如何优化手机淘宝中的图片加载速度，探索CDN的作用？

CDN 工作原理及其在淘宝图片业务中的应用

CDN 工作原理

分发网络（Content Delivery Network，简称CDN）是一种分布式网络，旨在通过在不同区域的边缘节点服务器群来缓存和传递内容，从而加快用户访问速度，其工作流程大致如下：

1、域名解析：当终端用户发起HTTP请求时，首先向本地DNS服务器发出域名解析请求，如果本地DNS缓存中有记录，则直接返回给用户；如果没有，则向授权DNS查询。

2、调度系统：授权DNS解析后，会返回一个CNAME记录，指向阿里云DNS调度系统，该系统为请求分配最佳节点IP地址。

3、节点响应：用户获取到最佳节点IP地址后，直接向该节点发起请求，如果节点已缓存所需资源，则直接返回给用户；否则，节点会回源站请求资源，并缓存到本地后再返回给用户。

这种机制确保了用户能够快速获取到所需的内容，同时减轻了源站的负载压力。

淘宝图片业务背景

在淘宝平台上，商品的主图对消费者的购物决策有着重要影响，长期以来，商品价格的变化需要商家手动更新图片，这不仅影响了价格的准确性和及时性，还增加了商家的操作成本，为了解决这些问题，淘系技术部-鹿班团队尝试通过技术手段自动计算新的价格并合成图片，然后更新商品主图。

淘宝图片空间和CDN架构

淘宝的图片访问链路有三级缓存：客户端本地、CDN L1和CDN L2，所有图片都持久化存储到OSS（对象存储服务）中，真正处理图片的是img-picasso系统，它负责从OSS读取文件、对图片尺寸进行缩放和编解码等操作，CDN的缓存分为两级，通过一致性hash等手段合理分配L1和L2的比例，以提升整体缓存命中率和平衡计算与IO。

层级	描述
客户端本地缓存	优先检查客户端是否已有图片缓存，若有则直接使用
CDN L1缓存	若客户端无缓存，则从CDN L1获取图片
CDN L2缓存	若CDN L1也无缓存，则从CDN L2获取图片
图片空间回源	若CDN L2仍无缓存，则从OSS拉取图片源文件进行处理

频繁换图带来的技术挑战

当商品价格发生变化时，系统会自动合成新图片并更新商品中心中的图片URL，这会导致两个问题：一是CDN及手机淘宝原本缓存的图片内容失效，用户访问时需回源到img-picasso；二是交易的核心应用（如购物车和商品中心）的缓存也失效，导致对商品DB的访问压力增大。

解决方案

为了应对上述挑战，淘宝采取了以下两种解决方案：

1、改图保持图片URL不变：当图片内容发生变化时，只更新OSS中的内容并刷新CDN缓存，而保持图片URL不变，这样可以避免商品链路的缓存失效。

2、提前预热图片到CDN：在访问高峰到来之前，将图片提前预热到CDN，以避免CDN缓存失效对源站造成压力。

手机淘宝与阿里云CDN的合作

手机淘宝在短视频、图片等多个场景下都会用到CDN内容分发网络，手机淘宝技术和阿里云CDN技术有非常多的共建合作，特别是在IETF QUIC加速产品方向上，QUIC协议基于UDP设计，具有更低的连接和传输延迟，以及极佳的弱网性能，通过XQUIC库与CDN QUIC加速产品的配套使用，手机淘宝在短视频场景下实现了分片下载耗时优化20%、卡顿率整体优化10%的效果。

常见问题解答（FAQs）

1、为什么有时候手机淘宝上的图片加载很慢？

这可能是由于多种原因造成的，比如网络环境不佳、DNS解析问题、CDN节点未命中等，如果遇到这种情况，可以尝试切换网络环境或联系客服寻求帮助。

2、淘宝是如何确保图片加载速度的？

淘宝通过CDN内容分发网络来加速图片的加载速度，CDN会在不同区域的边缘节点服务器群缓存图片资源，当用户请求时，可以从最近的节点获取图片，从而大大提高了加载速度，淘宝还会根据实时流量情况动态调整CDN节点的资源分配，以确保最佳的加载性能。