Vue d'ensemble

Objectif

Ce composant simule un nœud CDN Edge pour les environnements de laboratoire et de démonstration. Il représente le rôle que jouent des fournisseurs tels qu’Akamai, Cloudflare, Amazon CloudFront ou Fastly dans l’architecture réseau d’un client — la couche de mise en cache la plus proche des utilisateurs finaux, placée en amont d’un serveur d’origine.

Dans les architectures multi-fournisseurs en production, les clients associent fréquemment un CDN tiers à F5 Distributed Cloud :

End User → CDN Edge (Akamai/Cloudflare/etc.) → F5 XC HTTP LB → Origin App

Ce simulateur remplace le CDN commercial par un nœud Edge basé sur NGINX, permettant ainsi de démontrer et de tester l’intégration sans contrats fournisseurs ni infrastructure de production.

Architecture

┌─────────┐     ┌──────────────────────┐     ┌─────────────────┐     ┌────────────┐
│  Client  │────▶│  CDN Edge (NGINX)    │────▶│  F5 XC HTTP LB  │────▶│ Origin App │
│          │     │  Ubuntu 24.04 Azure  │     │  (Origin Server) │     │            │
└─────────┘     │  - TLS termination   │     └─────────────────┘     └────────────┘
                │  - Disk-based cache  │
                │  - X-Cache-Status    │
                └──────────────────────┘

Le nœud Edge NGINX :

Termine le TLS au niveau de la périphérie (certificat auto-signé ou Let’s Encrypt)
Met en cache les réponses sur disque via proxy_cache_path
Transfère les défauts de cache vers un serveur d’origine configurable (le VIP du répartiteur de charge HTTP F5 XC)
Rapporte l’état du cache via l’en-tête de réponse X-Cache-Status (HIT, MISS, BYPASS, EXPIRED)

Ce que ce composant simule

Fonction CDN	Implémentation NGINX
Mise en cache en périphérie	`proxy_cache` avec stockage sur disque
Génération de clé de cache	`proxy_cache_key` basée sur le schéma, l’hôte et l’URI
Rapatriement depuis l’origine	`proxy_pass` vers le répartiteur de charge HTTP F5 XC
Terminaison TLS	Directive NGINX `ssl_certificate`
Respect du Cache-Control	`proxy_cache_valid` avec transmission des en-têtes d’origine
Rapport d’état du cache	`add_header X-Cache-Status $upstream_cache_status`
Point de terminaison de santé	Emplacement `/health` retournant 200 OK

Points de terminaison et comportement requête/réponse

Vérification de santé

GET /health

Réponse (200 OK, Content-Type: application/json) :

{
  "status": "healthy",
  "component": "cdn-edge",
  "engine": "nginx",
  "vendor_profiles": ["akamai", "cloudflare", "cloudfront", "fastly", "azure-front-door"]
}

Proxy CDN (tous les autres chemins)

GET /<any-path>

En-têtes de requête injectés vers l’origine (67+ en-têtes provenant de 5 fournisseurs) :

Catégorie	En-têtes ajoutés
IP client	`True-Client-IP`, `CF-Connecting-IP`, `Fastly-Client-IP`, `X-Azure-ClientIP`, `CloudFront-Viewer-Address`, `X-Forwarded-For`, `X-Real-IP`
Géolocalisation	`X-Akamai-Edgescape` (composé), `CF-IPCountry`, `cf-ipcity`, `cf-iplatitude/longitude`, `CloudFront-Viewer-Country/City/Latitude/Longitude`, `X-Geo-Country-Code/City/Region`
Détection d’appareil	`CloudFront-Is-Mobile-Viewer`, `CloudFront-Is-Desktop-Viewer`, `CloudFront-Is-Tablet-Viewer`, `X-Akamai-Device-Characteristics`
TLS/Empreinte	`CloudFront-Viewer-TLS`, `cf-ja3-hash`, `cf-ja4`, `CloudFront-Viewer-JA3-Fingerprint`
Détection de bots	`cf-bot-score` (85 = probablement humain), `cf-verified-bot`
Traçage des requêtes	`Cf-Ray`, `X-Akamai-Request-ID`, `X-Amz-Cf-Id`, `X-Azure-Ref`
Identité de la périphérie	`X-CDN-Edge`, `X-CDN-POP`, `X-Served-By`, `Fastly-FF`, `X-Azure-FDID`
Standard	`Via`, `Forwarded`, `CDN-Loop`, `X-Forwarded-Proto/Host/Port`

En-têtes de réponse ajoutés à chaque réponse mandatée :

En-tête	Valeurs	Objectif
`X-Cache-Status`	`HIT`, `MISS`, `BYPASS`, `EXPIRED`, `STALE`	Comportement du cache pour cette requête
`X-CDN-Edge`	`cdn-simulator`	Identifie ce nœud Edge
`X-CDN-POP`	`SJC`	Code IATA du point de présence simulé
`X-Served-By`	`cache-sjc3120-SJC`	Nœud de cache simulé au format Fastly
`X-Request-ID`	UUID (par requête)	Identifiant unique de la requête

Comportement du cache

Première requête vers un chemin quelconque : X-Cache-Status: MISS (récupéré depuis l’origine, désormais mis en cache)
Requêtes identiques suivantes : X-Cache-Status: HIT (servi depuis le cache disque)
Clé de cache : $scheme$host$request_uri (schéma + nom d’hôte + chemin complet + chaîne de requête)
TTL du cache : 10 minutes pour les codes 200/301/302, 1 minute pour les codes 404
Service depuis le cache périmé : retourne le contenu mis en cache en cas d’erreurs d’origine (500/502/503/504)

Accès à la VM

Méthode d’accès	Commande/Chemin
SSH	`ssh azureuser@<PUBLIC_IP>`
Configuration NGINX	`/etc/nginx/conf.d/cdn-edge.conf`
Journaux NGINX	`/var/log/nginx/access.log` et `/var/log/nginx/error.log`
Répertoire de cache	`/var/cache/nginx/cdn/`
Journal cloud-init	`/var/log/cloud-init-output.log`

Conception modulaire des composants

Il s’agit d’un élément d’un environnement de laboratoire plus vaste. Chaque composant est autonome et déployé indépendamment :

Ce composant fournit la périphérie CDN (NGINX sur une VM Azure)
Les autres composants fournissent l’application d’origine, la configuration F5 XC, le DNS, les politiques WAF, etc.

L’opérateur humain ajoute les composants un par un. La documentation de chaque composant est rédigée de façon à ce qu’un assistant IA puisse la lire et déployer l’infrastructure de manière autonome.

Pourquoi NGINX

NGINX a été sélectionné comme moteur de simulation CDN pour les raisons suivantes :

Produit F5 — F5 a acquis NGINX Inc. en 2019 ; il fait partie du portefeuille F5
Éprouvé dans l’industrie — Cloudflare a fait fonctionner l’intégralité de son CDN sur NGINX pendant plus d’une décennie avant de migrer vers Pingora ; Netflix utilise NGINX pour son CDN Open Connect
Processus unique — gère la terminaison TLS et la mise en cache dans un seul binaire, contrairement à Varnish qui nécessite un proxy TLS séparé
Déploiement simple — apt install nginx sur Ubuntu 24.04, deux directives suffisent pour activer la mise en cache
Bien documenté — documentation officielle exhaustive pour la mise en cache de contenu et la configuration de proxy inverse