如何自建CDN并利用Nginx优化网站性能？

自建CDN（内容分发网络）是一种通过在多个地理位置分布的服务器上缓存和传输网站内容，以提高访问速度、优化用户体验的技术，使用Nginx作为反向代理服务器是实现自建CDN的一种常见方法，以下是详细步骤和配置：

准备工作

1、源站点：确保有一个正在运行的源站点，这是你需要加速的目标网站。

2、自备CDN服务器：准备一台或多台服务器来部署CDN节点，这里为了简化演示，只使用一台服务器，但多台服务器的配置方法类似。

架设Nginx环境

在CDN节点服务器上安装Nginx，可以使用LNMP一键WEB安装包或者直接用脚本。

yum install wget -y
wget https://raw.githubusercontent.com/helloxz/nginx-cdn/master/nginx.sh
chmod +x nginx.sh && ./nginx.sh

配置反向解析

1、修改DNS配置：授权CDN节点解析哪个域名和服务器。

   vi /etc/hosts

添加一行：

   xxx.xxx.xxx.xxx www.laobuluo.com

格式为“网站所在服务器IP 需要使用CDN域名”。

2、创建缓存目录：在CDN节点服务器里创建缓存数据的目录并设置权限。

   mkdir -p /data/wwwroot/caches/www.laobuluo.com
   chown -R www:www /data/wwwroot/caches/www.laobuluo.com

3、配置Nginx：编辑Nginx配置文件，使其能够作为反向代理，将请求转发到源服务器，并缓存内容。

   vi /usr/local/nginx/conf/vhost/laobuluo.com.conf

添加以下内容：

   proxy_cache_path /data/wwwroot/caches/www.laobuluo.com levels=1:2 keys_zone=laobuluo:50m inactive=30m max_size=50m;
   server {
       listen 80;
       server_name www.laobuluo.com;
       charset utf-8,gbk;
       location / {
           proxy_set_header Accept-Encoding "";
           proxy_pass http://www.laobuluo.com;
           proxy_redirect off;
           proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
           proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
           proxy_cache laobuluo;
           proxy_cache_valid 200 304 30m;
           proxy_cache_valid 301 24h;
           proxy_cache_valid 500 502 503 504 0s;
           proxy_cache_valid any 1s;
           proxy_cache_min_uses 1;
           expires 12h;
       }
   }

解释配置中的几个关键项：

proxy_pass：指向源服务器的URL。

proxy_set_header：传递请求头，以便源服务器能够正确识别客户端信息。

proxy_cache 和proxy_cache_path：配置缓存策略和存储路径。

4、重启Nginx：使配置生效。

   /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload

DNS分节点解析

根据实际需求，在第三方DNS解析中设置不同线路的解析节点，电信线路指向电信节点，移动线路指向移动节点，联通线路指向联通节点，解析完毕后，使用第三方Ping工具检查是否生效。

检查缓存

可以通过查看缓存目录确认CDN节点服务器是否有缓存生成。

实现HTTPS解析配置

如果需要支持HTTPS，可以在Nginx配置文件中添加HTTPS相关配置。

server {
    listen 443 ssl http2;
    ssl_certificate /data/ssl/www.laobuluo.com/www_laobuluo_com.crt;
    ssl_certificate_key /data/ssl/www.laobuluo.com/www_laobuluo_com.key;
    ssl_session_timeout 1d;
    ssl_session_cache builtin:1000 shared:SSL:10m;
    ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
    ssl_ciphers 'ECDHE-ECDSA-CHACHA20-POLY1305:ECDHE-RSA-CHACHA20-POLY1305:ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256';
    ssl_prefer_server_ciphers on;
    proxy_cache_path /data/wwwroot/caches/www.laobuluo.com levels=1:2 keys_zone=laobuluo:50m inactive=30m max_size=50m;
    location / {
        proxy_set_header Accept-Encoding "";
        proxy_pass http://www.laobuluo.com;
        proxy_redirect off;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_cache laobuluo;
        proxy_cache_valid 200 304 30m;
        proxy_cache_valid 301 24h;
        proxy_cache_valid 500 502 503 504 0s;
        proxy_cache_valid any 1s;
        proxy_cache_min_uses 1;
        expires 12h;
    }
}

FAQs

Q1：如何清理过期缓存？

A1：可以编写一个简单的Shell脚本定期删除过期的缓存文件，每天凌晨执行以下命令：

find /data/wwwroot/caches/www.laobuluo.com/* -type f -atime +1 -delete

Q2：如何监控CDN服务器的性能？

A2：Nginx提供了丰富的日志记录功能，可以通过分析访问日志和缓存命中率来监控性能，还可以使用Prometheus和Grafana等监控工具进行更细致的监控，访问日志可以通过以下命令查看：

tail -f /var/log/nginx/access.log

Q3：如何优化缓存策略？

A3：根据实际访问情况调整不同内容的缓存时间，静态资源（如图片、CSS、JS等）可以设置较长的缓存时间，而动态内容则设置较短的缓存时间，可以使用proxy_cache_use_stale选项确保在发生错误时仍然提供过期但可用的缓存内容。

Q4：如何实现负载均衡？

A4：当访问量较大时，可以将请求分发到多个源服务器上，使用Nginx的负载均衡功能进一步提高性能，可以在Nginx配置文件中添加upstream块，定义后端服务器组，然后在server块中使用proxy_pass指向该upstream块。

upstream backend {
    server backend1.example.com;
    server backend2.example.com;
}
server {
    listen 80;
    server_name www.example.com;
    location / {
        proxy_pass http://backend;
        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_cache my_cache;
        proxy_cache_valid 200 302 10m;
        proxy_cache_valid 404 1m;
    }
}

小编有话说

自建CDN可以有效提升网站性能和用户体验，但也需要一定的技术门槛和维护成本，选择合适的CDN软件和合理的缓存策略是关键，希望本文能为你提供有价值的参考，祝你在搭建自建CDN的过程中一切顺利！