如何自建 CDN？一篇文章搞懂 CDN 是怎么做出来的

前几天在优化网站加载速度的时候，突然想到 CDN 加速服务能不能自己搞一个出来？

翻了一圈网上的教程，我发现内容要么零散混乱，要么本质上是在为商业 CDN 做变相推广。更有意思的是，一些教如何自建 CDN 的教程，其实只是简单做了反向代理缓存。

其实 CDN 很简单的，核心目的就是让用户访问最近的那台。不管你是想省下每个月的 CDN 费用，还是想完全掌控自己的内容分发，看完这篇你就会懂如何自建 CDN 了。

开始之前的几句话

先说明一下，这篇文章不是手把手教学的详细教程，而是帮你理解 CDN 到底是怎么实现的。我会讲清楚技术原理和搭建思路，至于具体用哪个软件、怎么配置，要根据你的实际情况来定。

自建 CDN 真不是所有人都需要的。

如果你的网站每天就几百个访问，选择 Bunny CDN 或者是 Cloudflare 这些现成的服务就够了。商业 CDN 真正贵起来，是那种每天成百上千 GB 的流量大站，这时候自建才开始有性价比。

还有个很实际的问题，自建 CDN 更适合有一定技术实力的团队或者企业。因为你得考虑服务器的稳定性、监控、备份，还有 DDoS 攻击防护等。而商业 CDN 是因为有专业团队才能处理。

当然也有些场景确实适合自建 CDN。

比如我把网站部署在美国的 VPS 上，结果发现东南亚用户的访问速度明显偏慢。针对这种情况，只需要在香港再租一台成本较低的 VPS，通过 CDN 的方式缓存到就近节点，来改善访问速度。

因此，在决定是否自建 CDN 之前，先把几个关键问题想清楚：你的实际流量规模有多大，是否具备相应的技术能力进行维护，以及是否真的存在特定地区的加速需求。

CDN 的核心原理讲解

CDN 到底在做什么

说白了，CDN 就是在干一件事：让用户从离他最近的服务器获取内容。

假如你的网站服务器在美国洛杉矶，北京用户要访问网站，数据要跨越太平洋传输延迟至少 200 毫秒起步。但如果你在北京也放一台服务器，把网站内容复制一份过去，北京用户直接从这台服务器拿数据，延迟可能只要 20 毫秒。这就是 CDN 加速的本质：缩短物理距离。

除了距离因素，还有一个很重要的点：分散压力。

想象一下，你的源站服务器就像一个小卖部，来了一群人同时买东西，就会拥堵到忙不过来了。而 CDN 相当于在各家门口都开了个便利店，大部分人在家门口就把东西买了，不用到总店去。

CDN 的关键组成部分

要搞懂如何自建 CDN，你得先认识这几个角色：

1、源站（Origin Server）
这是你网站内容真正存放的地方，也就是你的主服务器。所有的原始文件、数据库、动态内容都在这里。可以把它理解成总部或者仓库，是内容的源头。

2、边缘节点（Edge Node）
这些是分布在各地的服务器，专门用来缓存你网站的内容。用户访问时，实际上是从这些边缘节点获取数据，而不是直接访问源站。节点越多、分布越广，覆盖的地区就越全面。

3、DNS 解析与智能调度
这是 CDN 的“大脑”。当用户在浏览器输入你的网址时，DNS 系统会判断这个用户在哪里，然后告诉他去一个最近的节点获取数据。这个过程叫做智能调度或者负载均衡。

4、缓存机制
并不是所有内容都需要实时从源站拿。图片、CSS、JS 这些静态文件，边缘节点可以缓存起来。第一个用户访问时从源站拿一次，后面的用户直接从缓存读取。这样既快又省带宽。

一次请求的完整流程

现在把这些部分串起来,看看用户访问你的网站时,CDN 是怎么工作的:

第一步：用户发起访问
比如有个上海的用户在浏览器输入了你的网站地址 www.example.com。

第二步：DNS 查询
浏览器向 DNS 服务器查询这个域名对应的 IP 地址。如果你用的是智能 DNS，系统会检测到这个请求来自上海，然后返回离上海最近的边缘节点的 IP，比如你在上海部署的那台 VPS。

第三步：访问边缘节点
用户的浏览器拿到 IP 后，直接向上海这台边缘节点发起请求，要获取网页内容。

第四步：缓存命中或回源
这时候有两种情况：

• 缓存命中：如果这个文件之前已经被其他用户访问过，而且还在缓存有效期内，边缘节点直接把缓存的内容返回给用户。整个过程非常快，可能就几十毫秒。
• 缓存未命中：如果这是个新文件，或者缓存已经过期了，边缘节点会向源站发起请求，从源站获取最新内容，然后一边返回给用户，一边把内容缓存下来，供后续用户使用。

第五步：返回内容
不管是从缓存拿的还是回源拿的，最终内容都会返回给用户的浏览器，完成这次访问。

整个流程的精髓在于，大部分用户都能从缓存拿到内容，只有少数情况才需要回源。这样既保证了速度，又大幅减轻了源站的压力。而且因为边缘节点离用户近，比用户直连源站要快得多。

说到底，CDN 就是用空间换时间的思路，在多个地方存一份数据，换来访问速度的大幅提升。理解了这个核心逻辑，后面自己搭建的时候，你就知道每一步在干什么，为什么要这么做了。

自建 CDN 的实现思路（指导）

准备工作：选择和部署节点服务器

既然要自建 CDN，第一步就是得有服务器。

我们假设这样一个场景，你的源站在美国 VPS，网站主要服务全球用户，但发现国内和亚洲地区的访问速度很慢，经常要等好几秒才能加载出来。

这时就需要根据目标用户的地域分布来规划节点布局。

由于源站本身位于美国，北美用户的访问体验基本没有问题，而国内用户访问速度偏慢，可以购买一台香港 VPS 作为边缘节点，将内容就近缓存，从而显著改善国内用户的访问速度。

选 VPS 的时候要注意几个点：

1、带宽够不够用
边缘节点主要是用来分发内容的，带宽比 CPU 和内存更重要。如果你的网站主要是图片、视频这些大文件，带宽一定要给足。一般来说，100Mbps 起步比较保险，流量大的话建议 1Gbps。

2、稳定性和线路质量
便宜的 VPS 不一定靠谱，三天两头宕机或者丢包严重，CDN 反而变成拖累。选机房的时候，可以先用 ping 和 traceroute 测一下到你目标地区的延迟和路由，确保线路质量过关。

3、成本控制
自建 CDN 的一个重要原因就是省钱，所以要算清楚账。如果你每个月流量就几十 GB，租一堆服务器可能比直接用商业 CDN 还贵。但如果流量上了 TB 级别，自建的性价比就显现出来了。

典型的节点布局方案：

• 小规模：源站 + 1-2 个关键地区节点（比如美国源站 + 香港节点）
• 中等规模：源站 + 3-5 个节点覆盖主要大洲（美国、欧洲、亚洲各一个）
• 大规模：源站 + 10 个以上节点实现全球覆盖

核心技术方案选择

节点服务器准备好了，接下来就是技术实现。

自建 CDN 的核心其实就是三件事：反向代理、缓存、智能调度。

1、反向代理软件的选择

反向代理是边缘节点的核心软件，它负责接收用户请求，判断缓存是否命中，必要时回源获取内容。常用的有这么几个：

• Nginx：最流行的选择，配置灵活，性能强劲，而且资料特别多。大部分人的选择。
• Varnish：专门为缓存设计的，性能比 Nginx 还要好一些，但配置稍微复杂点。
• Traefik：如果你熟悉容器化部署，这个比较现代化，支持自动配置。

对于大多数场景，Nginx 是最稳妥的选择。它既能做反向代理，又能处理缓存。

2、缓存策略配置

缓存是 CDN 的灵魂，配置得好不好直接影响效果。你要考虑这几个问题：

• 哪些内容需要缓存？ 静态文件（图片、CSS、JS、字体）肯定要缓存，HTML 页面看情况，动态内容（比如用户登录后的个人信息）就不能缓存。
• 缓存多久？ 图片、字体这些基本不变的文件可以缓存很久，比如一个月。CSS 和 JS 可能会更新，缓存时间短一些，比如一天。HTML 页面更短，可能就几分钟到几小时。
• 怎么更新缓存？ 可以设置过期时间自动更新，也可以在源站更新时主动清理缓存。

3、智能 DNS 调度方案

光有节点还不够，你得让用户访问到离他最近的那个节点。

这就需要智能 DNS 来实现。主要有两种方案：

GeoDNS（地理位置 DNS）

这是最常见的方案。根据用户的 IP 地址判断他在哪个地区，然后返回离他最近的节点 IP。

比如你在 DNS 配置里设置：

• 亚洲的用户访问 www.example.com，返回香港节点的 IP
• 欧洲的用户访问，返回德国节点的 IP
• 北美的用户访问，返回美国源站的 IP

这种方案对服务器没有特殊要求，每个节点用普通的 IP 就行。配置相对简单，而且很灵活，想加节点随时加。例如 AWS Route53、DNSPod 等，它们都支持 GeoDNS 功能。

Anycast 方案

Anycast 是另一种思路，听起来高大上，其实原理也不复杂：你给所有节点配置同一个 IP 地址，然后通过 BGP 路由协议，让网络自动把用户的请求引导到离他最近的节点。

这个方案的好处是用户体验更好，因为是网络层面的自动调度，响应更快。而且对用户来说，全球就一个 IP，不需要维护多条 DNS 记录。

但是 Anycast 的门槛比较高：

• 你需要有自己的 AS 号（自治系统号）和 IP 段，个人很难搞到
• 需要和机房谈 BGP 接入，不是所有 VPS 供应商都支持
• 配置和维护复杂得多，需要懂网络协议

所以 Anycast 一般是大公司或者专业 CDN 服务商在用，普通站长自建 CDN 基本都选 GeoDNS。

实际搭建的关键步骤（思路层面）

理解了技术方案，我们来梳理一下实际搭建的思路。注意，这里不会给你具体的命令，而是告诉你每一步要做什么，为什么要这么做。

源站配置要点

源站是内容的总仓库，配置上要注意：

• 确保源站只接受来自边缘节点的请求，可以通过防火墙限制 IP，避免被直接攻击
• 设置好 HTTP 头，告诉边缘节点哪些内容可以缓存、缓存多久
• 做好备份和监控，放置源站挂了整个 CDN 就瘫痪了

边缘节点的反向代理设置

每个边缘节点上安装 Nginx（或其他软件），配置成反向代理模式：

• 指定上游服务器（upstream）为源站的地址
• 设置缓存路径和缓存大小，比如划出 50GB 硬盘空间做缓存
• 配置缓存规则，比如 .jpg、.png 缓存 30 天，.css、.js 缓存 7 天
• 添加缓存键（cache key）的设置，确保不同 URL 的内容不会搞混

DNS 的 GeoDNS 配置

在 DNS 服务商那里设置 GeoDNS 规则：

• 创建多条 A 记录，每条对应一个地区
• 比如 www.example.com 在亚洲解析到香港节点 IP，在欧洲解析到德国节点 IP
• 设置合理的 TTL（Time To Live），一般设 300-600 秒比较合适

缓存规则和过期策略

这是最需要调优的部分：

• 根据文件类型设置不同的缓存时间，静态资源时间长，动态内容时间短
• 考虑源站带宽，如果源站带宽紧张，可以让缓存时间长一些，减少回源
• 监控缓存命中率，如果太低说明策略有问题，需要调整

监控和维护

CDN 搭起来不是结束，而是开始。你得持续监控和优化：

节点健康检查
定期检查每个节点是否正常工作，可以写个简单的脚本，每隔几分钟访问一下各个节点，看响应时间和状态码。如果某个节点挂了，及时修复或者在 DNS 里临时下线。

日志分析和流量监控
Nginx 的访问日志里有大量信息，哪些内容访问量大、哪些地区的用户多、缓存命中率是多少。定期分析这些数据，能帮你优化缓存策略和节点布局。

可以用 GoAccess 或者 ELK（Elasticsearch + Logstash + Kibana）做深入的分析。

缓存命中率优化
这是衡量 CDN 效果的核心指标。如果命中率只有 50%，说明一半的请求都要回源，CDN 的作用就打了对折。理想情况下，静态资源的缓存命中率应该在 90% 以上。

如果命中率低，可能是：

• 缓存时间设置太短
• URL 参数太多导致缓存被细分（比如同一张图片带不同的随机参数）
• 缓存空间不够，旧内容被频繁清理

通过调整配置和优化源站的 URL 结构，可以逐步提升命中率。

整个自建 CDN 的过程其实就是这样，准备服务器、安装配置软件、设置 DNS、持续监控优化。只要理解了 CDN 的工作原理，剩下的就是按部就班地实施和调优了。

总结

说了这么多，我们来总结一下如何自建 CDN 这件事。

CDN 的核心思想其实很简单，就是把内容放到离用户更近的地方，提升访问速度。在不同地区部署服务器，通过反向代理和缓存技术分发内容，再用智能 DNS 把用户引导到最近的节点。

整个过程可以归纳为几个关键点：

• 明确需求：先搞清楚自己的流量规模、用户分布、技术能力，判断是否真的需要自建
• 合理布局：根据用户地理位置选择节点机房，在关键地区部署边缘服务器
• 技术实现：用 Nginx 等软件搭建反向代理，配置好缓存策略，通过 GeoDNS 智能调度
• 持续优化：监控节点状态、分析日志数据、调整缓存规则，不断提升性能

自建 CDN 不是一劳永逸的事情，它需要你投入时间去维护和优化。但好处也很明显：成本可控、完全掌握、可以针对自己的业务场景做深度定制。

当然，如果你只是想简单快速地给网站加个速，直接用 Cloudflare、Bunny CDN 这些现成服务也完全没问题。技术方案没有绝对的好坏，只有适不适合你的具体情况。

常见问题解答（FAQ）