Поведение кэша и настройки TTL

Поведение кэша — это правила, которые указывают CloudFront, как обрабатывать запросы для разных шаблонов путей URL. Каждое поведение кэша сопоставляет шаблон пути, например /images/*, /api/* или *.css, с определённым источником и конфигурацией кэширования.

У дистрибутива есть одно поведение кэша по умолчанию, соответствующее всем путям, для которых не подошли более конкретные поведения, и до 25 дополнительных поведений на основе путей. CloudFront проверяет поведения по порядку — от наиболее конкретного к наименее конкретному, — а затем использует поведение по умолчанию.

Шаблоны путей поддерживают подстановочные знаки: * соответствует любой комбинации символов, включая косые черты, а ? — одному любому символу. Примеры:

• /images/* — все URL, начинающиеся с /images/
• *.jpg — все запросы, заканчивающиеся на .jpg в любой части пути
• /api/v2/* — все маршруты API v2
• /static/??.css — статические файлы CSS, в которых перед .css находятся ровно два символа

Поведения проверяются в порядке, указанном в конфигурации дистрибутива. Размещайте более конкретные шаблоны первыми. Поведение по умолчанию (*) всегда проверяется последним.

CloudFront разделяет логику кэширования на два типа политик:

• Политика кэша: определяет, что CloudFront использует в качестве ключа кэша — комбинацию заголовков, строк запроса и файлов cookie, по которой определяется соответствие кэшированного объекта запросу. Также задаёт границы TTL.
• Политика запросов к источнику: определяет, какие заголовки, строки запроса и файлы cookie пересылаются источнику, даже если они не входят в ключ кэша (это позволяет отправлять источнику заголовки авторизации, не создавая отдельный вариант кэша для каждого токена)

AWS предоставляет управляемые политики, например CachingOptimized и CachingDisabled, подходящие для большинства случаев, либо вы можете создать собственные политики.

CloudFront учитывает три значения TTL из политики кэша:

• Минимальный TTL: минимальное время, в течение которого CloudFront кэширует объект независимо от заголовков источника (по умолчанию 0)
• TTL по умолчанию: время, в течение которого CloudFront кэширует объект, если источник не отправляет заголовок Cache-Control или Expires (по умолчанию 86 400 секунд = 1 день)
• Максимальный TTL: максимальное время кэширования объекта в CloudFront, ограничивающее директиву Cache-Control max-age источника (по умолчанию 31 536 000 секунд = 1 год)

Эти три значения ограничивают фактическую длительность кэширования, заданную источниками с помощью заголовков Cache-Control.

Если источник отправляет заголовок Cache-Control: max-age=3600, CloudFront кэширует объект на 3 600 секунд, при условии что это значение находится между минимальным и максимальным TTL политики кэша. Если источник отправляет Cache-Control: no-cache или Cache-Control: no-store, CloudFront перед каждой выдачей кэшированной копии проверяет источник.

Для статических ресурсов, которые редко изменяются, задайте большое значение max-age, например 31536000 = 1 год, и используйте инвалидацию кэша при изменении версии — включайте хэш содержимого в имена файлов, например app.a3f4b5.js, — чтобы при изменении содержимого URL изменялся и старая кэшированная версия автоматически становилась недействительной.

Эффективный шаблон поведения кэша разделяет статическое и динамическое содержимое:

• /static/*, *.css, *.js, *.jpg → источник S3, политика CachingOptimized (большой TTL, файлы cookie и строки запроса не входят в ключ кэша)
• /api/* → источник ALB, политика CachingDisabled (данные всегда запрашиваются у источника, все заголовки и файлы cookie пересылаются)
• /* (по умолчанию) → источник ALB, умеренное кэширование

Так высококэшируемый статический уровень отделяется от динамического уровня API: коэффициент попаданий в кэш для статического содержимого повышается, а ответы API всегда остаются актуальными.

Если вы обновили содержимое в S3 или у источника и хотите немедленно предоставлять новую версию через CloudFront, не дожидаясь окончания TTL, создайте инвалидацию кэша. Укажите пути для инвалидации, например /images/logo.png или /images/*, и CloudFront удалит эти объекты из всех периферийных кэшей.

Инвалидации платные: первые 1 000 путей в месяц предоставляются бесплатно, а за дополнительные пути взимается плата. Инвалидация с подстановочным знаком, например /*, считается одним путём. Рекомендуется использовать версионируемые имена файлов для статических ресурсов вместо частых инвалидаций, чтобы снизить расходы и задержки.

Ключ кэша — это уникальный идентификатор, который CloudFront использует для поиска кэшированного ответа. По умолчанию ключ кэша содержит только путь URL. Добавление компонентов увеличивает количество отдельных записей кэша:

• Строки запроса: /search?q=aws и /search?q=s3 являются отдельными записями кэша, если q входит в ключ кэша
• Заголовки: включение Accept-Encoding позволяет CloudFront отдельно кэшировать версии с gzip и без gzip
• Файлы cookie: включение файлов cookie сеанса создаёт отдельные записи кэша для каждого пользователя и фактически отключает кэширование

Для максимальной эффективности кэша минимизируйте число его компонентов. Включайте только те компоненты, которые действительно приводят к разному содержимому ответа.

CloudFront может автоматически сжимать текстовые объекты (HTML, CSS, JavaScript, JSON) с помощью gzip или Brotli перед доставкой пользователям. Это уменьшает размер передаваемых данных на 60–80 % и ускоряет загрузку страниц без каких-либо изменений в источнике.

Чтобы включить сжатие, убедитесь, что политика кэша включает Accept-Encoding в ключ кэша (CloudFront необходимо отдельно кэшировать версии с gzip и без gzip), и включите параметр Compress Objects Automatically в поведении кэша. CloudFront сжимает объекты размером более 1 000 байт и менее 10 MB.

Коэффициент попаданий в кэш — это процент запросов, обслуженных из кэша CloudFront без обращения к источнику. Высокий коэффициент (80 % и более) означает меньшие расходы на источник и более высокую производительность. Отслеживайте его с помощью отчёта Cache Statistics в консоли CloudFront или метрики CloudWatch CacheHitRate.

Способы повысить коэффициент попаданий в кэш: увеличьте значения TTL, уменьшите число заголовков и файлов cookie в ключе кэша, используйте нормализацию строк запроса (пересылайте только строки запроса, которые действительно использует ваше приложение) и задайте подходящие заголовки Cache-Control у источника.

Каждое поведение кэша может указывать на отдельный источник, благодаря чему один дистрибутив CloudFront может обслуживать содержимое из нескольких серверных систем. Например:

• /static/* → источник S3 (закрытый сегмент через OAC)
• /api/* → источник ALB в us-east-1
• /media/* → источник CDN MediaPackage для потоковой передачи видео

Для каждого поведения также отдельно настраиваются политика протокола пользователя, разрешённые методы HTTP и связи с функциями (CloudFront Functions или Lambda@Edge). Благодаря этому один дистрибутив становится гибким многоцелевым уровнем доставки.

Проверьте своё понимание концепций AWS Solutions Architect (SAA-C03) из этого урока.

В этом уроке вы узнали, что поведения кэша сопоставляют шаблоны путей URL с источниками и правилами кэширования, минимальный, заданный по умолчанию и максимальный TTL ограничивают время хранения содержимого в кэше, а при наличии заголовков Cache-Control источника они имеют приоритет; инвалидации кэша немедленно удаляют устаревшее содержимое из всех периферийных расположений. Минимизируйте компоненты ключа кэша, чтобы повысить коэффициент попаданий. Далее мы рассмотрим подписанные URL, подписанные файлы cookie и географические ограничения.