我们的团队负责一个面向全球用户的在线平台，系统主要部署在海外数据中心。最初，我们没有采取足够的安全措施，导致平台频繁遭遇来自不同国家的DDoS攻击，且存在网站加载速度慢、用户体验差的问题。随着业务逐步扩展，我们意识到，需要结合WAF（Web应用防火墙）与CDN（内容分发网络）来提供一种分层的安全防护机制，不仅要保障网站免受恶意攻击，还要加速全球范围内用户的访问速度。
问题的分析与需求
1. 如何防止DDoS攻击？
DDoS（分布式拒绝服务）攻击通过大量恶意流量瘫痪网站或服务，尤其是在国际业务的环境下，单一的数据中心防御很容易被突破，跨国攻击的潜在风险尤为严重。为了避免这种情况，我们必须引入分布式防护机制，防止单点故障的发生。
2. 如何加速全球内容的分发？
随着平台用户的地域分布日益全球化，网站加载速度成为了一个重要的竞争因素。长时间的加载延迟不仅影响用户体验，还可能导致转化率下降。因此，需要一个全球分布的加速机制，来提升不同地区用户访问的速度。
3. 如何保障Web应用免受常见攻击？
Web应用攻击如SQL注入、XSS（跨站脚本攻击）、文件上传漏洞等常常成为黑客渗透的突破口，尤其是在物理服务器部署的场景下，传统的网络防火墙往往无法完全防护这些应用层面的攻击。因此，我们需要在应用层添加WAF防护，对HTTP请求进行深度分析。
解决方案
我决定将WAF与CDN结合起来，通过分层安全防护来解决这些问题。具体来说，WAF用于防护应用层的攻击，而CDN则帮助我们加速全球内容的分发并提升防护能力。
1. WAF（Web应用防火墙）
WAF是一种针对Web应用层攻击的安全防护工具，可以对HTTP请求进行实时监控，过滤掉恶意流量。例如，可以防止SQL注入、XSS、文件上传漏洞等攻击。
具体功能：
- 深度包检测（DPI）： 它通过对HTTP流量进行逐层检查，检测恶意请求并拦截。
- 自定义规则： 可以根据不同的应用场景，创建针对性规则。
- 机器学习与智能防御： 许多现代WAF产品能够学习正常流量的模式，并动态识别潜在攻击。
我选择的WAF产品支持自定义规则，并能够实时拦截SQL注入、XSS等常见Web攻击，同时通过日志和报告帮助我们进行事件响应和分析。
2. CDN（内容分发网络）
CDN通过将静态内容（如图片、CSS文件、JavaScript文件等）缓存到全球多个节点，使得用户可以从距离其最近的节点加载资源，从而大幅度减少页面加载时间并提升用户体验。
具体功能：
- 全局加速： CDN具有多个分布在全球的节点，能够将内容缓存到离用户最近的服务器，减少延迟。
- 智能路由： CDN会根据实时网络状况选择最佳的路径，将用户请求路由到速度最快的服务器。
- 负载均衡： CDN可以自动将流量分配到多个源服务器，避免某一个服务器过载。
我选择的CDN服务商提供了覆盖全球的节点，支持静态资源缓存加速并能够在全球范围内提升内容加载速度。
3. 分层安全防护方案
结合WAF和CDN，可以构建一个分层的安全防护体系：
- 第一层防护： CDN提供的边缘节点分发服务，首先过滤掉来自恶意IP的访问请求，防止恶意流量对源站服务器造成压力。
- 第二层防护： WAF对进入的HTTP请求进行深入分析，拦截SQL注入、XSS等应用层攻击，保障Web应用的安全性。
- 第三层防护： 对于DDoS攻击，CDN的反向代理机制能够帮助吸收大规模的恶意流量，避免源站被直接攻击。
4. 硬件配置
为了确保物理服务器能够与WAF和CDN的结合提供最大化的防护效果，我选择了以下配置：
- CPU： 至少采用Intel Xeon E5-2640 v4（8核心16线程）处理器，以确保在高流量情况下，服务器能够保持响应。
- 内存： 128GB DDR4内存，以应对高并发流量的处理需求。
- 硬盘： 使用两块NVMe SSD（500GB）做RAID 1镜像，以确保数据的可靠性与读取速度。
- 网络： 选择10Gbps的网络连接，确保高速数据传输。
5. 技术细节与实现方法
在具体实现时，WAF和CDN产品的选择至关重要。我们选择了AWS的CloudFront作为CDN，并通过AWS WAF与其结合。
- WAF部署： 在AWS中，通过CloudFormation模板自动化部署WAF防护规则，并与CloudFront进行集成。配置自定义的SQL注入规则和XSS攻击拦截策略。
- CDN配置： 在CloudFront上配置全球分布的边缘节点，并启用缓存加速。根据不同区域的需求，调整缓存策略和最优路径选择。
此外，我还设置了AWS Shield Advanced服务，以增强DDoS攻击防护，确保在遭遇大规模攻击时，系统能够自动扩展防御能力。
适用业务场景
此种WAF+CDN的分层安全防护方案适合以下几类业务场景：
- 跨境电商平台： 面向全球用户，需保障交易安全并提高加载速度。
- 全球内容提供平台： 如视频、图片、软件分发等，需优化内容传输速度并防范内容盗用。
- 金融类网站： 高度重视安全性，防范各种应用层攻击，确保交易平台的稳定性。
- 游戏、社交平台： 面对大规模用户访问和DDoS攻击风险，必须通过分布式防护方案保障稳定运行。
我通过将WAF与CDN结合，海外物理服务器可以实现多层次的安全防护，不仅有效应对DDoS等大规模攻击，还能防止Web应用层的各种漏洞攻击。同时，CDN的加速功能可以显著提升用户访问体验，缩短响应时间，适应全球化的业务需求。通过这种方式，我们不仅提升了系统的稳定性和安全性，还为用户带来了更流畅的使用体验。在未来的互联网环境中，这种分层防护方案将变得越来越重要。
