Adam Chow's Life Journals

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这份指南将涵盖从概念到配置，再到最佳实践的全过程，旨在让你能轻松上手并充分利用CDN的优势。

第一部分：Why CDN? ​

在开始操作前，我们先快速理解为什么要用CDN。

  1. 什么是CDN？ CDN（Content Delivery Network，内容分发网络）是一个由分布在全球各地的服务器组成的网络。它会缓存你网站的静态内容（如图片、CSS、JavaScript文件）。当用户访问你的网站时，CDN会从离用户地理位置最近的服务器上提供这些内容。

  2. 使用CDN的好处：

    • 加速访问：用户从近距离的服务器加载资源，大大减少了网络延迟，提升了网站加载速度。
    • 降低源站负载：大部分流量由CDN节点承担，你的主服务器只需处理动态请求，避免了因高并发流量导致的宕机。
    • 增强安全性：像Cloudflare这样的CDN服务商还提供DDoS攻击防护、Web应用防火墙（WAF）等安全功能。
    • 节省成本：通常，CDN流量的成本远低于从源站服务器直接流出的带宽成本。

第二部分：CDN 工作原理解析 ​

以Cloudflare为例，下图清晰地展示了用户从发起请求到最终接收到网站内容的两种核心路径：“缓存命中”的快速路径和“缓存未命中”的首次加载路径。

为了更好地理解上图，我们来分解一下每个步骤：

角色说明 ​

  • 访客 (User): 想要访问你网站的人。
  • CDN 边缘节点 (Edge Node): Cloudflare 在全球部署的服务器，靠近访客，用于缓存和分发内容。
  • 源站服务器 (Origin Server): 你自己的网站服务器，存放着网站的全部原始文件。

核心流程详解 ​

  1. 发起请求 (A) 用户在浏览器中输入你的域名 www.yourdomain.com。

  2. DNS 智能解析 (B -> C -> D)

    • 浏览器需要知道这个域名对应的服务器IP地址，于是向DNS系统发起查询。
    • 由于你已经将域名的 Nameservers 修改为了Cloudflare的地址，所以这个DNS查询请求被发送到了 Cloudflare的DNS服务器 (C)。
    • 这是CDN生效的 第一步关键：Cloudflare的DNS系统会分析访客的IP地址，并返回离该访客 地理位置最近 的那个 CDN边缘节点 (Edge Node) 的IP地址 (D)。
    • 例如: 一个东京的用户会得到Cloudflare东京节点的IP，而一个伦敦的用户会得到伦敦节点的IP。

  3. 连接到边缘节点 (E) 用户的浏览器拿到了这个边缘节点的IP地址，于是向它发起了对网站内容（如HTML页面、图片、CSS文件）的HTTP/HTTPS请求。

  4. 缓存检查 (F) - 核心决策点 边缘节点收到了请求后，会检查自己的本地缓存里：

    • 有没有这个用户请求的文件？
    • 如果存在，这个文件是否过期？

    此时，流程会进入两种不同的情况：

场景一：缓存命中 (Cache HIT) - 绿色快速路径 (G -> H) ​

  • (G) 边缘节点在自己的缓存中 找到了 这个文件，并且文件是有效的（未过期）。
  • (H) 它 不再需要联系你的源站服务器，直接将缓存中的文件发送给用户。
  • 结果: 这个过程极快，因为数据传输的物理距离非常短。这是CDN加速的核心价值所在。网站加载速度飞快，同时你的源站服务器没有任何压力。

场景二：缓存未命中 (Cache MISS) - 橙色首次加载路径 (I -> J -> K -> L) ​

  • (I) 边缘节点在缓存中 没有找到 这个文件（可能是第一次有人从这个地区访问，也可能是缓存已过期）。

  • (J) 边缘节点会扮演一个“中间人”的角色，将用户的请求 转发给你的源站服务器 (Origin Server)。这个过程被称为 回源 (Back to Origin)。

  • (K) 你的源站服务器收到请求后，正常处理，并将文件内容返回给这个 CDN边缘节点。

  • (L) 边缘节点收到源站返回的内容后，会做 两件事：

    1. 将内容存入自己的缓存中，以便下一次有同一个地区的用户请求时，可以直接命中缓存（走绿色快速路径）。
    2. 同时将内容发送给当前发起请求的用户。

  • 结果: 第一次访问的这个用户会感觉速度稍慢（因为多了一次回源的步骤），但对于之后所有从该地区访问的用户来说，都会变成快速的“缓存命中”路径。

通过这个流程，CDN巧妙地将你的网站内容分发到了全球各地。

  • 对于用户：无论身在何处，都能从最近的服务器加载内容，体验到飞一般的访问速度。
  • 对于你 (网站所有者)：绝大部分流量被CDN节点承担，极大地降低了源站服务器的带宽压力和计算负载，提升了网站的稳定性和可用性，并能抵御一定的网络攻击。

第三部分：接入Cloudflare CDN实战步骤 (Step-by-Step Guide) ​

以你已经有一个正在运行的网站（例如 www.yourdomain.com）为前提。

步骤 1：准备工作 ​

  • 一个可正常访问的网站：确保你的网站已经部署并且可以通过域名访问。
  • 你的域名注册商账号权限：你需要登录你的域名提供商（如GoDaddy, Namecheap, 阿里云, 腾讯云等）的控制台，因为后续需要修改DNS设置。

步骤 2：注册 Cloudflare 账户并添加站点 ​

  1. 访问 Cloudflare官网 并注册一个免费账户。
  2. 登录后，点击仪表盘上的 "+ Add - Connect a domain" 按钮。
  3. 输入你的网站根域名（例如 yourdomain.com，不需要 www），选择 "Quick scan for DNS records"，然后点击 "Continue"。
  4. 选择一个套餐计划。对于大多数个人项目和中小型企业，Free (免费) 套餐已经非常强大，完全够用。选择后点击 "Select plan"。
  5. 进入 "Review your DNS records" 页面，删除不想要Cloudflare接管的子域名，然后点击 "Continue to activation"。
  6. Cloudflare会列出它扫描到的所有记录。请仔细核对这些记录是否与你当前服务器的设置一致。特别是指向你网站服务器IP地址的 A 记录和 www 的 CNAME 记录。

步骤 3：【核心步骤】修改域名的Nameservers ​

这是将你的网站流量引导至Cloudflare的关键一步。

  1. Cloudflare会提供给你两个新的Nameserver（域名服务器）地址，通常类似于：
    • ada.ns.cloudflare.com
    • ben.ns.cloudflare.com
  2. 登录你的域名注册商（例如，GoDaddy）。
  3. 找到你域名的DNS管理或Nameserver管理界面。
  4. 将你域名当前的Nameserver地址（通常是你的域名注册商默认提供的）替换为Cloudflare提供的那两个新地址。
    • 删除旧的，添加新的。
    • 这个过程相当于告诉全球的DNS系统：“以后要查找 yourdomain.com 的地址，请去问Cloudflare，别再问原来的服务商了。”
  5. 保存修改。

步骤 4：等待DNS生效并完成设置 ​

  1. 修改Nameserver后，返回Cloudflare页面，点击 "Continue"。请注意：Nameserver的变更在全球生效需要一些时间，短则几分钟，长则可能需要24-48小时（尽管通常1小时内就能生效）。在此期间，Cloudflare会显示 "Pending Nameserver Update" 的状态。一旦生效，你会收到一封邮件通知，并且仪表盘上会显示 "Great news! Cloudflare is now protecting your site" 的绿色对勾。
  2. 点击 "Go to speed optimization" 按钮，Cloudflare会引导你完成一些快速入门设置，建议按指引操作。
  3. 完成向导后，你会进入网站的仪表盘主页。

第四部分：验证CDN是否生效 ​

当Cloudflare激活后，如何确认它真的在为你的网站工作？

  1. 请注意：务必先刷新本地的DNS缓存，否则可能无法立即生效。
  2. 使用浏览器开发者工具：
    • 打开你的网站，按 F12 打开开发者工具，切换到 "Network" (网络) 标签。
    • 刷新页面，随便点击一个资源（如图片或CSS文件）。
    • 在 "Headers" 中查看 Response Headers。你会看到很多以 cf- 开头的字段，例如：
      • server: cloudflare：这表明请求是由Cloudflare服务器响应的。
      • cf-cache-status: HIT：这表示资源成功从Cloudflare的缓存中提供，这是最佳状态！如果是 MISS，表示这是第一次请求，Cloudflare已回源站获取并缓存了它。如果是 DYNAMIC，表示这个资源被设置为不缓存。
  3. 使用命令行工具： 打开终端或CMD，输入以下命令：
    bash
    curl -I https://www.yourdomain.com
    在返回的头信息中，同样可以找到 server: cloudflare 和 cf-cache-status 等字段。

第五部分：进阶配置与最佳实践 ​

基础设置已经完成，但要发挥Cloudflare的最大效能，你还需要了解以下配置：

1. SSL/TLS 加密模式 ​

在 Cloudflare 仪表盘的 "SL/TLS -> Overview 页面，你会看到加密模式选项。这是最容易配错的地方。

  • Flexible：用户到Cloudflare是加密的，但Cloudflare到你的源站服务器是不加密的。不推荐，除非你的源站实在无法配置SSL证书。
  • Full：全程加密。但Cloudflare不验证你源站服务器上的SSL证书是否由受信任的CA颁发（自签名证书也可以）。
  • Full (Strict)：强烈推荐。全程加密，并且Cloudflare会严格验证你源站服务器上的SSL证书必须是有效的、未过期的、由受信任机构（如Let's Encrypt）颁发的。这是最安全的选择。

最佳实践：在你的源站服务器上部署一个免费的Let's Encrypt证书，然后在Cloudflare中选择 Full (Strict) 模式。

2. 缓存规则 ​

默认情况下，Cloudflare只缓存常见的静态文件（.jpg, .css, .js等）。但你可以通过 Caching -> Cache Rules 来精细化控制。

常见用例：

  • 缓存所有内容：如果你的网站是纯静态的（如博客、作品集），可以创建一个规则来缓存所有内容，以获得极致速度。
    • 规则：URL is *yourdomain.com/*
    • 设置：Cache Level: Cache Everything
  • 不缓存后台管理页面：为了避免动态内容被错误缓存，你需要排除后台页面。
    • 规则：URL is *yourdomain.com/admin/*
    • 设置：Cache Level: Bypass (不缓存)，Security Level: High (增强安全性)

3. 性能优化 (Speed) ​

在 Speed -> Optimization 页面，你可以找到更多加速工具：

  • Rocket Loader™：尝试通过异步加载JavaScript来改善页面渲染时间。注意：它有时可能与某些复杂的JS脚本冲突，开启后请务必仔细测试你的网站功能。
  • Image Resizing / Polish：付费功能，可以自动优化图片大小和格式，对图片密集的网站效果显著。

4. 安全防护 (Security) ​

Cloudflare免费版也提供了强大的安全功能。

  • DDoS 防护：自动开启，无需配置。
  • WAF (Web Application Firewall)：在 Security -> WAF 中，可以开启免费的规则集，抵御常见的Web攻击（如SQL注入、XSS）。
  • Under Attack Mode (我正在遭受攻击)：如果你的网站真的遭受大规模DDoS攻击，可以一键开启此模式。它会向每个访客展示一个JavaScript质询页面，以过滤掉攻击机器人。

额外的注意点：Cache-Control HTTP 响应头对 Cloudflare CDN 缓存服务的影响。 ​

1. 核心原则：Cloudflare 尊重源服务器的 Cache-Control ​

最核心的原则是：Cloudflare 会优先尊重并遵循你源服务器（Origin Server）返回的 Cache-Control 头部指令。 这个头部就像是你源服务器写给 Cloudflare 和用户浏览器的“缓存说明书”。

2. 缓存的两个层面 ​

要理解 Cache-Control 的影响，必须区分两种缓存：

  1. Cloudflare 边缘缓存 (Edge Cache): 存在于 Cloudflare 全球数据中心的缓存。当用户请求你的网站时，如果内容在离他最近的 Cloudflare 数据中心有缓存，就会直接从那里返回，速度极快。
  2. 浏览器缓存 (Browser Cache): 存在于用户自己电脑上的浏览器中的缓存。当用户再次访问同一页面时，如果内容在浏览器中有缓存，浏览器甚至不需要向网络发送请求。

Cache-Control 的不同指令可以分别或同时控制这两个层面的缓存。

3. 关键的 Cache-Control 指令及其对 Cloudflare 的影响 ​

以下是最常见的 Cache-Control 指令以及它们如何“指挥”Cloudflare：

  1. s-maxage=<seconds> (最重要的指令，这是专门为共享缓存（Shared Cache）设计的指令，而 Cloudflare CDN 正是一个典型的共享缓存)
  • 含义: 告诉共享缓存（如 Cloudflare），这个资源可以缓存多少秒。
  • 对 Cloudflare 的影响: 这是最直接、最明确的指令。Cloudflare 会严格按照 s-maxage 的值来缓存资源。即使同时存在 max-age，Cloudflare 也会优先使用 s-maxage。
  • 对浏览器缓存的影响: 浏览器会忽略 s-maxage，转而寻找 max-age 指令。
  • 最佳实践:
    http
    Cache-Control: public, max-age=600, s-maxage=86400
    这个例子告诉 Cloudflare 缓存此资源 24 小时 (86400秒)，但告诉用户的浏览器只缓存 10 分钟 (600秒)。这非常适合那些你希望在 CDN 上长久缓存，但又希望用户能较快获取更新的场景（例如，主页的 CSS/JS 文件）。
  1. max-age=<seconds>
  • 含义: 告诉所有缓存（包括浏览器和 Cloudflare），此资源可以缓存多少秒。
  • 对 Cloudflare 的影响: 如果没有 s-maxage，Cloudflare 就会使用 max-age 的值作为其缓存时长（TTL - Time To Live）。
  • 对浏览器缓存的影响: 浏览器总是会看 max-age 的值（如果存在）。
  • 示例:
    http
    Cache-Control: public, max-age=3600
    这会告诉 Cloudflare 和浏览器都缓存这个资源 1 小时。
  1. public vs private
  • public: 表明响应可以被任何缓存（包括 Cloudflare 和浏览器）缓存。对于静态资源（CSS, JS, 图片等），这通常是必需的。
  • private: 表明响应只能被最终用户的浏览器缓存，而不能被像 Cloudflare 这样的共享缓存缓存。
  • 对 Cloudflare 的影响:
    • 看到 public，Cloudflare 知道可以安全地缓存并提供给所有访问者。
    • 看到 private，Cloudflare 默认不会缓存这个资源。每个请求都会直接发往源服务器。这适用于包含用户个人信息的页面（如 /account 页面）。
  1. no-store
  • 含义: 最严格的指令，要求任何缓存（包括 Cloudflare 和浏览器）都不得以任何形式存储此响应。
  • 对 Cloudflare 的影响: Cloudflare 绝对不会缓存带有 no-store 的响应。每次请求都会穿透到源服务器。
  • 使用场景: 用于极其敏感的数据，如银行交易凭证、一次性验证码页面等。
  1. no-cache（这个指令的名字有很强的误导性，它不是不缓存的意思）
  • 含义: 意思是可以缓存，但在每次使用前，必须返回源服务器进行验证（Revalidation）。
  • 对 Cloudflare 的影响: Cloudflare 会缓存这个资源，但每次有用户请求时，它必须先向你的源服务器发送一个带有 If-None-Match 或 If-Modified-Since 头部的请求。
    • 如果源服务器返回 304 Not Modified，表示内容未变，Cloudflare 就会使用其缓存的版本，并重置缓存时间。
    • 如果源服务器返回 200 OK 和新内容，Cloudflare 就会更新其缓存，并将新内容返回给用户。
  • 使用场景: 适合那些希望利用缓存但又需要确保内容绝对新鲜的资源，例如 HTML 页面。
  1. must-revalidate
  • 含义: 与 no-cache 类似，但更严格。它告诉缓存在过期后必须成功地与源服务器验证，否则不能使用陈旧的副本（必须返回 504 Gateway Timeout错误）。
  • 对 Cloudflare 的影响: Cloudflare 的行为与此类似。如果缓存过期，并且无法联系到源服务器进行验证，Cloudflare 通常会返回一个错误页面（5xx 系列错误）。

4. 如果源服务器没有发送 Cache-Control 头怎么办？ ​

这是一个常见情况。如果 Cloudflare 没有从源服务器收到 Cache-Control 或 Expires 头，它的行为取决于：

  1. 资源类型: Cloudflare 默认只缓存特定扩展名的静态文件（如 .css, .js, .jpg, .png, .gif 等）。HTML 文件默认不缓存。
  2. Cloudflare 设置:
    • 默认行为: 对于可缓存的静态文件，Cloudflare 会应用一个默认的缓存时长（通常是几个小时，这个值可能会变化）。
    • 浏览器缓存 TTL: 你可以在 Cloudflare 仪表板的 Caching -> Configuration 中设置一个“浏览器缓存TTL”。如果源站没有提供 Cache-Control，Cloudflare 会使用这个值生成一个 Cache-Control: max-age=<seconds> 头发送给浏览器。

5. Cloudflare 的强制覆盖能力 ​

即便你的源服务器设置了 Cache-Control，Cloudflare 也提供了强大的工具来覆盖这些指令。

你可以创建规则，例如：“如果 URL 路径包含 /static/，则强制将边缘缓存 TTL 设置为 1 天，并忽略源服务器的 Cache-Control”。

  • 边缘 TTL (Edge TTL): 覆盖 s-maxage 或 max-age 对 Cloudflare 的影响。
  • 浏览器 TTL (Browser TTL): 覆盖 max-age 对浏览器的影响。
  • 缓存资格 (Cache Eligibility): 可以强制 Cloudflare 缓存那些默认不缓存的内容（如 HTML），或者绕过缓存。

6. 如何验证 Cloudflare 的缓存行为？ ​

查看 HTTP 响应头中的 cf-cache-status 头：

  • HIT: 成功！ 响应由 Cloudflare 边缘缓存直接提供。
  • MISS: Cloudflare 缓存中没有，请求已发送到你的源服务器。
  • DYNAMIC: Cloudflare 被配置为不缓存此资源（例如，默认的 HTML 页面或有 private 头）。
  • EXPIRED: 资源在 Cloudflare 缓存中已过期，请求已发送到源服务器重新获取。
  • REVALIDATED: 资源已过期，Cloudflare 向源服务器验证后（收到 304），使用了其缓存的旧版本。

示例 curl 命令:

bash
curl -svo /dev/null https://www.example.com/style.css -H "Accept-Encoding: br" | grep -i "< cf-"

这个命令会显示所有 cf- 开头的响应头，帮助你调试。

7. 总结表格 ​

Cache-Control 指令对 Cloudflare (Edge Cache) 的影响对浏览器 (Browser Cache) 的影响典型用例
s-maxage=3600【最高优先级】 缓存 1 小时忽略此指令静态资源 (CSS/JS/Images)
max-age=3600若无 s-maxage，则缓存 1 小时缓存 1 小时静态资源，当CDN和浏览器缓存时间一致时
public允许缓存允许缓存所有希望被缓存的公共资源
private不缓存允许缓存用户个人账户页面
no-store绝对不缓存绝对不缓存极其敏感的金融数据
no-cache缓存，但每次都需向源站验证缓存，但每次都需向服务器验证重要的HTML页面，需要时刻保持最新