隨著網站內容與流量的不斷增長，如何確保網站載入速度、減少伺服器負擔、降低頻寬成本，成為企業營運的關鍵課題。CDN（內容傳遞網路）快取 是解決這些問題的最佳技術之一，透過將網站內容儲存在全球邊緣伺服器，讓用戶能夠從最近的伺服器獲取資料，減少與原始伺服器（Origin Server）的直接交互，提升網站效能。
然而，並非所有的 CDN 快取策略都能達到最佳效果，這時候我們就需要關注 快取命中率（Cache Hit Rate, CHR），它代表有多少用戶請求能夠直接由 CDN 提供，而不需要回源請求。如果快取命中率過低，網站的效能與成本效益將大打折扣。
本篇文章將深入解析 CDN 快取的運作原理、快取類型、快取命中率的計算與最佳化策略，幫助企業建立高效的內容傳遞機制。
📌 相關閱讀： CDN 是什麼？一次了解 CDN 原理、用途與優勢
什麼是 CDN 快取？ 為什麼需要快取？
CDN 快取（CDN Caching） 是指 CDN 伺服器（Edge Server） 會將網站的靜態或動態內容儲存在全球各地的邊緣節點中，當用戶請求內容時，CDN 會優先提供快取內容，而不是每次都回源至原始伺服器。這樣做能夠顯著減少伺服器負擔、降低延遲、減少頻寬使用，提升網站效能。
CDN 快取的運作流程
用戶發送請求（請求 HTML、CSS、JS、圖片、影片等內容）。
CDN 伺服器檢查是否已有快取內容（Cache Hit / Cache Miss）：
Cache Hit（命中快取）：CDN 直接提供快取內容，加速載入速度。
Cache Miss（未命中快取）：CDN 需向原始伺服器請求內容，並將其儲存於快取中，以供後續請求使用。
快取內容到期（Cache Expiration）：根據快取策略（如 TTL 設定），CDN 會定期更新或刪除舊快取。
CDN 快取的主要類型
快取類型 | 描述 | 適用內容 |
靜態快取（Static Caching） | 長期快取不變的內容，如圖片、CSS、JavaScript。 | 產品圖片、CSS 檔案、JavaScript 檔案、影片等。 |
動態快取（Dynamic Caching） | 快取 API 回應、個人化內容，需較短快取時間。 | API 請求、用戶儀表板、搜尋結果等。 |
全頁面快取（Full Page Caching） | 直接快取整個網頁，適用於內容較少變動的網站。 | 部落格文章、新聞網站首頁。 |
私有快取（Private Caching） | 針對特定用戶的快取，如登入後的內容。 | 會員專區、電子商務個人推薦頁面。 |
什麼是快取命中率（Cache Hit Rate, CHR）？
快取命中率是衡量 CDN 快取效能 的關鍵指標，代表有多少請求是由 CDN 快取 提供，而不需要回源請求。
📌 快取命中率計算公式：
例如，若網站總請求數為 100,000 次，其中 80,000 次來自 CDN 快取，則快取命中率為：
(80,000/100,000)×100%=80%
快取命中率（Cache Hit Ratio, CHR）的 Benchmark
快取命中率（Cache Hit Ratio, CHR）是衡量 CDN 快取效能 的重要指標，根據不同類型的網站與應用場景，其 理想的快取命中率 會有所不同。以下是一般業界的 Benchmark（基準值）：
應用類型 | 理想快取命中率（Benchmark） | 說明 |
靜態網站（含圖片、CSS、JS） | 90% - 99% | 靜態資源可長時間快取，因此應有極高的快取命中率。 |
電子商務網站（E-commerce） | 70% - 90% | 產品頁面可快取較長時間，但庫存、價格等資訊變動較快，影響快取命中率。 |
新聞媒體網站 | 60% - 85% | 頁面更新頻繁，但靜態內容（圖片、CSS）仍可長時間快取。 |
影音串流（HLS, DASH） | 80% - 95% | 影片內容通常具有快取機制，但廣告、推薦內容會影響快取命中率。 |
API 服務 | 40% - 70% | 部分 API 可透過 Edge Cache 快取，但即時數據、個人化內容通常不會快取。 |
遊戲更新與下載（Game Patching） | 85% - 98% | 遊戲安裝包、補丁檔案通常可快取較長時間，命中率應接近 100%。 |
SaaS 平台（SaaS & Web Apps） | 50% - 80% | 靜態資源可快取較長時間，但應用內的動態內容無法快取。 |
企業內部應用 | 60% - 85% | 內部系統通常有較長的快取周期，提升快取命中率。 |
如何提升快取命中率？
設定適當的快取 TTL（Time-to-Live）
靜態內容（圖片、CSS、JS）：max-age=31536000（1 年快取）。
影片或大型檔案：max-age=604800（1 週快取）。
動態內容（API 回應、會員頁面）：max-age=60（1 分鐘快取）。
使用 Cache-Control 標頭
Cache-Control: max-age=86400 → 快取 24 小時，減少不必要的回源請求。
Cache-Control: no-cache → 每次請求都需確認是否有新版本，可能降低快取命中率。
最佳化快取鍵（Cache Key）
避免 URL 中不必要的參數影響快取，例如 ?version=123。
透過 CDN Fast Purge API 確保不同地區的快取內容一致。
啟用圖片與文件壓縮
使用 Gzip、Brotli、WebP 格式減少檔案大小，提高 CDN 服務的效能。
使用預先快取（Pre-Caching）
針對高流量內容，主動讓 CDN 快取，避免用戶首次訪問時發生 Cache Miss。
CDN 快取與快取命中率的實際案例
📌 案例 1：電子商務網站（流量高，商品價格變動頻繁）
問題：商品價格與庫存經常更新，快取命中率僅 50%。
解決方案：
產品圖片、CSS、JS 設定長時間快取（TTL = 30 天）。
使用 CDN Purge API，只清除變更的商品頁面，而非整站快取。
結果：快取命中率提升至 85%，網站載入速度提高 40%。
📌 案例 2：新聞網站（高頻內容更新）
問題：新聞內容更新頻繁，快取命中率低於 60%。
解決方案：
文章頁面設定 短 TTL（5 分鐘），但圖片與影片設定長期快取（30 天）。
啟用 Edge Computing（Lambda@Edge），讓熱門新聞可快取更久。
結果：快取命中率提升至 80%，降低 30% 頻寬消耗。
結論
CDN 快取與快取命中率是提升網站效能的關鍵技術，透過最佳化快取策略與智能快取管理，企業可以顯著提高網站速度、降低伺服器負擔、節省頻寬成本，並提升 SEO 排名。
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