11月18日Cloudflare宕机事故报告:从配置错误到全球影响的深度复盘
网络服务的稳定运行是现代数字社会的基础。当大型基础设施服务出现大规模中断时,其影响范围和严重性不容小觑。近期一次引人注目的网络事件,清晰地展示了看似微小的系统变更如何引发全球性的连锁反应。
事件概览:核心网络流量中断
在2025年11月18日,全球知名的内容分发网络(CDN)服务商Cloudflare的网络开始出现大规模故障。用户在尝试访问依赖其服务的网站时,频繁遭遇指示网络内部错误的HTTP 5xx错误页面。这次中断并非源于外部的网络攻击或恶意行为,而是由一次内部的配置变更引发。
故障期间影响的服务如下:
| 服务/产品 | 影响描述 |
|---|---|
| 核心 CDN 和安全服务 | HTTP 5xx 状态码。本文顶部的截图显示了向最终用户显示的典型错误页面。 |
| Turnstile (人机验证) | Turnstile 无法加载。 |
| Workers KV | 由于核心代理失败,Workers KV 返回的 HTTP 5xx 错误率显著升高,因为对 KV 的“前端”网关的请求失败了。 |
| Dashboard (控制面板) | 尽管控制面板基本正常运行,但由于 Turnstile 在登录页面不可用,大多数用户无法登录。 |
| Email Security (邮件安全) | 尽管邮件处理和投递未受影响,但我们观察到 IP 声誉源临时丢失访问权限,导致垃圾邮件检测准确性降低,并阻止了一些新域名年龄检测触发,未观察到关键客户影响。一些自动移动操作也出现故障;所有受影响的邮件都已审查和补救。 |
| Access (访问控制) | 大多数用户出现身份验证失败,从事件开始一直持续到 13:05 启动回滚。任何现有的 Access 会话均未受影响。所有失败的身份验证尝试都导致了错误页面,因此在身份验证失败期间,没有用户到达目标应用程序。此期间成功的登录均在本次事件中被正确记录。当时尝试的任何 Access 配置更新都会直接失败或传播得非常慢。所有配置更新现已恢复。 |
故障的根源:数据库权限变更与特征文件膨胀
此次故障的核心触发点在于对一个数据库系统的权限管理进行了更新。具体来说,这次变更导致用于其Bot管理系统的“特征文件”(feature file)在数据库中产生了大量冗余或重复的条目,使其体积异常膨胀。
- 权限变更:为了提升分布式查询的安全性和可靠性,对ClickHouse数据库的权限管理进行了细化调整,使得原本仅对特定数据库可见的元数据现在被暴露。
- 特征文件生成异常:Bot管理系统依赖定期从该数据库读取特征文件,以实时更新对自动化流量的判断模型。权限变更后,一个关键查询开始返回双倍的数据行(来自原始数据库和暴露的底层数据库),直接导致特征文件大小翻倍。
- 软件限制触发:运行在网络设备上的核心代理软件(Proxy)在加载这个超规格的特征文件时,触发了其预设的内存或文件大小限制。由于系统预先分配了内存用于处理特定数量的特征,超限导致系统恐慌(Panic),直接抛出无法处理的错误。
用户已经对 r0 中的底层表具有隐式访问权限,我们在 11:05 进行了更改,使这种访问显式化,以便用户也可以看到这些表的元数据。通过确保所有分布式子查询可以在初始用户下运行,可以更精细地评估查询限制和访问授权,避免一个用户的某个错误子查询影响其他用户。
上述更改导致所有用户访问其有权访问的表的准确元数据。不幸的是,过去有一些假设,即像下面这样的查询返回的列列表将只包含“default”数据库:
SELECT
name,
type
FROM system.columns
WHERE
table = 'http_requests_features'
order by name;
注意查询没有按数据库名称进行过滤。随着我们逐步向 ClickHouse 集群的用户推广显式授权,在 11:05 更改后,上述查询开始返回列的“重复项”,因为这些是针对存储在 r0 数据库中的底层表的。
连锁反应:核心服务大面积受影响
由于Bot管理模块位于核心流量处理路径上,其故障迅速波及了依赖它的多个关键服务,造成广泛的HTTP 5xx错误。
主要受影响产品线:
- 核心CDN和安全服务:直接导致了用户网站返回5xx错误,网络访问受阻。
- Cloudflare Access:身份验证服务大规模失败,用户无法登录目标应用。
- Workers KV:作为一项分布式键值存储服务,因依赖核心代理系统而出现大量错误。
- Turnstile(人机验证):该组件的失败使得许多用户无法登录到Cloudflare的控制台Dashboard。
值得注意的是,此次故障期间,系统错误率出现了不稳定的波动。这是因为特征文件每五分钟自动生成一次,有时生成的是正确的版本,有时是错误的膨胀版本,导致网络中断状态时断时续,初期曾误导技术团队认为是外部攻击。
排查与恢复过程:精确锁定与快速回滚
在故障发生后的初期,团队曾怀疑是高强度的DDoS攻击所致,但随后通过深入分析,最终将焦点锁定在了Bot管理系统加载的配置错误上。
关键恢复步骤:
- 隔离问题源头:在故障发生约两个小时后,团队确定了Bot管理配置文件的错误是根本原因。
- 阻止错误扩散:立即停止了自动生成和传播新的Bot管理配置文件。
- 实施回滚:最快的解决方案是手动推送一个已知的、正常的旧版本特征文件到所有网络节点,并强制重启核心代理服务。
- 下游服务降级与恢复:在核心问题解决前,Workers KV和Access服务被快速打上补丁,绕过受影响的核心代理层,以减轻对其他依赖系统的影响。
在核心问题解决后,团队花了数小时时间重启了进入错误状态的剩余服务。直到事件发生后约六小时,所有系统的错误率才恢复正常基线。
系统韧性与未来改进
这次事件是自2019年以来Cloudflare经历的最严重的网络架构中断之一。它深刻揭示了在高度耦合的分布式系统中,一个看似独立的子系统故障可能带来的毁灭性后果。
为避免重蹈覆辙,技术团队正在重点加强以下几个方面的建设:
- 配置输入强化:像对待外部用户输入一样,对所有由内部系统生成的配置数据进行更严格的校验和净化。
- 增加“熔断开关”:在关键特性模块中增加更具全局控制力的“Kill Switch”,以便在异常发生时能迅速禁用特定功能。
- 错误处理机制优化:重新审查和加固所有核心代理模块在遇到未知错误或资源耗尽时的处理逻辑,防止单点恐慌导致全面崩溃。
此次事件虽然给用户带来了不便,但同时也推动了系统架构的进一步成熟,确保未来面对任何规模的流量和复杂性时,网络连接的可靠性都得到更坚实的保障。
事件时间线 (UTC)
11:05 | 正常。
数据库访问控制更改已部署。
11:28 | 影响开始。
部署达到客户环境,在客户 HTTP 流量上观察到首次错误。
11:32-13:05 | 团队调查 Workers KV 服务的流量增加和错误。
最初的症状似乎是 Workers KV 响应率下降,导致对其他 Cloudflare 服务的下游影响。
尝试了流量操纵和帐户限制等缓解措施,以使 Workers KV 服务恢复到正常运行水平。
第一个自动测试在 11:31 检测到问题,人工调查从 11:32 开始。事件呼叫在 11:35 创建。
13:05 | 实现了 Workers KV 和 Cloudflare Access 绕过——影响减小。
在调查期间,我们使用了 Workers KV 和 Cloudflare Access 的内部系统旁路,使它们回退到我们核心代理的先前版本。尽管问题也存在于先前版本的代理中,但影响较小,如下所述。
13:37 | 工作重点是回滚机器人管理配置文件到上一个已知良好的版本。
我们确信机器人管理配置文件是事件的触发因素。团队在多个工作流中努力修复服务,最快的工作流是恢复该文件的一个先前版本。
14:24 | 停止创建和传播新的机器人管理配置文件。
我们确定机器人管理模块是 500 错误的来源,这是由错误的配置文件引起的。我们停止了新的机器人管理配置文件的自动部署。
14:24 | 新文件测试完成。
我们观察到使用旧版本的配置文件成功恢复,然后专注于在全球范围内加速修复。
14:30 | 主要影响解决。下游受影响的服务开始观察到错误减少。
正确的机器人管理配置文件已在全球范围内部署,大多数服务开始正常运行。
17:06 | 所有服务解决。影响结束。
所有下游服务重启,所有操作完全恢复。
创建: 2025-11-19 复制本文链接
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