CN114449044B - 一种cdn缓存验证方法、装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种CDN缓存验证方法、装置及电子设备，包括：当获取到的任一Range请求，根据URL和Range请求对应的Range信息生成目的Key并根据URL和Range请求对应的目标关键字生成关联key，其中关联key包含用于指示所述目的Key的信息；根据关联key读取缓存，确定当前缓存中是否命中到相同的关联key；当命中到相同的关联key，根据相同的关联key指示的目的Key中包含ETAG信息与当前获取到的Range请求对应的ETAG信息进行同一文件不同Range请求下的一致性匹配验证，其中命中到的相同的关联key以及其对应的目的key为所述同一文件在历史Range请求中生成。

Description

一种CDN缓存验证方法、装置及电子设备
技术领域
本发明涉及缓存技术领域，具体涉及一种CDN缓存验证方法、装置及电子设备。
背景技术
随着互联网和CDN缓存加速业务的不断发展，缓存服务已支持HTTP－Range请求的分段部分缓存。CDN缓存对大文件加速时按Range分片回源和分片相互独立存储的，源站在相同文件的每个Range回源响应会携带相同的ETAG头，CDN缓存服务器会检查相同文件的不同Range的响应ETAG头是否一致，从而校验同一文件不同Range内容的一致性。
在传统的缓存服务实现中，收到一个Range响应时会跟该文件首片Range比较ETAG是否一致，当该缓存还没有首片Range时就需要首先去源站下载首片Range后再比较，如此将造成以下问题：
(1)大量首片回源：在源站更新内容，缓存需要刷新时候，当多个缓存服务器接收到同一文件的Range请求时可能会引起首片Range的大量并发请求，瞬间会造成源站访问量猛增；
(2)用户下载速度变慢：当首片Range不存在时，用户的一个Range请求可能在缓存会发生两次Range回源，下载速度变成存在单片Range时的一半。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有CDN缓存验证方式可能造成源站访问量猛增以及影响用户下载速度的缺陷，从而提供一种CDN缓存验证方法、装置及电子设备。
根据第一方面，本发明实施例公开了一种CDN缓存验证方法，应用于CDN缓存服务器，所述方法包括：当获取到的任一Range请求，根据URL和Range请求对应的Range信息生成目的Key并根据URL和Range请求对应的目标关键字生成关联key，其中所述关联key包含用于指示所述目的Key的信息；根据所述关联key读取缓存，确定当前缓存中是否命中到相同的关联key；当命中到相同的关联key，根据所述相同的关联key指示的目的Key中包含ETAG信息与当前获取到的Range请求对应的ETAG信息进行同一文件不同Range请求下的一致性匹配验证，其中命中到的相同的关联key以及其对应的目的key为所述同一文件在历史Range请求中生成。
可选地，所述方法还包括：当一致性匹配验证结果未通过，响应强制回源校验操作。
可选地，所述当命中到相同的关联key，根据所述相同的关联key指示的目的Key中包含ETAG信息与当前获取到的Range请求对应的ETAG信息进行同一文件不同Range请求下的一致性匹配验证，包括：当命中到相同的关联key，确定所述相同的关联key是否过期；当所述相同的关联key过期响应自然过期回源操作。
可选地，所述根据所述关联key读取缓存，确定当前缓存中是否命中到相同的关联key之后，所述方法还包括：当未命中到相同的关联key，根据当前请求的Range向源站响应回源操作。
可选地，所述方法还包括：若当前缓存中存储的任一Range信息对应的目的Key发生改变，则对相应的关联Key进行更新使得所述关联Key指向最新的目的Key。
可选地，所述方法还包括：当任一目标缓存删除时，根据URL和所述目标缓存对应的关键字生成关联key并确定其对应的目的Key；根据所述目的Key确定需要删除的Content-Length信息；根据所述Content-Length信息确定需要删除的Range缓存信息。
可选地，所述方法还包括：将生成的当前获取到的所述Range请求对应的目的Key和关联key写入缓存；将源站针对所述Range请求的响应结果关联到所述目的Key对应的缓存中。
根据第二方面，本发明实施例还公开了一种CDN缓存验证装置，应用于CDN缓存服务器，所述装置包括：生成模块，用于当获取到的任一Range请求，根据URL和Range请求对应的Range信息生成目的Key并根据URL和Range请求对应的目标关键字生成关联key，其中所述关联key包含用于指示所述目的Key的信息；第一确定模块，用于根据所述关联key读取缓存，确定当前缓存中是否命中到相同的关联key；验证模块，用于当命中到相同的关联key，根据所述相同的关联key指示的目的Key中包含ETAG信息与当前获取到的Range请求对应的ETAG信息进行同一文件不同Range请求下的一致性匹配验证，其中命中到的相同的关联key以及其对应的目的key为所述同一文件在历史Range请求中生成。
根据第三方面，本发明实施例还公开了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如第一方面或第一方面任一可选实施方式所述的CDN缓存验证方法的步骤。
根据第四方面，本发明实施方式还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或第一方面任一可选实施方式所述的CDN缓存验证方法的步骤。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明提供的CDN缓存验证方法/装置，应用于CDN缓存服务器，当获取到的任一Range请求，根据URL和Range请求对应的Range信息生成目的Key并根据URL和Range请求对应的目标关键字生成关联key，其中所述关联key包含用于指示所述目的Key的信息，根据所述关联key读取缓存，确定当前缓存中是否命中到相同的关联key，当命中到相同的关联key，根据所述相同的关联key指示的目的Key中包含ETAG信息与当前获取到的Range请求对应的ETAG信息进行同一文件不同Range请求下的一致性匹配验证，其中命中到的相同的关联key以及其对应的目的key为所述同一文件在历史Range请求中生成；相比于原有校验中在大Range同时生成的多个子请求之间进行内容一致性校验，或者单独Range请求时依赖首片Range缓存进行一致性校验的方式，本申请实施例记载的方案可在单个Range请求时，不再依赖首片Range，而是和任何一个已经关联的Range缓存进行内容一致性的校验，整个校验过程可以减少对源站的访问量，且通过直接在本地进行一致性匹配验证也进一步提高了客户端请求信息的下载速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中CDN缓存验证方法的一个具体示例的流程图；
图2为本发明实施例中CDN缓存验证方法的一个具体示例的流程图；
图3为本发明实施例中CDN缓存验证方法的一个具体示例的流程图；
图4为本发明实施例中CDN缓存验证装置的一个具体示例的原理框图；
图5为本发明实施例中电子设备的一个具体示例图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本发明实施例公开了一种CDN缓存验证方法，应用于CDN缓存服务器，如图3所示，CDN缓存服务器分别与客户端以及源站通信连接，本申请实施例中的Range请求以客户端的发出的HTTP单Range请求为例；如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤101，当获取到的任一Range请求，根据URL和Range请求对应的Range信息生成目的Key并根据URL和Range请求对应的目标关键字生成关联key，其中所述关联key包含用于指示所述目的Key的信息；
示例性地，在开启缓存写入时，CDN缓存服务器通过哈希算法根据Range请求生成两个key信息，其中一个key对应到需要写入的正常缓存标识，称为目的key，另外一个key对应的缓存条带内容只有头信息，其中头信息记录了需要关联到目的key的信息，称为关联key，使得通过该关联key可以在读取其缓存头信息时通过固定算法获得真正的目的key，继而通过两个不同的key均可进行缓存查询，实现缓存的双索引关联；例如一个大的缓存分好条带Doc后，除了首个Doc对应的Key是真正的资源计算获取的key外，其他Doc对应的key都是采用上一个Doc对应的key通过256个8字节数组进行映射计算获得的，该映射计算是可逆的，继而可以实现通过关联key计算得到目的key。该目标关键字为可以表征Range信息的任意关键字，本申请实施例对该目标关键字的类型不作限定，本领域技术人员可以根据实际需要确定。
步骤102，根据所述关联key读取缓存，确定当前缓存中是否命中到相同的关联key；
示例性地，为了避免存储的关联key相互冲突继而对关联key的查询与读取造成影响，缓存系统中实现内容条带化，同一缓存内容会被切割分别写入磁盘，第一个条带位置对应到通过缓存的哈希key计算获取的索引，每个条带都有自己的头信息，其中包含了条带自己的key、缓存哈希first_key和缓存类型(如：HTTP)，首个条带内容的key和缓存哈希first_key一致，被切割的剩余条带由首个条带key通过固定算法取得对应key。查询时，首先通过哈希key找到对应的哈希桶，找到索引信息并定位到首个条带，并检查哈希key是否与缓存头中的first_key一致。即通过以哈希桶解决哈希表中存储的哈希值之间的冲突问题，具体的关联key查询方式如图2所示。
步骤103，当命中到相同的关联key，根据所述相同的关联key指示的目的Key中包含ETAG信息与当前获取到的Range请求对应的ETAG信息进行同一文件不同Range请求下的一致性匹配验证，其中命中到的相同的关联key以及其对应的目的key为所述同一文件在历史Range请求中生成。
示例性地，当步骤1中获取到的Range请求为首次请求则直接根据URL和Range请求对应的Range信息生成目的Key并根据URL和Range请求对应的目标关键字生成关联key并在关联key设置用于指示所述目的Key的信息并写入缓存作为同一文件在历史Range请求信息以用于后续获取到的同一文件Range请求的ETAG信息的一致性匹配验证。
当后续获取到的Range请求对应的关联key命中历史Range请求中的关联key，则表明是同一文件的不同次的Range请求。通过命中到的相同的关联key指示的目的Key中包含ETAG信息与当前获取到的Range请求对应的ETAG信息进行同一文件不同Range请求下的一致性匹配验证。
相比于原有校验中在大Range同时生成的多个子请求之间进行内容一致性校验，或者单独Range请求时依赖首片Range缓存进行一致性校验的方式，本申请实施例记载的方案可在单个Range请求时，不再依赖首片Range，而是和任何一个已经关联的Range缓存进行内容一致性的校验，整个校验过程可以减少对源站的访问量，且通过直接在本地进行一致性匹配验证也进一步提高了客户端请求信息的下载速度。
作为本发明一个可选实施方式，所述方法还包括：当一致性匹配验证结果未通过，响应强制回源校验操作。示例性地，当命中到的相同的关联key过期则向源站发出首片Range的获取操作，通过获取到的首片Range中的ETAG进行同一文件不同Range请求下的一致性匹配验证。
作为本发明一个可选实施方式，步骤103，包括：当命中到相同的关联key，确定所述相同的关联key是否过期；当所述相同的关联key过期响应强制自然回源操作。示例性地，当所述相同的关联key过期，CDN缓存服务器将过期的关联key的时间发给服务器，如果服务器确认其对应ETAG信息仍可用，则无论关联key是否过期，CDN缓存服务器直接利用该相同的关联key对应的ETAG进行同一文件不同Range请求下的一致性匹配验证。
作为本发明一个可选实施方式，步骤102之后，该方法还包括：当未命中到相同的关联key，根据当前请求的Range向源站响应回源操作。
作为本发明一个可选实施方式，所述方法还包括：若当前缓存中存储的任一Range信息对应的目的Key发生改变，则对相应的关联Key进行更新使得所述关联Key指向最新的目的Key。
作为本发明一个可选实施方式，所述方法还包括：当任一目标缓存删除时，根据URL和所述目标缓存对应的关键字生成关联key并确定其对应的目的Key；根据所述目的Key确定需要删除的Content-Length信息；根据所述Content-Length信息确定需要删除的Range缓存信息。
作为本发明一个可选实施方式，所述方法还包括：将生成的当前获取到的所述Range请求对应的目的Key和关联key写入缓存；将源站针对所述Range请求的响应结果关联到所述目的Key对应的缓存中。本申请实施例中的整个交互过程如图3所示。
本发明实施例还公开了一种CDN缓存验证装置，应用于CDN缓存服务器，如图4所示，该装置包括：
生成模块201，用于当获取到的任一Range请求，根据URL和Range请求对应的Range信息生成目的Key并根据URL和Range请求对应的目标关键字生成关联key，其中所述关联key包含用于指示所述目的Key的信息；
第一确定模块202，用于根据所述关联key读取缓存，确定当前缓存中是否命中到相同的关联key；
验证模块203，用于当命中到相同的关联key，根据所述相同的关联key指示的目的Key中包含ETAG信息与当前获取到的Range请求对应的ETAG信息进行同一文件不同Range请求下的一致性匹配验证，其中命中到的相同的关联key以及其对应的目的key为所述同一文件在历史Range请求中生成。
相比于原有校验中在大Range同时生成的多个子请求之间进行内容一致性校验，或者单独Range请求时依赖首片Range缓存进行一致性校验的方式，本申请实施例记载的方案可在单个Range请求时，不再依赖首片Range，而是和任何一个已经关联的Range缓存进行内容一致性的校验，整个校验过程可以减少对源站的访问量，且通过直接在本地进行一致性匹配验证也进一步提高了客户端请求信息的下载速度。
作为本发明一个可选实施方式，该装置还包括：第一响应模块，用于当一致性匹配验证结果未通过，响应强制回源校验操作。
作为本发明一个可选实施方式，验证模块203，包括：验证子模块，用于当命中到相同的关联key，确定所述相同的关联key是否过期；当所述相同的关联key过期响应自然过期回源操作。
作为本发明一个可选实施方式，该装置还包括：第二响应模块，用于当未命中到相同的关联key，根据当前请求的Range向源站响应回源操作。
作为本发明一个可选实施方式，该装置还包括：更新模块，用于若当前缓存中存储的任一Range信息对应的目的Key发生改变，则对相应的关联Key进行更新使得所述关联Key指向最新的目的Key。
作为本发明一个可选实施方式，该装置还包括：第二确定模块，用于当任一目标缓存删除时，根据URL和所述目标缓存对应的关键字生成关联key并确定其对应的目的Key；第三确定模块，用于根据所述目的Key确定需要删除的Content-Length信息；第四确定模块，用于根据所述Content-Length信息确定需要删除的Range缓存信息。
作为本发明一个可选实施方式，该装置还包括：写入模块，用于将生成的当前获取到的所述Range请求对应的目的Key和关联key写入缓存；关联模块，用于将源站针对所述Range请求的响应结果关联到所述目的Key对应的缓存中。
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图5所示，该电子设备可以包括处理器401和存储器402，其中处理器401和存储器402可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
处理器401可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器401还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器402作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的CDN缓存验证方法对应的程序指令/模块。处理器401通过运行存储在存储器402中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的CDN缓存验证方法。
存储器402可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器401所创建的数据等。此外，存储器402可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器402可选包括相对于处理器401远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器401。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器402中，当被所述处理器401执行时，执行如图1所示实施例中的CDN缓存验证方法。
上述电子设备具体细节可以对应参阅图1所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种CDN缓存验证方法，其特征在于，应用于CDN缓存服务器，所述方法包括：
当获取到的任一Range请求，根据URL和Range请求对应的Range信息生成目的Key并根据URL和Range请求对应的目标关键字生成关联key，其中所述关联key包含用于指示所述目的Key的信息；
根据所述关联key读取缓存，确定当前缓存中是否命中到相同的关联key；
当命中到相同的关联key，根据所述相同的关联key指示的目的Key中包含ETAG信息与当前获取到的Range请求对应的ETAG信息进行同一文件不同Range请求下的一致性匹配验证，其中命中到的相同的关联key以及其对应的目的key为所述同一文件在历史Range请求中生成。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当一致性匹配验证结果未通过，响应强制回源校验操作。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当命中到相同的关联key，根据所述相同的关联key指示的目的Key中包含ETAG信息与当前获取到的Range请求对应的ETAG信息进行同一文件不同Range请求下的一致性匹配验证，还包括：
当命中到相同的关联key，确定所述相同的关联key是否过期；
当所述相同的关联key过期响应自然过期回源操作。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述关联key读取缓存，确定当前缓存中是否命中到相同的关联key之后，所述方法还包括：
当未命中到相同的关联key，根据当前请求的Range向源站响应回源操作。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若当前缓存中存储的任一Range信息对应的目的Key发生改变，则对相应的关联Key进行更新使得所述关联Key指向最新的目的Key。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当任一目标缓存删除时，根据URL和所述目标缓存对应的关键字生成关联key并确定其对应的目的Key；
根据所述目的Key确定需要删除的Content-Length信息；
根据所述Content-Length信息确定需要删除的Range缓存信息。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将生成的当前获取到的所述Range请求对应的目的Key和关联key写入缓存；
将源站针对所述Range请求的响应结果关联到所述目的Key对应的缓存中。
8.一种CDN缓存验证装置，其特征在于，应用于CDN缓存服务器，所述装置包括：
生成模块，用于当获取到的任一Range请求，根据URL和Range请求对应的Range信息生成目的Key并根据URL和Range请求对应的目标关键字生成关联key，其中所述关联key包含用于指示所述目的Key的信息；
第一确定模块，用于根据所述关联key读取缓存，确定当前缓存中是否命中到相同的关联key；
验证模块，用于当命中到相同的关联key，根据所述相同的关联key指示的目的Key中包含ETAG信息与当前获取到的Range请求对应的ETAG信息进行同一文件不同Range请求下的一致性匹配验证，其中命中到的相同的关联key以及其对应的目的key为所述同一文件在历史Range请求中生成。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如权利要求1-7任一所述的CDN缓存验证方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的CDN缓存验证方法的步骤。
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