ，用 于保存 Ｗｅ ｂ资源 副本 ， Ｗｅ ｂ 缓 存 系统会 根据
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图 ２中①②③④⑤和⑧。