一、CDN是什麼？為何能提升網站載入速度？
當我們瀏覽網站時，網站的內容通常會從原始伺服器載入，但如果訪客距離伺服器太遠，載入速度就會變慢。這時候，「CDN（內容傳遞網路）」就能發揮作用，加速網站的載入時間。
CDN的基本概念
CDN（Content Delivery Network，內容傳遞網路）是一組分布在全球各地的伺服器網絡，旨在透過多個節點（Edge Servers）快取並提供網站內容，減少使用者與原始伺服器的距離。
CDN的運作原理
CDN的基本運作方式如下：
- 當使用者訪問網站時，CDN 會自動識別使用者的地理位置。
- CDN 會將請求轉發到最近的節點（伺服器），而不是直接連線到原始伺服器。
- 這些節點會提供快取的靜態內容（如圖片、CSS、JavaScript），減少原始伺服器的負載。
CDN的主要功能
| 功能 | 說明 |
|---|---|
| 內容快取 | 將靜態內容存儲在靠近使用者的伺服器，以減少載入時間。 |
| 負載平衡 | 將流量分散到多個伺服器，避免原始伺服器超載。 |
| 降低延遲 | 透過靠近使用者的節點提供內容，減少請求的物理距離。 |
| DDoS 防護 | 透過流量分散與安全防護機制，抵禦惡意攻擊。 |
CDN如何加速網站載入速度？
透過 CDN，網站的載入速度可以顯著提升。以下是幾個主要方式：
- 分佈式節點：將網站內容傳播到全球伺服器，讓使用者從最近的伺服器獲取資料。
- 減少伺服器響應時間：CDN 透過快取技術，直接回應使用者的請求，而無需每次都連接原始伺服器。
- 優化檔案傳輸：CDN 支援 Gzip、Brotli 等壓縮技術，減少傳輸的資料量，提高傳輸速度。
CDN提升載入速度的效果比較
| 測試項目 | 啟用CDN前 | 啟用CDN後 |
|---|---|---|
| 首次載入時間 | 3秒 | 1.5秒 |
| 伺服器請求數量 | 80次 | 40次 |
| 使用者延遲（全球平均） | 500ms | 150ms |
總結CDN的優勢
CDN 能有效提升網站載入速度，降低伺服器負載，並提供額外的安全防護。因此，對於希望優化網站效能的站長來說，CDN 是不可或缺的工具。
二、選擇適合的CDN服務供應商
要有效利用CDN提升網站載入速度，選擇適合的CDN供應商至關重要。目前市面上有許多CDN服務商，各自擁有不同的功能與優勢，以下我們將比較幾個常見的CDN供應商，並提供選擇指南，幫助你找到最符合需求的方案。
1. 常見CDN供應商比較
以下是幾個主流CDN供應商的比較，從功能、價格、全球節點覆蓋範圍等角度進行分析。
| CDN供應商 | 主要特色 | 價格模式 | 適合對象 |
|---|---|---|---|
| Cloudflare | 提供免費方案、DDoS防護、全球大量節點 | 免費 / 依流量付費 / 企業方案 | 中小型網站、博客、希望減少DDoS攻擊的網站 |
| AWS CloudFront | 與AWS生態系統整合、彈性調整、自動化管理 | 按使用量計費 | 企業級網站、大型平台、需要與AWS整合的用戶 |
| Akamai | 企業級CDN、全球最大網絡之一、安全與效能優異 | 依需求客製化計費 | 大型企業、高流量網站、金融及電商平台 |
| Fastly | 高效能、快速快取、適用於動態內容 | 按使用量計費 | 媒體、新聞網站、需要即時快取清除的用戶 |
2. 如何選擇適合你的CDN？
在選擇CDN服務商時，可以根據以下幾點來評估：
全球節點覆蓋範圍
如果你的訪客來自全球，選擇擁有較多節點的CDN，如Cloudflare或Akamai，能有效縮短載入時間。
價格與預算
中小型網站可考慮免費或低成本方案（如Cloudflare的免費版本）；若是企業級應用，AWS CloudFront或Akamai提供客製化方案，適合高需求用戶。
安全性需求
若你的網站容易遭受DDoS攻擊或需要強大的安全防護，Cloudflare的DDoS防禦功能是不錯的選擇，而Akamai則更適合企業級安全需求。
技術整合與管理
如果你的網站與AWS基礎架構緊密整合，使用AWS CloudFront會大大減少管理與開發的複雜度。Fastly則適合需要即時快取更新的環境。
3. 哪種CDN方案最適合你？
- 如果你的預算有限，並且希望獲得基本的CDN加速，Cloudflare的免費方案是一個很好的選擇。
- 如果你的網站基於AWS雲端服務，選擇AWS CloudFront能提供更流暢的整合與效能優化。
- 如果你經營的是大型企業網站或電商平台，需要強大的安全防護與CDN效能，那麼Akamai會是一個可靠的選擇。
- 若你的網站包含頻繁變動的動態內容，Fastly的快速快取清除技術能提供更靈活的內容管理。
根據你的網站需求，選擇適合的CDN供應商，才能發揮最大效能並優化使用者體驗。在下一步，我們將介紹如何正確設定CDN，讓你的網站加速運行。
三、如何設定CDN來優化網站效能？
要充分發揮CDN的效能，正確的設定至關重要。本節將介紹如何正確設定CDN，包括DNS設定、快取策略、內容壓縮與影像優化等關鍵技術，讓你的網站載入速度大幅提升。
1. 設定DNS導流流量至CDN
步驟1：註冊並新增網站至CDN服務
首先，你需要註冊CDN服務並新增你的網站。常見的CDN服務包括Cloudflare、Akamai、AWS CloudFront等。在CDN儀表板內，新增你的網站並取得專屬的CDN名稱伺服器(NS)。
步驟2：更新DNS紀錄
將網站的DNS紀錄指向CDN提供的名稱伺服器，這樣所有來自使用者的請求都會先經過CDN，利用CDN的快取來提供加速效果。以Cloudflare為例，在你的網域註冊商修改DNS設定，並將Cloudflare提供的名稱伺服器填入。
2. 設定快取策略
CDN的快取機制是提升網站速度的關鍵。合理的快取設定可以減少伺服器負擔，並縮短載入時間。
常見快取策略
| 快取策略 | 說明 |
|---|---|
| 靜態內容快取 | 例如CSS、JavaScript、影像等，可以設定較長的快取時間，減少請求頻率。 |
| 動態內容快取 | 部分CDN支援動態內容快取，適合API或頻繁變動的內容。 |
| 自訂快取規則 | 根據網址後綴、副檔名或路徑，自定義快取條件。 |
3. 啟用內容壓縮與影像優化
壓縮與影像最佳化有助於減少資料傳輸量，提高網站載入速度。
啟用Gzip或Brotli壓縮
Gzip和Brotli可以壓縮HTML、CSS、JavaScript等檔案，減少檔案體積。可在CDN設定中啟用。
影像優化
許多CDN提供影像壓縮與格式轉換，例如將JPG轉為WebP格式，可節省頻寬並提高載入速度。
4. 測試與驗證CDN是否正常運作
設定完成後，確保CDN運作正常。
- 使用 WebPageTest 或 Google PageSpeed Insights 測試載入速度。
- 檢查響應標頭，確認快取是否生效(EX: cf-cache-status: HIT)。
- 觀察網站錯誤紀錄，避免快取錯誤影響網站功能。
5. 持續監控與優化
CDN設定完成後，仍需定期監控並優化可用性與效能。例如，根據使用者地區調整POP節點、優化快取設定、分析CDN報告等，以達到最佳性能。
透過上述步驟，你將能夠正確地設定CDN，使網站效能大幅改善，提供更快的載入體驗。
四、CDN最佳實踐與常見錯誤避免
在使用CDN提升網站載入速度時，除了基礎設定，還需要遵循最佳實踐，才能發揮最大效益。此外，某些錯誤設定可能適得其反，影響網站效能與使用者體驗。因此，在這一部分，我們將介紹CDN的最佳實踐，並說明可能遇到的常見問題與解決方案。
CDN最佳實踐
為了確保CDN能夠有效發揮作用，以下是一些推薦的最佳實踐：
1. 適當設定快取規則
合理的快取策略能夠降低伺服器負擔，提高網站加載速度。建議根據不同類型的內容設定適當的TTL（Time To Live）。
| 內容類型 | 快取時間（TTL） |
|---|---|
| 靜態資源（圖片、CSS、JS） | 7 天至 1 年 |
| API 回應 | 1 分鐘至 1 小時 |
| HTML 頁面 | 幾分鐘至幾小時 |
2. 啟用 Gzip 或 Brotli 壓縮
壓縮傳輸資料可以減少檔案大小，提高載入速度。大部分CDN都提供Gzip或Brotli壓縮功能，建議開啟以優化效能。
3. 使用 HTTP/2 或 HTTP/3
新版 HTTP/2 及 HTTP/3 擁有更佳的效能，如多路複用（Multiplexing）與頭部壓縮（Header Compression），可縮短請求時間並提升載入速度。
4. 設定正確的CORS規則
若您的網站資源需要跨來源存取（Cross-Origin Resource Sharing, CORS），請正確設定HTTP標頭，確保CDN緩存不會發生跨來源存取錯誤。
5. 啟用瀏覽器快取
在回應標頭中設定適當的瀏覽器快取（如Cache-Control與Expires）可減少重複下載，提高使用者體驗。
常見錯誤與解決方案
使用CDN時，若設定不當可能會影響網站功能。以下是幾個常見錯誤與對應的解決方案：
1. 過度快取導致內容更新延遲
CDN會根據快取規則緩存內容，有時可能會導致網站更新後，舊內容仍被加載，無法即時顯示新版本。
解決方案：
- 設定適當的快取時間，確保動態內容不會被過久快取。
- 使用CDN提供的「快取清除」（Purge Cache）功能強制更新快取。
- 採用版本控制（如在資源URL後加上版本號，例如
style.css?v=2.0）。
2. 錯誤的CORS設定
若CDN未正確設定CORS，可能會導致跨來源資源請求時發生錯誤，影響網站正常功能。
解決方案：
- 確認CDN已允許正確的CORS請求，並確保回應標頭中包含
Access-Control-Allow-Origin。 - 若只有特定網域需要存取，可在標頭中指定允許的網域（如
Access-Control-Allow-Origin: https://example.com）。 - 避免使用
*作為通配規則，除非確實需要允許所有來源存取。
3. 未正確處理動態與個人化內容
CDN主要用於緩存靜態資源，但若錯誤快取了個人化或動態內容，可能會造成錯誤的使用者體驗，例如顯示錯誤的購物車資訊。
解決方案：
- 避免快取需要根據使用者身份變動的內容，如會員登入資訊。
- 使用「Cache-Control: no-cache, private」回應標頭確保個人化內容不會被CDN快取。
- 若有必要快取動態內容，可利用CDN的「變數快取」（如根據查詢參數或Header變更快取版本）。
4. 錯誤的HTTPS設定
如果CDN的HTTPS設定不正確，可能會導致網站無法正確載入或出現不安全警告。
解決方案：
- 確保CDN已啟用SSL/TLS憑證，並設定強制HTTPS。
- 若網站有HTTP內容，請更新為HTTPS，避免混合內容（Mixed Content）錯誤。
- 使用HSTS（HTTP Strict Transport Security）確保所有請求皆透過HTTPS傳輸。
5. 未正確設定CDN與原始伺服器
如果CDN與原始伺服器的配置不正確，可能會造成網站無法正確運作，如出現錯誤的重新導向（Redirect）或請求循環。
解決方案：
- 確認原始伺服器接受來自CDN的請求，並允許正確的Host Header。
- 若網站有防火牆，請確保允許CDN的IP範圍。
- 確保CDN的回源策略（Origin Pull）設定正確，避免無限迴圈請求。
透過遵循這些最佳實踐與避免常見錯誤，可以讓你的CDN設定更有效率，確保網站載入速度最大化，同時降低潛在的技術問題。
五、如何測試與監控CDN效能？
設定好CDN後，接下來就是定期測試與監控其效能，確保網站的載入速度獲得最佳優化。以下介紹幾款常見的網站效能測試工具，並說明如何分析結果與進行優化。
常見的CDN效能測試工具
CDN的影響可以透過多種工具來測試和監控，以下是幾款最常用的工具及其特色：
| 工具名稱 | 特色 | 官方連結 |
|---|---|---|
| GTmetrix | 提供詳細的網站載入分析，包括各資源的載入時間及優化建議。 | GTmetrix |
| Pingdom | 可以測試全球各地的網站載入時間，適合觀察CDN對不同地區的影響。 | Pingdom |
| Google PageSpeed Insights | 提供Google官方的網站速度評分，並給出針對行動裝置與桌機的最佳化建議。 | Google PageSpeed Insights |
如何分析測試結果？
1. 隨時監測載入時間
使用上述工具測試網站的載入速度，特別關注「首次內容繪製 (FCP)」、「完全載入時間」等指標。如果這些指標過長，可能表示有資源未能充分利用CDN快取。
2. 觀察資源載入順序
GTmetrix 和 Pingdom 會顯示網站各個資源的「瀏覽器瀏覽時間軸」（Waterfall Chart）。如果某些重要資源載入比預期更慢，可能代表CDN未正確快取，或是需要調整載入優先順序。
3. 分析全球載入速度
Pingdom 允許選擇不同國家/地區測試網站的載入速度，這能幫助你了解CDN是否有效地將內容分發到全球節點，提高各地訪客的訪問速度。
如何優化CDN效能？
1. 啟用適當的快取設定
確保CDN已經正確快取靜態資源，例如圖片、CSS 和 JavaScript 檔案，並設定適當的快取時效 (Cache Expiration)，例如7天或30天，以減少不必要的頻繁請求。
2. 啟用Gzip或Brotli壓縮
在測試工具如 GTmetrix 或 Google PageSpeed Insights 上檢查是否啟用了Gzip或Brotli壓縮，這能有效降低檔案大小，加快載入速度。
3. 使用CDN提供的影像優化功能
部分CDN提供影像最佳化（如 Cloudflare Polish、QUIC.cloud 影像壓縮服務），能自動縮小圖片大小，提升載入速度。
4. 測試並持續監控
CDN設定完成後，應該定期使用GTmetrix、Pingdom等工具持續監測，確保效能達到最佳狀態。如果發現載入時間延長，就需要檢查CDN設定或伺服器狀態。
