Cloudflare 详细介绍

By Leeting Yan

下面是一份 Cloudflare 详细介绍（2025 深度技术与商业版），按照标准文章结构整理，可作为：

  • 技术文档（Tech Overview）
  • 解决方案白皮书（Whitepaper）
  • 架构学习材料
  • 企业上云评估材料
  • 多租户 SaaS 设计文档的基础章节

内容覆盖：产品体系、边缘网络、全球基础设施、安全能力、Serverless、存储、数据库、计费、典型场景、与 AWS/GCP/Vercel 对比、适用业务等维度，信息完整可信。

Cloudflare 详细介绍（2025 技术版）

摘要（Abstract）

Cloudflare 是全球领先的 边缘网络（Edge Network）与零信任安全（Zero Trust Security） 平台，提供从 CDN、DNS、DDoS 防护，到 Serverless 计算、全球对象存储、分布式数据库、全球安全访问控制等一系列统一产品。Cloudflare 的愿景是将互联网作为一个可编程的平台，使任何规模的企业都能够以极低的延迟、极高的可靠性构建可扩展的应用程序。

截至 2025 年，Cloudflare 的边缘网络（Cloudflare Global Edge Network）覆盖 300+ 城市、100+ 国家，平均请求延迟低于 50ms，被超过 20% 的全球网站使用。

1. Cloudflare 的定位与核心价值（Positioning & Core Value）

Cloudflare 的核心理念是：

“让互联网更快、更可靠、更安全。”

相较于传统的云服务（如 AWS/GCP），Cloudflare 并不以“数据中心 + VM（虚拟机）”为产品核心，而是以 全球边缘网络 为中心，为应用提供：

  • 全球智能路由
  • Serverless 计算（Workers）
  • 全球一致数据访问（KV、Durable Objects、D1）
  • 零信任访问（Zero Trust）
  • 全球 CDN & 缓存层
  • API 安全防护与抗 DDoS

Cloudflare 是 边缘计算（Edge Computing） 和 Internet-native 平台，而不是传统“数据中心云（Cloud Datacenter）”模式。

2. Cloudflare 的全球网络基础设施（Global Edge Network）

2.1 全球覆盖（Global Footprint）

Cloudflare 在全球：

  • 300+ PoPs（Points of Presence）
  • 覆盖 100+ 国家
  • 与 12,000+ ISP / 数据中心直连（Peering）
  • 日均处理数十万亿次请求

其网络拓扑特点：

特点 描述
Anycast 全球统一 IP 所有节点分享相同 IP，用户自动就近访问
边缘节点密度极高 亚洲、欧洲、北美延迟极低（<20ms）
智能路由（Argo） 自动选择最快路径
全程加密 Zero Trust 原生支持

Cloudflare 的网络规模与质量位列全球前 3，仅次于 Google 和 Meta，但覆盖范围显著广于 AWS / Azure / GCP。

3. Cloudflare 核心产品体系（Product Portfolio）

Cloudflare 的产品体系可归纳为四大类：

(1) 应用性能（Performance）
(2) 安全（Security）
(3) Serverless + 存储 + 数据库（Developer Platform）
(4) Zero Trust（企业安全访问与管理）

下面分模块详细介绍。

4. 性能（Performance）

4.1 CDN（Content Delivery Network）

Cloudflare CDN 是 Cloudflare 的基础产品：

  • 全局缓存网页、JS、CSS、图像、API 响应
  • 基于 Anycast 的全球调度
  • 智能缓存控制（Tiered Cache）
  • 动态内容加速（Accelerate）

优势：

能力 描述
全球几十毫秒级延迟 通过最近 PoP 提供内容
自动图片压缩 Polish / WebP
Brotli/Gzip 自动压缩 减少传输体积
HTTP/2 & HTTP/3/QUIC 新一代协议支持

4.2 DNS（世界最快 DNS 之一）

Cloudflare DNS（1.1.1.1）：

  • 全球最快公开 DNS（独立测试）
  • 支持 DNSSEC、DoH、DoT
  • 极高可用性（>99.999%）

对于企业：

  • 支持 DNS 负载均衡
  • Geo Steering（区域调度）
  • 健康检查

5. 安全（Security）

Cloudflare 在安全领域具备行业领先优势，覆盖 Web 安全的所有层级。

5.1 DDoS 防护（Unlimited DDoS Protection）

特点：

  • 所有层级（L3/L4/L7）完全免费
  • 通过 Anycast 抵御数 Tbps 攻击（历史记录 > 3 Tbps）
  • 自动缓解，无需人工干预

5.2 WAF（Web Application Firewall）

Cloudflare WAF 提供：

  • OWASP Top 10 规则集
  • API Shield
  • 自定义规则（IP/Country/URI）
  • Bot Management（高级 Bot 管控）

5.3 Zero Trust 安全访问

Cloudflare Zero Trust 提供：

  • Zero Trust Access（应用访问控制）
  • Browser Isolation（远程隔离）
  • CASB（云访问安全代理）
  • Gateway（网络出口安全）
  • IdP 集成（Okta、Azure AD、Google Workspace）

实现企业从 VPN → 零信任架构的升级。

6. Cloudflare Developer Platform：服务器 + 数据 + 存储 全 Serverless 化

这是 Cloudflare 今天增长最快的产品体系，被认为是“下一代云计算形态”。

主要包括：

  • Workers（Serverless 代码运行）
  • Pages（前端托管 + Functions）
  • KV（分布式键值存储）
  • R2（对象存储，无出口流量费）
  • D1（分布式 SQLite 数据库）
  • Durable Objects（强一致性 Actor 模型）
  • Queues（消息队列）
  • Vectorize（向量数据库，用于 AI）

下面逐项介绍。

7. Workers：Cloudflare 的 Serverless 计算平台

Cloudflare Workers 是执行 JS/TS/WASM 的边缘计算引擎。

特点：

能力 描述
<1ms 冷启动 全球最快的无服务器环境
运行在 V8 Isolate 比 Vercel / AWS Lambda 更轻量
全局部署 自动在所有节点可用
支持多语言（WASM） Rust / Go / Zig / C++ 可编译到 WASM
原生支持 AI SDK Workers AI / Vectorize 集成

Workers 已被许多大型产品采用：

  • Discord（API 转发）
  • Notion（前端资源加载）
  • Shopify（Shopify Functions）
  • OpenAI（全球加速）

8. Cloudflare Pages（前端托管 + 全栈框架）

Cloudflare Pages：

  • 静态网站托管（免费无限流量）
  • 全局 CDN
  • 自带构建系统（适配所有框架）
  • 自动部署（CI/CD）
  • Pages Functions（轻量 API）

适用于：

  • Web App / Dashboard
  • SaaS 多租户前端
  • Docs / Blog
  • 静态 Landing Page

是 Vercel / Netlify 的低成本/高性能替代方案。

9. D1：全球 SQLite 分布式数据库

D1 是 Cloudflare 的 Serverless 数据库：

  • 基于 SQLite，自动分布式复制
  • 自动快照和备份
  • 自动边缘就近读
  • 支持事务
  • 与 SQL 标准完全兼容

适用场景：

  • SaaS 配置中心
  • 用户系统
  • 小型应用数据库
  • 全局 KV-like 数据

10. R2：对象存储（无出口流量费）

R2 = S3-compatible object storage WITHOUT egress fees。

特点：

  • 与 AWS S3 API 兼容
  • 不收取流量费用（突破云厂商垄断）
  • 与 Workers / Pages 无缝集成

适合：

  • 图片 / 视频存储
  • 备份与归档
  • CDN 原文件托管（Origin Pull）

11. KV：全球分布式键值存储

KV 是高度分布式的边缘 K/V 系统：

  • 分布式 eventual consistency
  • 极低延迟（边缘读取）
  • 适合存：
数据类型 示例
会话 / Token Session, JWT
配置 Feature flags
缓存 SSR 缓存
计数器 Rate limit

12. Durable Objects：强一致性 Actor 模型

相比 KV，Durable Objects（DO）提供强一致性：

  • 每个 DO 是一个“独占 Actor”
  • 适合会话、房间、物联网连接、实时同步等

用途示例：

  • 聊天室
  • 协作编辑
  • 游戏匹配系统
  • WebSocket 长连接管理

13. Cloudflare Zero Trust（企业零信任平台）

Cloudflare Zero Trust 是一套完整的安全访问系统：

  • 访问控制
  • 外网访问审计
  • MFA 集成
  • 隔离浏览器（Browser Isolation）
  • 跨云访问策略

可替代：

  • VPN
  • Zscaler
  • Palo Alto Prisma Access

14. Cloudflare 的典型使用场景

14.1 SaaS 平台（多租户）

Cloudflare 是 SaaS 创业者最受欢迎的平台：

  • Pages 托管前端
  • Workers（逻辑层）
  • Hyperdrive（数据库代理）
  • KV / D1（数据层）
  • R2（存储层）
  • Zero Trust（管理后台的访问保护）

典型 SaaS 架构：

Users → Cloudflare CDN/Edge
     → Workers (API)
         → D1 (User / Config)
         → KV (Cache / Session)
         → R2 (Files)

14.2 API 网关 / 边缘代理

Worker 作为高性能 API Gateway 使用：

  • JWT 验证
  • Route 转发
  • CORS
  • 限流

14.3 全球加速

开发者可快速为应用添加：

  • 智能路由
  • Argo
  • HTTP/3
  • CDN 加速

14.4 静态页面 / 营销站 / Docs

Cloudflare Pages 是：

  • Vercel 的 0 成本替代
  • Hugo / Next / Astro 官方推荐托管方案之一

14.5 AI 推理与向量数据库

Cloudflare AI 产品线：

  • Workers AI（GPU 边缘推理）
  • Vectorize（向量 Embedding 存储）
  • AI Gateway（代理 OpenAI / Anthropic）

适合构建：

  • Chatbot
  • RAG
  • Embedding 检索

15. 与其他云厂商的对比

项目 Cloudflare AWS GCP Azure
定位 全局边缘 + Serverless 数据中心云 数据中心云 企业云
CDN 免费 + 全球 付费 付费 付费
DDoS 免费无限制 付费 Shield 付费 付费
Serverless Workers (<1ms 冷启动) Lambda（冷启动数百 ms） Cloud Functions Functions
数据库 D1 / KV / DO Aurora DynamoDB Cloud SQL / Firestore SQL / Cosmos
存储 R2（无出口费） S3（出口贵） GCS Blob
网络质量 极高 一般 良好 中等
成本 极低 中~高 中 中

简要评价：

  • 全球网络：Cloudflare > AWS/GCP/Azure
  • 数据能力：Cloudflare 当前不如 AWS，但在持续增强
  • 价格：Cloudflare 最便宜
  • Serverless：Cloudflare Workers > Lambda

16. 计费体系（透明且成本低）

Cloudflare 的核心产品大多：

  • 免费（CDN、DDoS、Pages、DNS）
  • 免费额度极大（Workers、KV、D1、Queues 等）

仅以下需要付费：

  • Workers 额外 CPU 时间
  • durable storage 容量
  • 高级安全（WAF/BOT）
  • R2 大量存储
  • Zero Trust 高级功能

通常一个小 SaaS：

  • 0–5 美元 / 月：即可跑完整系统
  • 中型业务：20–100 美元 / 月
  • 对比 AWS：可节省约 70–90% 成本

17. Cloudflare 的限制（必须了解）

Cloudflare 不是万能的。

限制项 描述
不提供 VM / 服务器 无法运行 Docker / K8s
D1 非大规模数据库 适合轻量，中大型应用需 Hyperdrive
Workers CPU 时间限制 不适合长时间计算任务
WebSocket 支持有限 大量长连需 Durable Objects
不适合 AI 大模型训练 可推理，但不可训练

18. Cloudflare 的适用业务总结

最适合：

  • 前端应用 / SPA / Docs
  • 多租户 SaaS
  • API Gateway
  • Webhook 服务
  • AI 代理 / RAG / 向量搜索
  • IoT 设备同步
  • 边缘计算业务

中等适配：

  • 中规模电商
  • 中规模后台业务
  • 游戏实时匹配（需要 Durable Objects）

不适合：

  • 高频数据库写入（D1 不适配重写负载）
  • 超大数据仓库（TB 级）
  • GPU 训练（不可行）
  • 容器/微服务体系（Cloudflare 无 VM）

结论（Conclusion）

Cloudflare 已经从一个 CDN 公司成长为：

“全球最强的互联网边缘计算平台 + 零信任安全平台。”

它提供从：

  • CDN
  • DNS
  • DDoS
  • WAF
  • Serverless (Workers)
  • Pages（前端 + 全栈）
  • R2/D1/KV（存储 & 数据）
  • Zero Trust

到一个完整的、云原生的、分布式的应用平台。

Cloudflare 是 2025 年构建现代 SaaS、Web 应用、API 服务、边缘服务、轻量数据库与存储的最佳选择之一。