개요

목적

이 구성 요소는 랩 및 데모 환경을 위한 CDN 엣지 노드를 시뮬레이션합니다. Akamai, Cloudflare, Amazon CloudFront, Fastly와 같은 벤더가 고객의 네트워크 아키텍처에서 수행하는 역할, 즉 오리진 서버 앞에 위치하여 최종 사용자와 가장 가까운 캐싱 레이어를 나타냅니다.

프로덕션 멀티 벤더 아키텍처에서 고객은 일반적으로 서드파티 CDN을 F5 Distributed Cloud와 함께 사용합니다:

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

이 시뮬레이터는 상용 CDN을 NGINX 기반 엣지 노드로 대체하여, 벤더 계약이나 프로덕션 인프라 없이도 통합을 시연하고 테스트할 수 있도록 합니다.

아키텍처

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

NGINX 엣지 노드:

엣지에서 TLS를 종료합니다 (자체 서명 인증서 또는 Let’s Encrypt)
proxy_cache_path를 사용하여 디스크에 응답을 캐시합니다
캐시 미스를 구성 가능한 오리진 서버(F5 XC HTTP 로드 밸런서 VIP)로 전달합니다
X-Cache-Status 응답 헤더를 통해 캐시 상태를 보고합니다 (HIT, MISS, BYPASS, EXPIRED)

시뮬레이션 대상

CDN 기능	NGINX 구현
엣지 캐싱	디스크 기반 스토리지를 사용하는 `proxy_cache`
캐시 키 생성	스킴, 호스트, URI 기반의 `proxy_cache_key`
오리진 풀	F5 XC HTTP 로드 밸런서로의 `proxy_pass`
TLS 종료	NGINX `ssl_certificate` 지시어
Cache-Control 준수	오리진 헤더 패스스루와 함께하는 `proxy_cache_valid`
캐시 상태 보고	`add_header X-Cache-Status $upstream_cache_status`
헬스 엔드포인트	200 OK를 반환하는 `/health` location

엔드포인트 및 요청/응답 동작

헬스 체크

GET /health

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

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

CDN 프록시 (기타 모든 경로)

GET /<any-path>

오리진을 향해 주입되는 요청 헤더 (5개 벤더의 67개 이상 헤더):

카테고리	추가되는 헤더
클라이언트 IP	`True-Client-IP`, `CF-Connecting-IP`, `Fastly-Client-IP`, `X-Azure-ClientIP`, `CloudFront-Viewer-Address`, `X-Forwarded-For`, `X-Real-IP`
지리적 위치	`X-Akamai-Edgescape` (복합), `CF-IPCountry`, `cf-ipcity`, `cf-iplatitude/longitude`, `CloudFront-Viewer-Country/City/Latitude/Longitude`, `X-Geo-Country-Code/City/Region`
디바이스 감지	`CloudFront-Is-Mobile-Viewer`, `CloudFront-Is-Desktop-Viewer`, `CloudFront-Is-Tablet-Viewer`, `X-Akamai-Device-Characteristics`
TLS/핑거프린트	`CloudFront-Viewer-TLS`, `cf-ja3-hash`, `cf-ja4`, `CloudFront-Viewer-JA3-Fingerprint`
봇 감지	`cf-bot-score` (85 = 사람일 가능성 높음), `cf-verified-bot`
요청 추적	`Cf-Ray`, `X-Akamai-Request-ID`, `X-Amz-Cf-Id`, `X-Azure-Ref`
엣지 식별	`X-CDN-Edge`, `X-CDN-POP`, `X-Served-By`, `Fastly-FF`, `X-Azure-FDID`
표준	`Via`, `Forwarded`, `CDN-Loop`, `X-Forwarded-Proto/Host/Port`

모든 프록시 응답에 추가되는 응답 헤더:

헤더	값	목적
`X-Cache-Status`	`HIT`, `MISS`, `BYPASS`, `EXPIRED`, `STALE`	이 요청에 대한 캐시 동작
`X-CDN-Edge`	`cdn-simulator`	이 엣지 노드를 식별
`X-CDN-POP`	`SJC`	시뮬레이션된 PoP(Point of Presence) IATA 코드
`X-Served-By`	`cache-sjc3120-SJC`	Fastly 형식의 시뮬레이션된 캐시 노드
`X-Request-ID`	UUID (요청당)	고유 요청 식별자

캐시 동작

특정 경로에 대한 첫 번째 요청: X-Cache-Status: MISS (오리진에서 가져온 후 캐시됨)
이후 동일한 요청: X-Cache-Status: HIT (디스크 캐시에서 제공됨)
캐시 키: $scheme$host$request_uri (스킴 + 호스트명 + 전체 경로 + 쿼리 문자열)
캐시 TTL: 200/301/302에 대해 10분, 404에 대해 1분
오래된 콘텐츠 제공: 오리진 오류(500/502/503/504) 시 캐시된 콘텐츠를 반환

VM 접근

접근 방법	명령어/경로
SSH	`ssh azureuser@<PUBLIC_IP>`
NGINX 설정	`/etc/nginx/conf.d/cdn-edge.conf`
NGINX 로그	`/var/log/nginx/access.log` 및 `/var/log/nginx/error.log`
캐시 디렉토리	`/var/cache/nginx/cdn/`
Cloud-init 로그	`/var/log/cloud-init-output.log`

모듈식 구성 요소 설계

이것은 더 큰 랩 환경의 일부입니다. 각 구성 요소는 독립적으로 포함되어 개별적으로 배포됩니다:

이 구성 요소는 CDN 엣지(Azure VM의 NGINX)를 제공합니다
다른 구성 요소는 오리진 애플리케이션, F5 XC 구성, DNS, WAF 정책 등을 제공합니다

운영자는 구성 요소를 하나씩 추가합니다. 각 구성 요소의 문서는 AI 어시스턴트가 읽고 인프라를 자율적으로 배포할 수 있도록 작성되어 있습니다.

NGINX를 선택한 이유

NGINX는 CDN 시뮬레이션 엔진으로 다음과 같은 이유로 선택되었습니다:

F5 제품 — F5는 2019년 NGINX Inc.를 인수했으며, F5 포트폴리오의 일부입니다
업계 검증 — Cloudflare는 Pingora로 마이그레이션하기 전 10년 이상 전체 CDN을 NGINX로 운영했으며, Netflix는 Open Connect CDN에 NGINX를 사용합니다
단일 프로세스 — 별도의 TLS 프록시가 필요한 Varnish와 달리, 하나의 바이너리로 TLS 종료와 캐싱을 처리합니다
간편한 배포 — Ubuntu 24.04에서 apt install nginx로 설치하며, 두 가지 지시어로 캐싱을 활성화합니다
풍부한 문서 — 콘텐츠 캐싱 및 리버스 프록시 구성에 대한 방대한 공식 문서가 있습니다