基于Apache Traffic Control (ATC) 结合IP数据库的完整CDN部署方案

以下是一个基于 Apache Traffic Control (ATC) 并结合 IP 地理位置数据库（如 MaxMind GeoIP2）的 完整 CDN 部署方案，包含架构设计、组件配置、IP 库集成与详细安装配置步骤，适合企业或自建 CDN 场景使用。

一、架构设计

架构图概述：

+-------------------+       +-------------------+
|    Traffic Ops    | <---> |  PostgreSQL + DNS |
+-------------------+       +-------------------+
         |
         v
+-------------------+
|  Traffic Portal   |
+-------------------+
         |
         v
+-------------------+           +-------------------+
|   Traffic Monitor | <--->     |  Traffic Router   |
+-------------------+           +-------------------+
                                        |
                                +---------------+
                                | Traffic Server |
                                +---------------+
                                      |
                                +-------------+
                                | Origin Server |
                                +-------------+

组件简介：

• Traffic Ops：控制中心，配置管理。

• Traffic Portal：Web 管理界面（连接 Traffic Ops）。

• Traffic Router：DNS/HTTP 路由器，结合 GeoIP 实现智能调度。

• Traffic Server：CDN 边缘节点，基于 Apache Traffic Server。

• Traffic Monitor：监控各节点状态。

• Origin Server：源站。

• IP 地理库：用于 Traffic Router 的 Geo 分发。

二、前置准备

系统要求（建议使用 CentOS 7 或 RHEL 7）

• 每台服务器最小配置：

  • CPU: 2核+

  • 内存: 4GB+

  • 硬盘: 50GB+

• 主机角色规划（推荐）：

  • ops.example.com → Traffic Ops + PostgreSQL + DNS

  • portal.example.com → Traffic Portal

  • monitor.example.com → Traffic Monitor

  • router.example.com → Traffic Router

  • edgeX.example.com → Traffic Server(s)

  • origin.example.com → 内容源站

三、部署流程

1. 安装 Traffic Ops

# 安装依赖
yum install -y epel-release
yum install -y perl perl-core git wget httpd mod_ssl gcc make mariadb mariadb-server mariadb-devel \
               postgresql postgresql-server postgresql-devel

# 启动 PostgreSQL
postgresql-setup initdb
systemctl enable postgresql
systemctl start postgresql

# 创建数据库
sudo -u postgres psql
CREATE USER traffic_ops WITH PASSWORD 'yourpassword';
CREATE DATABASE traffic_ops OWNER traffic_ops;
\q

# 下载 Traffic Control 源码
git clone https://github.com/apache/trafficcontrol.git
cd trafficcontrol/traffic_ops/install
./setup.sh

修改配置文件 /etc/traffic_ops/traffic_ops.cfg，配置数据库连接和 SSL。

启动服务：

systemctl enable traffic_ops
systemctl start traffic_ops

2. 安装 Traffic Portal

cd trafficcontrol/traffic_portal
npm install
npm run build
npm run start

配置连接 Traffic Ops 的 URL。默认端口：4200。

3. 安装 Traffic Monitor

cd trafficcontrol/traffic_monitor
go build
./traffic_monitor -cfg=/etc/traffic_monitor/traffic_monitor.cfg

配置文件中需添加 Traffic Ops 的连接地址和鉴权信息。

4. 安装 Traffic Router

cd trafficcontrol/traffic_router
mvn clean install
cd traffic_router-core/target
tar -xzf traffic_router-*.tar.gz -C /opt/

配置 traffic_router.properties：

dns.routing.enabled=true
geolocation.provider=com.example.GeoIpService
traffic.ops.url=https://ops.example.com

5. 安装 Traffic Server（边缘服务器）

yum install -y trafficserver

# 修改配置
vi /etc/trafficserver/records.config
CONFIG proxy.config.http.server_ports STRING 80 443

配置缓存规则、SSL 证书、监听端口等。

四、IP 数据库集成（以 MaxMind GeoIP2 为例）

1. 获取 GeoIP2 数据库

mkdir -p /opt/geoip
cd /opt/geoip
wget https://geolite.maxmind.com/download/geoip/database/GeoLite2-City.tar.gz
tar -xzf GeoLite2-City.tar.gz

2. 配置 Traffic Router 使用 GeoIP

修改 traffic_router.properties：

geolocation.provider=com.comcast.cdn.traffic_control.traffic_router.geolocation.GeolocationDatabase
geolocation.database.file=/opt/geoip/GeoLite2-City.mmdb

确保 mmdb 文件路径正确，Traffic Router 支持 MaxMind 二进制格式。

3. 重启 Traffic Router

systemctl restart traffic_router

五、配置流程（通过 Traffic Portal 或 API）

1. 创建 CDN

2. 添加 Profile

3. 添加 Parameter

4. 添加 Server（ops/router/edge/monitor）

5. 添加 Delivery Service

6. 绑定 Delivery Service 与 Server

7. 生成和部署配置

通过 Web Portal 或 Traffic Ops API 完成所有步骤后：

traffic_ops_ort.pl --dispersion=300 -a install -t cdn

六、最终测试

1. 修改本地 DNS 或添加权威 DNS：

   • 配置 BIND DNS 并将域名指向 Traffic Router

2. 使用 curl / dig 测试 CDN 域名：

   dig +short yourcdn.example.com
   curl -I http://yourcdn.example.com/resource
   

3. 查看 Traffic Monitor 状态页面是否绿色

4. 验证 IP 分发是否准确，使用来自不同国家/地区的代理

七、安全加固建议

• 为 Traffic Ops 和 Traffic Portal 启用 HTTPS 和防火墙限制。

• 配置 API Token 或 OAuth 安全认证。

• 定期更新 GeoIP 数据库。

• 使用 letsencrypt 自动部署边缘证书。

八、可选扩展

• 接入 Let's Encrypt 实现自动证书管理。

• 利用 Ansible 自动化部署所有组件。

• 使用 Prometheus + Grafana 监控节点运行情况。

• 扩展边缘节点，全球部署（适配 Anycast 或地域调度）。

下面是基于 Apache Traffic Control (ATC) 的 完整 CDN 部署方案详细资料，包含配置文件样例、数据库准备、Ansible 自动化建议、安全加固细节、日常维护建议，适合中大型自建 CDN 场景。

一、Traffic Ops 配置文件示例（/etc/traffic_ops/traffic_ops.cfg）

{
  "port": 443,
  "proxy_timeout": 60,
  "log_location_error": "/var/log/traffic_ops/error.log",
  "log_location_warning": "/var/log/traffic_ops/warning.log",
  "log_location_info": "/var/log/traffic_ops/info.log",
  "log_location_debug": "/var/log/traffic_ops/debug.log",
  "log_location_event": "/var/log/traffic_ops/event.log",
  "database": {
    "dbname": "traffic_ops",
    "hostname": "localhost",
    "user": "traffic_ops",
    "password": "your_db_pass",
    "description": "PostgreSQL"
  },
  "secrets": ["changeme123!@#"],
  "cert_path": "/etc/pki/tls/certs/traffic_ops.crt",
  "key_path": "/etc/pki/tls/private/traffic_ops.key"
}

二、Traffic Router 配置文件（traffic_router.properties）

dns.routing.enabled=true
traffic.ops.username=admin
traffic.ops.password=yourpass
traffic.ops.url=https://ops.example.com
geolocation.provider=com.comcast.cdn.traffic_control.traffic_router.geolocation.GeolocationDatabase
geolocation.database.file=/opt/geoip/GeoLite2-City.mmdb
geolocation.polling.interval.seconds=3600

确保该路径 /opt/geoip/GeoLite2-City.mmdb 存在并定期更新数据库。

三、系统初始化配置脚本（可选）

#!/bin/bash
# System Init for Traffic Control

# 安装基础依赖
yum install -y epel-release
yum install -y gcc make git perl postgresql-server postgresql-devel mariadb mariadb-server wget httpd mod_ssl

# 启动并初始化数据库
postgresql-setup initdb
systemctl start postgresql
systemctl enable postgresql

# 创建 Traffic Ops 数据库
sudo -u postgres psql <<EOF
CREATE USER traffic_ops WITH PASSWORD 'yourpassword';
CREATE DATABASE traffic_ops OWNER traffic_ops;
EOF

四、GeoIP 自动更新脚本（crontab 推荐每周）

#!/bin/bash
cd /opt/geoip
wget -N https://geolite.maxmind.com/download/geoip/database/GeoLite2-City.tar.gz
tar -xzf GeoLite2-City.tar.gz
cp GeoLite2-City*/GeoLite2-City.mmdb .
systemctl restart traffic_router

设置定时任务：

crontab -e
0 3 * * 0 /opt/scripts/update_geoip.sh >> /var/log/geoip_update.log 2>&1

五、Ansible 自动化部署建议

定义主机组（inventory.ini）：

[ops]
ops.example.com

[router]
router1.example.com
router2.example.com

[edge]
edge1.example.com
edge2.example.com

[portal]
portal.example.com

[monitor]
monitor.example.com

定义 Ansible playbook（如 setup-atc.yml）：

- name: Install Traffic Ops
  hosts: ops
  become: yes
  roles:
    - traffic_ops

- name: Install Traffic Router
  hosts: router
  become: yes
  roles:
    - traffic_router

- name: Install Edge
  hosts: edge
  become: yes
  roles:
    - traffic_server

- name: Install Traffic Portal
  hosts: portal
  become: yes
  roles:
    - traffic_portal

每个 role 中应包含：

• 依赖包安装

• 配置文件生成（使用 Jinja2 模板）

• 服务启动与检查

• 防火墙/SELinux 开放

如果你需要我提供完整 Ansible 目录结构与模板，我可以继续写出一套标准 role。

六、安全加固建议

七、运维和日常检查建议

八、测试验证 checklist

1. curl 验证 CDN 是否返回边缘节点 IP

   curl -I http://yourcdn.example.com/resource.jpg
   

2. dig 验证 DNS 调度（配合 GeoIP）

   dig @router.example.com yourcdn.example.com +short
   

3. 使用不同国家代理进行访问，看是否路由不同节点

4. Traffic Portal 登录验证 Delivery Service 配置是否完整

九、常见问题排查

完整的 Ansible role 脚本、数据库初始化 SQL 模板 或 自定义配置模板（如 profiles、delivery services），如下:

好的，下面我为你提供：

1. 完整的 Ansible Role 脚本结构（适用于部署 Traffic Ops）

2. 数据库初始化 SQL 模板（PostgreSQL）

3. Traffic Control 自定义配置模板：Profiles 与 Delivery Services

一、Ansible Role 示例：部署 Traffic Ops

1. Role 结构（roles/traffic_ops/）

roles/
└── traffic_ops/
    ├── tasks/
    │   └── main.yml
    ├── templates/
    │   └── traffic_ops.cfg.j2
    ├── files/
    │   └── traffic_ops.crt
    │   └── traffic_ops.key
    └── handlers/
        └── main.yml

2. tasks/main.yml

---
- name: 安装依赖包
  yum:
    name: "{{ item }}"
    state: present
  loop:
    - git
    - gcc
    - make
    - postgresql
    - postgresql-server
    - postgresql-contrib
    - postgresql-devel
    - httpd
    - mod_ssl

- name: 初始化 PostgreSQL 数据库
  command: postgresql-setup initdb
  args:
    creates: /var/lib/pgsql/data/postgresql.conf

- name: 启动并启用 PostgreSQL
  systemd:
    name: postgresql
    enabled: yes
    state: started

- name: 拷贝配置文件
  template:
    src: traffic_ops.cfg.j2
    dest: /etc/traffic_ops/traffic_ops.cfg
    owner: root
    group: root
    mode: 0644
  notify: restart traffic_ops

- name: 拷贝证书
  copy:
    src: traffic_ops.crt
    dest: /etc/pki/tls/certs/traffic_ops.crt
    owner: root
    mode: 0644

- name: 拷贝私钥
  copy:
    src: traffic_ops.key
    dest: /etc/pki/tls/private/traffic_ops.key
    owner: root
    mode: 0600

- name: 启动 Traffic Ops 服务
  systemd:
    name: traffic_ops
    enabled: yes
    state: started

3. templates/traffic_ops.cfg.j2

{
  "port": 443,
  "proxy_timeout": 60,
  "log_location_error": "/var/log/traffic_ops/error.log",
  "database": {
    "dbname": "traffic_ops",
    "hostname": "localhost",
    "user": "traffic_ops",
    "password": "{{ db_password }}",
    "description": "PostgreSQL"
  },
  "secrets": ["{{ secret_key }}"],
  "cert_path": "/etc/pki/tls/certs/traffic_ops.crt",
  "key_path": "/etc/pki/tls/private/traffic_ops.key"
}

4. handlers/main.yml

---
- name: restart traffic_ops
  systemd:
    name: traffic_ops
    state: restarted

二、数据库初始化 SQL 脚本（PostgreSQL）

用于初始化 traffic_ops 数据库账号及权限：

-- 创建数据库和用户
CREATE USER traffic_ops WITH PASSWORD 'changeme123';
CREATE DATABASE traffic_ops OWNER traffic_ops;
GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE traffic_ops TO traffic_ops;

建议使用 psql -U postgres -f init.sql 执行。

三、Profiles 与 Delivery Service 自定义模板

1. 示例 Profile 模板（适用于 Edge Server）

{
  "name": "EDGE_PROFILE_1",
  "description": "Edge Cache Profile for high TTL",
  "type": "EDGE",
  "routingDisabled": false,
  "params": [
    {
      "name": "cache.config.ttl",
      "value": "604800",
      "configFile": "cache.config"
    },
    {
      "name": "proxy.config.http.keep_alive_no_activity_timeout_in",
      "value": "30",
      "configFile": "records.config"
    }
  ]
}

2. 示例 Delivery Service（DS）模板

{
  "displayName": "MyCDN-Static",
  "xmlId": "mycdn-static",
  "active": true,
  "protocol": 0,   // 0 = HTTP, 1 = HTTPS, 2 = both
  "type": "HTTP",
  "cdnId": 1,
  "tenantId": 1,
  "routingName": "cdn",
  "orgServerFqdn": "http://origin.example.com",
  "profileId": 3,
  "geoLimit": 0,
  "signed": false,
  "exampleURLs": ["http://cdn.mycdn.com/image.jpg"]
}

该 DS 会由 Traffic Router 根据 client IP 自动 Geo 调度。

后续提供：

• Traffic Monitor、Portal、Router 的 Role

• 完整 Inventory + Playbook 示例

• TLS 证书自动生成和更新配置（Let's Encrypt 集成）

• Prometheus + Grafana 的监控模板

• Nginx 反向代理优化配置（加速 Portal）

以下是基于 Apache Traffic Control (ATC) 的完整 CDN 部署方案，涵盖了 Traffic Monitor、Traffic Portal、Traffic Router 的 Ansible 角色脚本、完整的 Inventory 和 Playbook 示例、Let's Encrypt 的 TLS 证书自动生成与更新配置、Prometheus + Grafana 的监控模板，以及 Nginx 反向代理优化配置。

一、Ansible 角色：Traffic Monitor、Traffic Portal、Traffic Router

以下是每个组件的 Ansible 角色结构和关键任务：

1. Traffic Monitor (roles/traffic_monitor/)

目录结构：

roles/
└── traffic_monitor/
    ├── tasks/
    │   └── main.yml
    ├── templates/
    │   └── traffic_monitor.cfg.j2
    └── handlers/
        └── main.yml

关键任务（tasks/main.yml）：

- name: 安装依赖包
  yum:
    name: "{{ item }}"
    state: present
  loop:
    - gcc
    - make
    - git
    - go
    - wget

- name: 下载并编译 Traffic Monitor
  git:
    repo: 'https://github.com/apache/trafficcontrol.git'
    dest: /opt/trafficcontrol
    version: 'RELEASE-8.1.0'

- name: 编译 Traffic Monitor
  shell: |
    cd /opt/trafficcontrol/traffic_monitor
    go build

- name: 拷贝配置文件
  template:
    src: traffic_monitor.cfg.j2
    dest: /etc/traffic_monitor/traffic_monitor.cfg
    owner: root
    group: root
    mode: 0644
  notify: restart traffic_monitor

- name: 启动并启用 Traffic Monitor 服务
  systemd:
    name: traffic_monitor
    enabled: yes
    state: started

处理器（handlers/main.yml）：

- name: restart traffic_monitor
  systemd:
    name: traffic_monitor
    state: restarted

2. Traffic Portal (roles/traffic_portal/)

目录结构：

roles/
└── traffic_portal/
    ├── tasks/
    │   └── main.yml
    ├── templates/
    │   └── traffic_portal.conf.j2
    └── handlers/
        └── main.yml

关键任务（tasks/main.yml）：

- name: 安装 Node.js 和依赖包
  yum:
    name: "{{ item }}"
    state: present
  loop:
    - nodejs
    - npm
    - git

- name: 克隆 Traffic Portal 源码
  git:
    repo: 'https://github.com/apache/trafficcontrol.git'
    dest: /opt/trafficcontrol
    version: 'RELEASE-8.1.0'

- name: 安装 Traffic Portal 依赖
  shell: |
    cd /opt/trafficcontrol/traffic_portal
    npm install

- name: 拷贝配置文件
  template:
    src: traffic_portal.conf.j2
    dest: /opt/trafficcontrol/traffic_portal/conf/config.js
    owner: root
    group: root
    mode: 0644
  notify: restart traffic_portal

- name: 启动 Traffic Portal
  shell: |
    cd /opt/trafficcontrol/traffic_portal
    npm run start &

处理器（handlers/main.yml）：

- name: restart traffic_portal
  shell: |
    pkill -f 'npm run start'
    cd /opt/trafficcontrol/traffic_portal
    npm run start &

3. Traffic Router (roles/traffic_router/)

目录结构：

roles/
└── traffic_router/
    ├── tasks/
    │   └── main.yml
    ├── templates/
    │   └── traffic_router.properties.j2
    └── handlers/
        └── main.yml

关键任务（tasks/main.yml）：

- name: 安装 Java 和依赖包
  yum:
    name: "{{ item }}"
    state: present
  loop:
    - java-11-openjdk
    - git
    - wget

- name: 克隆 Traffic Router 源码
  git:
    repo: 'https://github.com/apache/trafficcontrol.git'
    dest: /opt/trafficcontrol
    version: 'RELEASE-8.1.0'

- name: 编译 Traffic Router
  shell: |
    cd /opt/trafficcontrol/traffic_router
    ./gradlew build

- name: 拷贝配置文件
  template:
    src: traffic_router.properties.j2
    dest: /opt/trafficcontrol/traffic_router/conf/traffic_router.properties
    owner: root
    group: root
    mode: 0644
  notify: restart traffic_router

- name: 启动 Traffic Router
  shell: |
    cd /opt/trafficcontrol/traffic_router
    java -jar build/libs/traffic_router.jar &

处理器（handlers/main.yml）：

- name: restart traffic_router
  shell: |
    pkill -f 'traffic_router.jar'
    cd /opt/trafficcontrol/traffic_router
    java -jar build/libs/traffic_router.jar &

二、完整的 Inventory 和 Playbook 示例

Inventory 文件（inventory.ini）：

[ops]
ops.example.com

[router]
router1.example.com
router2.example.com

[edge]
edge1.example.com
edge2.example.com

[portal]
portal.example.com

[monitor]
monitor.example.com

Playbook 文件（site.yml）：

- name: 部署 Traffic Ops
  hosts: ops
  become: yes
  roles:
    - traffic_ops

- name: 部署 Traffic Router
  hosts: router
  become: yes
  roles:
    - traffic_router

- name: 部署 Edge Server
  hosts: edge
  become: yes
  roles:
    - traffic_server

- name: 部署 Traffic Portal
  hosts: portal
  become: yes
  roles:
    - traffic_portal

- name: 部署 Traffic Monitor
  hosts: monitor
  become: yes
  roles:
    - traffic_monitor

三、TLS 证书自动生成与更新配置（Let's Encrypt 集成）

使用 Certbot 工具可以自动为 Apache 配置 Let's Encrypt 的 TLS 证书，并设置自动续期。(數位海洋)

安装 Certbot：

sudo yum install epel-release
sudo yum install certbot python3-certbot-apache

获取证书并配置 Apache：

sudo certbot --apache -d yourdomain.com

设置自动续期（已默认配置）：

Certbot 安装时会自动添加定时任务进行证书续期。可通过以下命令手动测试续期：(數位海洋)

sudo certbot renew --dry-run

更多信息可参考 Let's Encrypt 官方文档：(Let's Encrypt)

Let's Encrypt 是一个提供免费 TLS 证书的证书颁发机构，使网站能够轻松启用 HTTPS 加密，创建更安全的互联网。 (Let's Encrypt)

四、Prometheus + Grafana 的监控模板

为了监控 Apache Traffic Server（ATS）和其他组件的性能，可以使用 Prometheus 采集指标，并通过 Grafana 进行可视化。

1. 安装 Prometheus 和 Grafana：

可以使用官方提供的安装包或 Docker 镜像进行部署。

2. 配置 Prometheus：

在 prometheus.yml 中添加 ATS Exporter 的配置：

scrape_configs:
  - job_name: 'ats'
    static_configs:
      - targets: ['edge1.example.com:8080', 'edge2.example.com:8080']

3. 配置 Grafana：

导入官方提供的 ATS 监控仪表板模板（ID: 2914）：(Grafana Labs)

这是一个用于监控 Apache Traffic Server 指标的仪表板模板，指标由自定义导出器收集并存储在 Prometheus TSDB 中。 (Grafana Labs)

在 Grafana 中添加 Prometheus 数据源，并导入该仪表板即可开始监控。

五、Nginx 反向代理优化配置（加速 Traffic Portal）

为了提高 Traffic Portal 的性能和安全性，可以使用 Nginx 作为反向代理服务器。

Nginx 配置示例：

server {
    listen 80;
    server_name portal.example.com;

    location / {
        proxy_pass http://localhost:8080;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}

此配置将所有对 portal.example.com 的请求转发到本地的 8080 端口，即 Traffic Portal 的服务端口。

更多关于 Nginx 反向代理的配置可参考官方文档：

本文介绍了代理服务器的基本配置。您将学习如何将请求从 NGINX 传递到被代理的服务器，以及如何修改发送到被代理服务器的客户端请求头。 

---

 参考资料
- Apache Traffic Control 8.1.0 文档[](https://traffic-control-cdn.readthedocs.io/en/latest/admin/index.html)[](https://traffic-control-cdn.readthedocs.io/en/latest/overview/introduction.html)[](https://traffic-control-cdn.readthedocs.io/en/v8.0.0/admin/index.html)
- Apache Traffic Server 文档[](https://docs.trafficserver.apache.org/en/latest/admin-guide/introduction.en.html)
- MaxMind GeoLite2 文档：https://dev.maxmind.com/geoip/geolite2-free-geolocation-data
- GitHub 仓库：https://github.com/apache/trafficcontrol[](https://github.com/apache/trafficcontrol)

---

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