背景介绍

分发网络（Content Delivery Network，简称CDN）是现代互联网基础设施中不可或缺的一部分，通过在全球分布的服务器节点，CDN可以高效地将内容传输到用户，降低延迟并提高网页加载速度，本文旨在详细介绍如何从头开始搭建自己的CDN，涵盖从选择合适的服务器到配置和优化的全过程。

选择合适的服务器

1. 服务器性能要求

处理器：高性能的多核处理器，能够处理大量并发请求。

内存：充足的内存（至少16GB），确保系统在高负载下稳定运行。

硬盘：推荐使用SSD，提高数据读取和写入速度。

网络带宽：大带宽连接（如1Gbps或更高），确保数据传输速度。

2. 服务器地理位置

- 选择靠近用户群体的数据中心，减少延迟。

- 确保数据中心具备高可用性和冗余电源。

- 全球范围内部署多个节点，覆盖主要区域。

安装并配置CDN软件

1. Nginx

安装Nginx

sudo apt update
sudo apt install nginx

配置Nginx作为反向代理

server {
    listen 80;
    server_name yourdomain.com;
    location / {
        proxy_pass http://origin_server;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
    }
}

启动Nginx并设置开机自启

sudo systemctl start nginx
sudo systemctl enable nginx

2. Varnish

安装Varnish

sudo apt update
sudo apt install varnish

配置Varnish

vcl 4.0;
backend default {
    .host = "origin_server";
    .port = "80";
}
sub vcl_recv {
    if (req.url ~ "^/static/") {
        return(hash);
    }
}

保存配置文件并重启Varnish

sudo systemctl restart varnish

3. Squid

安装Squid

sudo apt update
sudo apt install squid

基本配置Squid

编辑/etc/squid/squid.conf文件：

acl all src all
http_access allow all
http_port 80
cache deny all
http_port 80 accel default(no-cache) store_bypass=all no-store=1

启动Squid服务

sudo systemctl start squid
sudo systemctl enable squid

设置DNS

1. 域名解析配置

使用DNS服务提供商（如Cloudflare、AWS Route 53）配置CNAME记录，将域名指向CDN节点。

cdn.example.com.      CNAME       cdn-123456.us-east-1.elb.amazonaws.com.

2. GeoDNS

配置GeoDNS以根据用户地理位置返回最近的CDN节点IP地址，提高访问速度。

[
    { "pattern": "example.com", "geo": "US" },
    { "pattern": "example.co.uk", "geo": "GB" }
]

实施缓存策略

1. 缓存静态内容

配置缓存头（Cache-Control、Expires等），控制静态内容的缓存时间。

location ~* \.(jpg|jpeg|png|gif|ico|css|js)$ {
    expires 30d;
    add_header Cache-Control "public, no-transform";
}

2. 缓存动态内容

使用Varnish VCL脚本定义动态内容的缓存规则。

sub vcl_backend_response {
    if (beresp.ttl == 120s) {
        set beresp.ttl = 60s;
    }
}

3. 清除和更新缓存

定期清除过期内容，保持缓存内容的新鲜度。

sudo varnishadm ban.url /path/to/content

监控和优化性能

1. 监控工具

使用Prometheus和Grafana实时监控CDN节点的性能指标。

安装Prometheus和Grafana
sudo apt install prometheus grafana

2. 性能优化

分析监控数据，发现性能瓶颈并进行优化，增加服务器带宽、优化缓存策略、调整负载均衡配置等。

Nginx负载均衡配置示例
upstream backend {
    server backend1.example.com;
    server backend2.example.com;
}
server {
    listen 80;
    server_name yourdomain.com;
    location / {
        proxy_pass http://backend;
        proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_504;
    }
}

3. SSL配置

为CDN节点配置SSL证书（推荐Let’s Encrypt免费证书）。

sudo apt install certbot python3-certbot-nginx
sudo certbot --nginx -d yourdomain.com -d www.yourdomain.com

搭建自己的CDN需要从选择合适的服务器开始，经过安装和配置CDN软件、设置DNS、实施缓存策略，最终通过监控和优化来确保CDN的稳定运行，这是一个复杂而细致的过程，但通过合理的规划和执行，可以显著提升内容分发的效率和用户体验。