百度CDN Cache架构优化：回源控制与多核支持

百度cache架构是百度针对日益复杂的业务需求和第三方服务带来的挑战而设计的一种高效、成本优化的解决方案。该项目的目标是提供稳定的、高性能的文件存储和分发服务，同时解决回源放大问题，降低运维成本。 项目背景中，百度面临的主要问题是第三方服务的价格高昂、自建带宽不足以及运维成本过高。为了降低成本并提升服务质量，项目规模巨大，涉及30000行C代码，包括单元测试和人力分配，共有9人参与开发（2人），测试（2人）和运维（5人）。整个项目周期为13个月，分为设计（2个月）、开发测试（9个月）和上线（2个月）阶段。 在软件选型方面，由于开源软件无法完全满足需求，且自主研发周期长、成本高，百度选择自主研发。项目的核心技术包括： 1. **回源控制**：针对大文件下载服务，原始文件的带宽需求远超过客户端，这会导致网盘业务无法使用CDN。项目通过控制回源带宽，限制在1G到100M范围内，避免了带宽浪费。 2. **原子性与数据一致性**：通过比较分片的Last-Modified和Etag，确保即使部分磁盘损坏或源站不支持range请求，也能保证数据的一致性。遇到分片丢失时，采取策略如回源重下并更新已存在的分片。 3. **多核优化**：利用多核处理能力，设计了master-worker架构，通过管道传递查询结构体，实现了异步IO，提升了并发处理能力和性能，使其接近于Nginx水平。 4. **缓存管理和升级**：支持多线程架构下的缓存查询共享，提高了接收连接和处理请求的效率。升级过程快速，以5分钟为单位对单个节点进行cache升级，确保服务的平滑迁移。 5. **成本节省**：通过优化回源策略，降低了源站带宽成本，同时通过将网盘服务迁移到低价节点，进一步节省费用。运维效率也得到了显著提升，上线速度加快。 百度cache架构的设计重点在于解决服务的稳定性和成本效益问题，通过精细的技术实现，有效应对了大规模业务中的挑战，实现了高质量的文件存储和分发服务。