Docker CDN 自建镜像服务如何操作？

自建 Docker CDN 的全面指南

一、引言

在当今互联网应用快速发展的时代，内容分发网络（CDN）对于提升网站性能、加速内容传输起着至关重要的作用，而利用 Docker 来构建自己的 CDN 系统，不仅可以灵活地部署和管理，还能根据具体需求进行定制化配置，本文将详细介绍如何自建 Docker CDN。

二、前期准备

（一）硬件要求

（二）软件要求

操作系统：推荐使用 Ubuntu Server 20.04 LTS 或 CentOS 7/8，这些操作系统具有稳定性高、社区支持广泛的特点。

Docker：从 Docker 官方网站下载适合操作系统版本的安装包进行安装，Docker 版本建议使用 20.10 及以上，以获取更好的性能和功能支持。

其他依赖软件：如 Nginx（作为反向代理服务器）、FFmpeg（用于视频处理，若涉及视频 CDN 业务）等，根据实际需求安装相应版本。

三、搭建 Docker CDN 环境

（一）安装 Docker

以 Ubuntu Server 为例，执行以下命令安装 Docker：

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y docker-ce

安装完成后，启动 Docker 服务并设置为开机自启：

sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker

可以通过sudo docker run hello-world 命令测试 Docker 是否安装成功，若出现相应的欢迎信息，则表示安装无误。

（二）创建 Docker 网络

为了隔离不同的容器，创建自定义的 Docker 网络：

docker network create --driver bridge my_cdn_network

这样在后续创建容器时，可以将容器连接到该网络，方便容器之间的通信和访问控制。

四、配置 CDN 节点容器

（一）Nginx 反向代理容器配置

创建一个 Nginx 配置文件nginx.conf，部分关键配置如下：

http {
    upstream cdn_origin {
        server origin_server_ip:port;
    }
    server {
        listen 80;
        location / {
            proxy_pass http://cdn_origin;
            proxy_set_header Host $host;
            proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        }
    }
}

其中origin_server_ip:port 替换为源服务器的实际 IP 地址和端口号，然后基于此配置文件创建 Nginx 容器：

docker run -d --name nginx_cdn --network my_cdn_network -p 80:80 -v $(pwd)/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf nginx:latest

这个容器将作为 CDN 的前端入口，接收用户请求并转发到源服务器或其他缓存节点。

（二）缓存节点容器配置（以 Varnish 为例）

编写 Varnish 配置文件default.vcl，设置缓存规则等内容：

vcl 4.0;
backend default {
    .host = "origin_server_ip";
    .port = "port";
}
sub vcl_recv {
    if (req.method == "GET" && req.url ~ ".(jpg|jpeg|png|gif|css|js)$") {
        unset req.http.cookie;
        return (lookup);
    } else {
        return (pass);
    }
}
sub vcl_fetch {
    if (beresp.ttl <= 60s) {
        set beresp.ttl = 3600s;
    }
}

同样将origin_server_ip 和port 替换为实际值，接着创建 Varnish 容器：

docker run -d --name varnish_cdn --network my_cdn_network -p 8080:80 -v $(pwd)/default.vcl:/etc/varnish/default.vcl varnish:latest

该容器负责缓存静态资源，减少对源服务器的请求压力，提高响应速度。

五、域名配置与 SSL 证书（可选）

（一）域名解析

将域名的 A 记录指向 CDN 服务器的公网 IP 地址，或者使用 CNAME 记录指向已配置的子域名，将cdn.example.com 指向服务器 IP，这样用户访问cdn.example.com 时就会自动解析到 CDN 服务器。

（二）SSL 证书配置（以 Let’s Encrypt 为例）

使用 Certbot 获取 SSL 证书并配置到 Nginx 容器中：

sudo certbot certonly --standalone -d cdn.example.com
sudo cp /etc/letsencrypt/live/cdn.example.com/fullchain.pem /etc/letsencrypt/live/cdn.example.com/privkey.pem /path/to/nginx/ssl/

然后在 Nginx 配置文件中修改监听端口为 443，并添加 SSL 相关配置：

server {
    listen 443 ssl;
    ssl_certificate /path/to/nginx/ssl/fullchain.pem;
    ssl_certificate_key /path/to/nginx/ssl/privkey.pem;
    location / {
        proxy_pass http://cdn_origin;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    }
}

重新加载 Nginx 容器使配置生效：

docker exec -it nginx_cdn nginx -s reload

通过以上步骤，就完成了基本的自建 Docker CDN 系统的搭建，可以根据实际业务需求进一步优化和扩展，如添加更多的缓存节点、监控功能等。

六、相关问题与解答

（一）问题一：如果源服务器 IP 或端口发生变化，该如何更新 CDN 配置？

答：对于 Nginx 容器，需要修改其配置文件nginx.conf 中的upstream 块里的server 指令，将新的 IP 地址和端口号填入，对于 Varnish 容器，需更改default.vcl 文件中的backend 配置项，修改完成后，分别重启对应的容器使配置生效，例如重启 Nginx 容器可使用docker restart nginx_cdn 命令，重启 Varnish 容器使用docker restart varnish_cdn 命令。

（二）问题二：如何监控自建 CDN 的性能和流量情况？

答：可以在每个 CDN 节点容器内安装监控工具，如使用iftop 命令查看网络流量情况，使用htop 或top 命令监控系统资源使用情况，也可以集成专业的监控软件或服务，如 Prometheus + Grafana，Prometheus 可以收集容器的各类指标数据，包括 CPU、内存、网络流量等，Grafana 则可以将这些数据可视化展示，方便直观地了解 CDN 的整体运行状态和性能趋势。