Amazon CloudFront 部署小指南（五）- 使用 AWS 边缘技术优化游戏内资源更新发布

内容简介

游戏内资源包括玩家的装备/弹药/材料等素材，对游戏内资源的发布和更新是游戏运营商的一个常规业务流程，使用频率会十分高，所以游戏运营商希望该流程可以做到简化和可控。针对这个需求，我们设计了 3 个架构，面向游戏内资源更新发布的 3 个典型场景，来优化游戏内资源更新发布流程。3 个场景分别为：

游戏内资源灰度更新
游戏内资源分渠道投放
游戏内资源黑白名单

该 3 个架构围绕亚马逊云科技 CloudFront 服务 — CloudFront 边缘计算服务 — WAF 服务展开实现。

场景一：游戏内资源灰度更新

游戏在运营过程中会有资源更新的需求，用一个简单模型来描述：老的资源 A 需要替换成成新的资源 B。不过这里有一个痛点，B 资源在推广到所有 CDN 之前，需要内部或者小范围确认资源的正确性。因此需要一种方式来保证 B 资源哪怕在源端更新了，只有受限的访问；大部分的玩家还是访问的还是 CDN 缓存内的资源 A。等 B 资源验证通过后，才会通过 CDN 刷新推广到所有的节点。

这个需求实现的难点在于：在客户端不做任何修改的情况下，使用相同的 URL 将少量用户请求引导资源 B；资源 A 和资源 B 不能共享缓存，以免引起资源访问冲突。我们采用 CloudFront Continuous Deployment 来实现这个需求：

配置步骤如下：

创建 Staging Distribution
功能验证
调度流量
正式上线

CloudFront 持续部署功能在实现上比较直观，用户可以通过控制请求配比方式实现金丝雀式的资源更新；在成本上相比于部署 CloudFront 边缘脚本 CloudFront Function 会更低一些。

创建 Staging Distribution

在 CloudFront 生产 distribution 下，点击“create staging distribution”

可以输入 Staging Distribution 的描述，然后点击“Next”

创建一个新的源站。用户可以对应创建一个新的源站部署资源 B（使用相同目录结构）；也可以在现有源站上将资源 B 部署到另外一个目录中，然后创建新的 Host 容器，并且在 DNS 服务器上创建指向新的 Host 容器的记录

*注意：我们在新的 origin 中改写了 origin path，使得客户端无需做变更。

流量配置选择“header-based ”比例先选择为 0

创建 Staging Distribution

至此 Staging Distribution 创建完毕，等待 10 分钟左右部署完毕

功能验证

可以使用命令行工具 curl 进行验证：

resource_b 下载：

curl -H 'aws-cf-cd-resource:b' -v -o /dev/null 'https://www.company.com/resource'

resource_a 下载：

curl -H -v -o /dev/null 'https://www.company.com/resource'

通过观察下载的文件特征如字节数或者 ETAG 判断是否下载了不同内容的资源对象。

调度流量

点击‘Edit Policy’

在弹出窗口中修改流量调度策略，调度 1%的流量进行灰度发布

正式上线

用户在源站正式将 Resource B 覆盖 Resource A 后，需要在 CloudFront 上进行缓存刷新，并删除 Staging Distribution

场景二：游戏内资源分渠道投放

游戏在运营过程中会有针对不同渠道投放不同资源的需求，用一个简单模型描述：对于资源 A 和资源 B，从不同渠道进来的玩家会看到不同的资源。这里的痛点为，客户需要针对头部某个字段或者 url 中某个关键字快速匹配对应的资源。

内容概述

在这个方案构建中，我们将利用到 CloudFront Function 检查请求头部的字段，并根据匹配到的字段进行回源 URL Path 替换，此方案的好处在于，URL Path Rewrite 对于最终用户是无感知的，符合不同渠道进来的玩家对于某个相同的资源（比如资源 A），回源获取到的内容将会不同。

配置步骤如下：

创建 CloudFront Function
创建 Behavior 匹配存在不同渠道的 URL Path
实验验证及结论

创建 CloudFront Function

在此需求中，不同渠道的所获取的内容不同，意味着在源站侧（如 S3）上的路径信息不同，如用户请求的文件路径统一为/sample.file，而不同渠道在源服务上所对应的文件真实路径为/a_vendor/sapme.file 或是/b_vendor/sample.file，我们可以根据不同渠道（携带不同的请求头信息），来对请求头值进行提取，并进行回源 URL 替换，具体 CloudFront Function 参考代码如下：

function handler(event) {
  // 获取请求头
  var request = event.request;
  var headers = event.request.headers;
  var originUrl = event.request.uri;
  
  // 检查 x-vendor-type 请求头是否存在
  if (headers['x-vendor-type']) {
    var targetObject = headers['x-vendor-type'].value

    //修改回源 URL Path 
    event.request.uri = '/' + targetObject + originUrl;
  }

  return request;
}

*注：此处 header 的值不直接取而是先进行判断的原因是，某些客户端可能不会携带 x-vendor-type 这个头，如果不增加判断直接取值，那么 header 不存在的情况将会导致 CloudFront Function 报错，在您部署代码时也可以进行相应的考虑。

CloudFront Function 代码保存完毕后，我们可以在调试界面进行调试并观察效果：

提交调试信息后，可以看到回源路径成功被修改，如下图：

调试无误后对 CloudFront 代码进行部署：

创建 Behavior 匹配存在不同渠道的 URL Path

此处，为了方便展示效果，我们在 CloudFront 中的 Behavior 根据需求，进行路径匹配，此处的匹配以“/abtest-demo*”进行展示。

由于此处仅做 URL 改写，不同渠道针对相同 URL 将会拿到不同的内容，此处您还需要在 Behavior 中针对不同的请求头进行缓存上的区分，您可以自定义 Cache Policy，并将 x-vendor-object 请求头作为 Cache Key 的一部分，以进行缓存区分：

自定义 Cache Policy 后，在 Behavior 中进行应用：

在 origin policy 中，需要将自定义的请求头进行透传，以便 CloudFront Function 可以进行请求头的检查，您可以自定义 Origin Policy，也可以选择 AllViewer 将自定义请求头进行透传。

由于该改写逻辑运行的 event type 是 Viewer Request，您需要在 Behavior 定义中在正确的 event 中应用上述部署的 CloudFront Function 逻辑。

实验验证及结论

在源服务侧，我们分别针对 A 和 B 渠道存放不同版本的文件，以供调试，此处示例文件对应关系如下：

渠道 A ：a_vendor

渠道 B ：b_vendor

携带对应的请求头，多次请求后并观测效果：

//在请求头中携带 A 渠道特殊标识，回源真实路径为/a_vendor/example.file
% curl -v http://cloudfront-function.xxxxxxx.com/example.file -H 'x-vendor-type: a_vendor' 2>&1 | egrep 'X-Cache|This content'
< X-Cache: Hit from cloudfront
This content is for a vendor!

//在请求头中携带 B 渠道特殊标识，回源真实路径为/a_vendor/example.file
% curl -v http://cloudfront-function.xxxxxxx.com/example.file -H 'x-vendor-type: b_vendor' 2>&1 | egrep 'X-Cache|This content'
< X-Cache: Hit from cloudfront
This content is for b vendor!

//在请求头中不携带渠道特殊标识，回源真实路径为/example.file
% curl -v http://cloudfront-function.xxxxxxx.com/example.file 2>&1 | egrep 'X-Cache|This content' 
< X-Cache: Hit from cloudfront
This content is for general usage without vendor!

通过以上的演示，我们成功的验证了以下三个设置需求：

您可以清楚的看到，针对相同的 URL path 为/example.file，通过不同的 x-vendor-type 指定内容，我们成功的改写了回源 URL，并根据获取到了不同渠道所对应的内容。
如果客户端不是通过渠道发起的请求，不携带特殊标识头，也可以成功拿到内容。
在命中缓存的情况下，由于 Cache Policy 将 x-vendor-type 作为缓存的一部分，在 URL 相同的情况下，请求依然可以按照预期命中到各自对应缓存。

场景三：游戏内资源黑白名单

场景描述

游戏在运营过程中会有不同玩家有不同访问行为的需求，用一个简单模型描述：对于玩家 A 需要放在白名单中，对于玩家 B 需要放置在黑名单中。

用一个更具体的场景描述：假设需要通过 WAF web ACL 去匹配出 user-agent 中包含 “PostmanRuntime/x.xx.x” 的请求，并且拒绝该请求的访问。

对于上述场景，可以通过检查请求 header 重的 User-Agent 来实现。对于请求来说，通常会经过几个链路：客户端→公网→ AWS CDN 接入点→ 原站。那么将检查 header 的压力放在 CDN 处是比较好的选择，可以有效的减少原站的压力。在 CDN 侧检测也有几种方式。最先想到的是在 CDN 上用 edge function/lambda 来实现。这里会带来的挑战是需要是维护代码。另外一种比较好的方式是利用 WAF 对于规则来进行检查。WAF 在配置 Web ACL 的时候，需要配置允许和阻止的条件。通常包含的条件有：

请求是否表现为包含恶意脚本允许或阻止请求 → 跨站点脚本匹配条件
请求源自的 IP 地址允许或阻止请求 → IP 匹配条件
请求源自的国家/地区允许或阻止请求 → 地理匹配条件。
请求是否超过指定长度允许或阻止请求 → 大小约束条件
请求是否表现为包含恶意 SQL 代码允许或阻止请求 → SQL 注入匹配条件
出现在请求中的字符串允许或阻止请求 → 字符串匹配条件
出现在请求中的正则表达式模式允许或阻止请求 → 正则表达式匹配条件

默认情况下，AWS WAF 过滤器不检查 HTTP 请求参数是否存在。要检查 HTTP 请求参数是否存在，可以采取下面两种自定义规则中的任意一种：

使用字符串匹配规则
使用正则表达式匹配规则

环境准备

在测试之前我们需要做如下步骤：

进入 AWS Console 界面，选择 AWS WAF 服务，然后在左边导航栏选择 WAF ACLs。
创建一个 Rule，根据业务需求命名。然后保护的对象可以是 CDN 也可以是负载均衡器之类的对外服务。资源部分可以现在就填写，也可以等待 Rule 创建完毕后再绑定。

完成 Web ACL 的信息录入之后，在第二部我们选择自定义规则。

在自定义规则中，我们选择 Rule Builder。并且设置好 Rule 的名字。
在 inspect 中，选择 All headers，header content 选择默认的所有 keys and values，当然可以根据业务需求只监控特定的 header 和 content。

字符串匹配规则

对于字符串匹配规则，Web ACL 提供如下几种方式：

Exact matches string：严格匹配字符串
Start swith string：匹配字符串开头
Ends with string：匹配字符串结尾
Contains string/word：包含某个字符串

根据需求，使用 Start with string 即可，设置如下:

正则表达式匹配规则

正则表达式规则，Web ACL 提供两种匹配方式：

regex pattern set：正则表达式集合，可以提前设置，在面板中选取即可
regular expression：正则表达式，临时设置

这里我们选择第二种方式，其设置参考如下

最终规则的 Json 格式参考

{
  "Name": "StringMatch",
  "Priority": 0,
  "Action": {
    "Block": {}
  },
  "VisibilityConfig": {
    "SampledRequestsEnabled": true,
    "CloudWatchMetricsEnabled": true,
    "MetricName": "StringMatch"
  },
  "Statement": {
    "OrStatement": {
      "Statements": [
        {
          "ByteMatchStatement": {
            "FieldToMatch": {
              "Headers": {
                "MatchScope": "ALL",
                "MatchPattern": {
                  "All": {}
                },
                "OversizeHandling": "CONTINUE"
              }
            },
            "PositionalConstraint": "STARTS_WITH",
            "SearchString": "PostmanRuntime",
            "TextTransformations": [
              {
                "Type": "NONE",
                "Priority": 0
              }
            ]
          }
        },
        {
          "RegexMatchStatement": {
            "FieldToMatch": {
              "Headers": {
                "MatchScope": "ALL",
                "MatchPattern": {
                  "All": {}
                },
                "OversizeHandling": "CONTINUE"
              }
            },
            "TextTransformations": [
              {
                "Type": "NONE",
                "Priority": 0
              }
            ],
            "RegexString": "/PostmanRuntime[ \\/]+([0-9\\.]+)/gi"
          }
        }
      ]
    }
  }
}

规则测试

规则建立好后，我们需要将它运用在保护的资源中。假设源站是一个网站，前面为一个 CDN，它只是返回一个 text=ok。

测试如下（User-Agent 的值为 X-UnrealEngine-Agent）：

当请求头，包含了 PostmanRuntime/x.xx.x，可以看到请求被 block

在后台的界面中，也可以统计到过去 5 分钟的 WAF 的表现情况

可以通过以上实验，WAF 对于 CDN 的保护提供了十分灵活的配置规则，可以满足各种不同场景的需求。更进一步，它解放了 CDN 去做规则匹配和检查的压力，让 CDN 去做它更擅长的业务。

总结

通过亚马逊云科技 CloudFront 服务 — CloudFront 边缘计算服务 — WAF 服务，游戏运营商可以在不改动客户端的情况下，完成游戏内资源在预设条件下的更新发布，提高了业务部署的敏捷性和简易性。

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