Inhoudpaaie is ondeurgrondelik of kom ons sê 'n woord oor CDN

Vrywaring:
Hierdie artikel bevat nie inligting wat voorheen onbekend was aan lesers wat vertroud was met die konsep van CDN nie, maar is in die aard van 'n tegnologie-oorsig

Die eerste webblad het in 1990 verskyn en was net 'n paar grepe groot. Sedertdien het inhoud sowel kwalitatief as kwantitatief afgeskaal. Die ontwikkeling van die IT-ekosisteem het daartoe gelei dat moderne webblaaie in megagrepe gemeet word en die neiging om netwerkbandwydte te verhoog, word net elke jaar sterker. Hoe kan inhoudverskaffers groot geografiese skale dek en gebruikers oral van hoëspoedtoegang tot inligting voorsien? Inhoudlewering- en verspreidingsnetwerke, ook bekend as Content Delivery Network of bloot CDN, moet hierdie take hanteer.

Daar is meer en meer "swaar" inhoud op die internet. Terselfdertyd toon talle studies dat gebruikers nie met webdienste te doen wil hê as dit langer as 4-5 sekondes neem om te laai nie. 'n Te lae laaispoed van 'n webwerf is belaai met 'n verlies aan gehoor, wat beslis sal lei tot 'n afname in verkeer, omskakeling en dus wins. Inhoudafleweringsnetwerke (CDN's) skakel in teorie hierdie probleme en die gevolge daarvan uit. Maar in werklikheid, soos gewoonlik, word alles bepaal deur die besonderhede en nuanses van 'n spesifieke saak, waarvan daar baie op hierdie gebied is.

Waar het die idee van verspreide netwerke vandaan gekom?

Kom ons begin met 'n kort uitstappie na geskiedenis en definisies van terme. CDN is 'n netwerk van 'n groep bedienermasjiene wat op verskillende plekke geleë is om toegang te bied tot internetinhoud wat 'n groot aantal gebruikers dek. Die idee van verspreide netwerke is om verskeie punte van teenwoordigheid (PoP) gelyktydig te hê, wat buite die bronbediener geleë is. So 'n stelsel sal 'n verskeidenheid inkomende versoeke vinniger verwerk, wat die reaksie en spoed van oordrag van enige data verhoog.

Die probleem met die lewering van inhoud aan gebruikers het akuut ontstaan ​​op die hoogtepunt van die ontwikkeling van die internet, m.a.w. in die middel 90's. Die bedieners van daardie tyd, wie se werkverrigting nie eens moderne vlagskip-skootrekenaars bereik het nie, kon kwalik die las weerstaan ​​en kon nie die steeds toenemende verkeer hanteer nie. Microsoft het jaarliks ​​honderde miljoene dollars bestee aan navorsing wat verband hou met die inligtingsnelweg (die bekende 640 KB van Bill Gates kom dadelik in gedagte). Om hierdie probleme op te los, moes ons hiërargiese kas gebruik, van modems na optiesevesel oorskakel en die netwerktopologie in detail ontleed. Die situasie het herinner aan 'n ou lokomotief, wat langs die relings jaag en langs die pad met alle moontlike middele gemoderniseer word om spoed te verhoog.

Reeds in die laat 90's het die eienaars van webportale besef dat hulle tussengangerbedieners moet gebruik om die vrag te verminder en die vereiste versoeke te verskaf. Dit is hoe die eerste CDN's verskyn het, wat statiese inhoud van verskillende bedieners versprei wat geografies oor die wêreld versprei is. Ongeveer dieselfde tyd het 'n besigheid wat op verspreide netwerke gebaseer was, verskyn. Die grootste (ten minste een van die grootste) CDN-verskaffers ter wêreld, Akamai, het 'n pionier in hierdie gebied geword en het sy reis in 1998 begin. 'n Paar jaar later het CDN wydverspreid geword, en inkomste uit inhoudlewering en bydrae het maandeliks tienmiljoene dollars beloop.

Vandag kom ons 'n CDN teë elke keer as ons na 'n hoë-verkeer kommersiële bladsy gaan of op sosiale netwerke kommunikeer. Die diens word verskaf deur: Amazon, Cloudflare, Akamai, sowel as baie ander transnasionale verskaffers. Boonop is groot ondernemings geneig om hul eie CDN's te gebruik, wat vir hulle 'n aantal voordele inhou in die spoed en kwaliteit van inhoudlewering. As Facebook nie verspreide netwerke gehad het nie, maar tevrede was met slegs 'n oorsprongbediener wat in die Verenigde State geleë is, kan dit aansienlik langer neem om 'n profiel vir gebruikers in Oos-Europa te laai.

'N Paar woorde oor CDN en streaming

FutureSource Consulting het die musiekbedryf ontleed en tot die gevolgtrekking gekom dat die aantal intekeninge op musiekstroomdienste in 2023 byna 'n halfmiljard mense sal bereik. Boonop sal dienste meer as 90% van hul inkomste uit streaming klank ontvang. Die situasie met video is soortgelyk; terme soos kom ons speel, aanlyn konsert en aanlyn bioskoop het reeds in die gewilde leksikon verskans geraak. Apple, Google, YouTube en baie ander maatskappye het hul eie stroomdienste.

In sy vroeë inleiding is CDN hoofsaaklik gebruik vir werwe met statiese inhoud. Staties is inligting wat nie verander na gelang van gebruikeraksies, tyd en ander faktore, m.a.w. is nie verpersoonlik nie. Maar die opkoms van streaming video- en oudiodienste het nog 'n algemene gebruiksgeval vir verspreide netwerke bygevoeg. Tussengangerbedieners, wat naby die teikengehoor regoor die wêreld geleë is, maak dit moontlik om stabiele toegang tot inhoud te verskaf gedurende periodes van pieklading, wat die gebrek aan internet-bottelnekke uitskakel.

Hoe werk dit

Die essensie van alle CDN'e is ongeveer dieselfde: gebruik tussengangers om inhoud vinniger aan die eindverbruiker te kan lewer. Dit werk soos volg: die gebruiker stuur 'n versoek om 'n lêer af te laai, dit word deur die CDN-bediener ontvang, wat 'n eenmalige oproep na die oorspronklike bediener maak en die inhoud aan die gebruiker gee. Parallel hiermee kas die CDN lêers vir 'n gegewe tydperk en verwerk alle daaropvolgende versoeke vanaf sy eie kas. Opsioneel kan hulle ook lêers vooraf van die bronbediener af laai, die kasbehoudtydperk aanpas, swaar lêers saamdruk, en nog baie meer. In die mees ideale situasie stuur die gasheer die hele stroom na 'n CDN-nodus, wat reeds sy eie hulpbronne gebruik om inhoud aan gebruikers te lewer. Dit spreek vanself dat effektiewe cache van inligting, sowel as die verspreiding van versoeke nie na een bediener nie, maar na die netwerk, sal lei tot 'n meer gebalanseerde verkeerslading.

Die tweede belangrike kenmerk van CDN-werking is die vermindering van vertragings in data-oordrag (ook bekend as RTT - heen-en terugreistyd). Die vestiging van 'n TCP-verbinding, die aflaai van media-inhoud, 'n JS-lêer, die begin van 'n TLS-sessie, dit hang alles af van ping. Natuurlik, hoe nader jy aan die bron is, hoe vinniger kan jy 'n reaksie daaruit kry. Selfs die spoed van lig het immers sy limiet: ongeveer 200 duisend km/s via optiese vesel. Dit beteken dat die vertraging van Moskou na Washington ongeveer 75 ms in RTT sal wees, en dit is sonder die invloed van intermediêre toerusting.

Om beter te verstaan ​​watter probleme inhoudverspreidingsnetwerke oplos, is hier 'n lys van huidige oplossings:

• Google, Yandex, MaxCDN (gebruik gratis CDN's om JS-biblioteke te versprei, het meer as 90 punte van teenwoordigheid in die meeste lande van die wêreld);
• Cloudinary, Cloudimage, Google (kliëntoptimeringsdienste en biblioteke: beelde, video's, lettertipes, ens.);
• Jetpack, Incapsula, Swarmify, ens. (optimering van hulpbronne in inhoudbestuurstelsels: bitrix, wordpress, ens.);
• CDNVideo, StackPath, NGENIX, Megafon (CDN vir die verspreiding van statiese inhoud, gebruik as algemene doelnetwerke);
• Imperva, Cloudflare (oplossings om die laai van die webwerf te versnel).

Die eerste 3 tipes CDN uit die lys is ontwerp om slegs 'n deel van die verkeer vanaf die hoofbediener oor te dra. Die oorblywende 2 word gebruik as volwaardige instaanbedieners met volle transmissie van kanale vanaf die brongasheer.

Aan wie en watter voordele bied die tegnologie?

In teorie kan enige webwerf wat sy produkte/dienste aan korporatiewe kliënte of individue (B2B of B2C) verkoop, voordeel trek uit die implementering van 'n CDN. Dit is belangrik dat sy teikengehoor, d.w.s. gebruikersbasis was buite hul geografiese ligging. Maar selfs al is dit nie die geval nie, sal verspreidingsnetwerke help met lasbalansering vir groot volumes inhoud.

Dit is geen geheim dat 'n paar duisend drade genoeg is om 'n bedienerkanaal te verstop nie. Daarom sal die verspreiding van video-uitsendings aan die algemene publiek onvermydelik lei tot die vorming van 'n bottelnek - die bandwydte van die internetkanaal. Ons sien dieselfde ding wanneer daar baie klein, ongestikte beelde op 'n webwerf is (produkvoorskoue, byvoorbeeld). Die oorsprongbediener gebruik een TCP-verbinding wanneer enige aantal versoeke verwerk word, wat die aflaai in tou sal plaas. Die byvoeging van 'n CDN maak dit nodig om versoeke oor verskeie domeine te versprei en verskeie TCP-verbindings te gebruik, wat die kanaallading verlig. En die retoervertragingsformule, selfs in die hartseerste scenario's, gee 'n waarde van 6-7 RRT en neem die vorm aan: TCP+TLS+DNS. Dit sluit ook vertragings in wat verband hou met die aktivering van die radiokanaal op die toestel en die oordrag van die sein na selfoontorings.

Nadat die sterkpunte van tegnologie vir aanlyn besigheid opgesom is, beklemtoon kenners die volgende punte:

1. Vinnige infrastruktuurskaal + verminderde bandwydte. Meer bedieners = meer punte waar inligting gestoor word. Gevolglik verwerk een punt minder verkeer per tydseenheid, wat beteken dit kan minder deurset hê. Boonop kom optimeringsinstrumente ter sprake, wat jou toelaat om spitsladings te hanteer sonder om tyd te mors.
2. Laer ping. Ons het reeds genoem dat mense nie daarvan hou om lank op die internet te wag nie. Daarom dra hoë ping by tot hoë weieringkoerse. Die vertraging kan veroorsaak word deur probleme met dataverwerking op die bediener, die gebruik van ou toerusting, of bloot swak deurdagte netwerktopologie. Die meeste van hierdie probleme word gedeeltelik deur inhoudverspreidingsnetwerke opgelos. Alhoewel dit belangrik is om hier op te let dat die werklike voordeel van die implementering van die tegnologie slegs sigbaar sal wees wanneer die "verbruikersping" 80-90 ms oorskry, en dit is die afstand van Moskou na New York.

   

3. Data sekuriteit. DDos (Denial of Service-virusaanvalle) is daarop gemik om die bediener te laat crash om 'n mate van voordeel te verkry. Een bediener is baie meer vatbaar vir inligtingsekuriteitskwesbaarhede as 'n verspreide netwerk (om die infrastruktuur van so 'n reus soos CloudFlare te installeer is nie 'n maklike taak nie). Danksy die gebruik van filters en behoorlike verspreiding van versoeke oor die netwerk, kan jy maklik kunsmatig geskepte probleme met toegang tot wettige verkeer voorkom.
4. Vinnige inhoudverspreiding en bykomende diensfunksies. Die verspreiding van groot hoeveelhede inligting op 'n bedienernetwerk sal dit moontlik maak om die aanbod vinnig aan die eindverbruiker oor te dra. Weereens, jy hoef nie ver te soek vir voorbeelde nie - onthou net Amazon en AliExpress.
5. Die vermoë om probleme met die hoofwerf te “masker”. U hoef nie te wag totdat die DNS opgedateer is nie; u kan dit na 'n nuwe ligging oordra en inhoud wat voorheen in die kas gestoor is, versprei. Dit kan weer fouttoleransie verbeter.

Ons het die voordele uitgesorteer. Kom ons kyk nou watter nisse hierby baat.

Advertensie besigheid

Advertensies is die enjin van vooruitgang. Om te keer dat die enjin uitbrand, moet dit matig gelaai word. So die advertensiebesigheid, wat probeer om die moderne digitale wêreld te hanteer, word gekonfronteer met die probleme van "swaar inhoud". Swaar media verwys na multimedia-advertensies (hoofsaaklik geanimeerde baniere en video's) wat hoë netwerkbandwydte vereis. ’n Webwerf met multimedia neem lank om te laai en kan vries, wat die sterkte van gebruikers se senuwees toets. Die meeste mense laat vaar sulke hulpbronne selfs voordat hulle al die beskikbare inligting afgelaai het. Advertensiemaatskappye kan voordeel trek uit CDN's om hierdie probleme op te los.

die verkoop

E-handel moet voortdurend sy geografiese dekking uitbrei. Nog 'n belangrike punt is die stryd teen mededingers, waarvan daar baie in elke marksegment is. As 'n webwerf nie aan gebruikersvereistes voldoen nie (insluitend om dit lank te neem om te laai), sal dit nie gewild wees nie en sal dit nie konsekwent hoë omskakelings kan bring nie. Die implementering van 'n CDN behoort sy voordeel te bewys in die hantering van dataversoeke vanaf verskillende liggings. Verkeersverspreiding sal ook help om verkeerspieke en daaropvolgende bedienerfoute te voorkom.

Platforms met vermaaklikheidsinhoud

Alle soorte vermaaklikheidsplatforms is hier geskik, van die aflaai van flieks en speletjies tot die stroom van video's. Ten spyte van die feit dat die tegnologie met statiese data werk, kan stroomdata die gebruiker vinniger bereik deur herhalers. Weereens, die kas van CDN-inligting is 'n redding vir eienaars van groot portale - multimediaberging.

Aanlyn speletjies

Internetspeletjies moet in 'n aparte afdeling geplaas word. As advertensies groot bandwydte vereis, is aanlynprojekte selfs meer hulpbronveis. Verskaffers word gekonfronteer met 'n probleem wat twee kante het: spoed van toegang tot bedieners + verseker hoë spelprestasie met pragtige grafika. 'n CDN vir aanlynspeletjies is 'n geleentheid om sogenaamde "stootsones" te hê waar ontwikkelaars speletjies kan stoor op bedieners wat naby gebruikers geleë is. Dit laat jou toe om die impak van toegangspoed na die oorspronklike bediener te verminder, en verseker dus oral gemaklike spel.

Waarom CDN nie 'n wondermiddel is nie

Ten spyte van die ooglopende voordele, streef nie almal en nie altyd daarna om tegnologie in hul besigheid in te voer nie. Hoekom is dit? Paradoksaal genoeg volg sommige nadele uit die voordele, plus nog 'n paar punte wat verband hou met netwerkontplooiing word bygevoeg. Bemarkers sal pragtig praat oor al die voordele van tegnologie, en vergeet om te noem dat hulle almal betekenisloos word in 'n wye reeks toestande. As ons na die nadele van CDN in meer besonderhede kyk, is dit die moeite werd om uit te lig:

• Werk slegs met statika. Ja, die meeste moderne webwerwe het 'n lae persentasie dinamiese inhoud. Maar waar die bladsye gepersonaliseer is, sal die CDN nie kan help nie (behalwe miskien 'n groot hoeveelheid verkeer aflaai);
• Kasvertraging. Optimalisering self is een van die belangrikste voordele van verspreidingsnetwerke. Maar wanneer jy 'n verandering op die oorsprongbediener maak, neem dit tyd voordat die CDN dit oor al sy bedieners herhaal;
• Massa blokkasies. As die IP-adres van 'n CDN om enige rede verbied word, dan is alle werwe wat daarop gehuisves word gesluit;
• In die meeste gevalle sal die blaaier twee verbindings maak (na die oorsprongbediener en die CDN). En dit is bykomende millisekondes se wag;
• Binding aan die IP-adres van projekte (insluitend nie-bestaande projekte) wat voorheen daaraan toegeken is. As gevolg hiervan kry ons ingewikkelde ranglys van Google-soekbotte en probleme om die webwerf na bo te bring tydens SEO-bevordering;
• Die CDN-nodus is 'n potensiële punt van mislukking. As jy dit gebruik, is dit belangrik om vooraf te verstaan ​​hoe die stelselroetering werk en watter foute kan voorkom terwyl jy met die webwerf werk;
• Dit is banaal, maar jy moet betaal vir inhoudafleweringsdienste. Oor die algemeen is koste eweredig aan die volume verkeer, wat beteken dat kontroles nodig mag wees om die begroting te beplan.

'N Belangrike feit: selfs die nabyheid van die CDN aan die gebruiker waarborg nie 'n lae ping nie. Die roete kan gebou word van 'n kliënt na 'n gasheer wat in 'n ander land of selfs op 'n ander kontinent geleë is. Dit hang af van die roetebeleid van 'n spesifieke netwerk en sy verhouding met telekommunikasie-operateurs (peering). Baie groot CDN-verskaffers het veelvuldige planne, waar die koste die nabyheid van die teenwoordigheidspunt direk beïnvloed wanneer inhoud aan teikengebruikers gelewer word.

Daar is geleenthede – begin jou eie CDN

Is jy ontevrede met die beleid van maatskappye wat inhoudverspreidingsnetwerkdienste verskaf, maar jou besigheid moet uitbrei? Indien moontlik, waarom nie probeer om jou eie CDN te begin nie. Dit maak sin in die volgende gevalle:

• Huidige koste vir inhoudverspreiding voldoen nie aan verwagtinge nie en is nie ekonomies geregverdig nie;
• Ons benodig 'n permanente kas, sonder nabyheid aan ander werwe op die bediener en kanaal;
• Die teikengehoor is in 'n streek waar daar geen CDN-teenwoordigheidspunte vir jou beskikbaar is nie;
• Die behoefte om instellings te verpersoonlik wanneer inhoud gelewer word;
• Daar is 'n behoefte om die lewering van dinamiese inhoud te bespoedig;
• Verdagtes van skending van gebruikersprivaatheid en ander onwettige optrede aan die kant van derdepartydienste.

Die bekendstelling van 'n CDN sal vereis dat u 'n domeinnaam, verskeie bedieners in verskillende streke (virtueel of toegewyd) en 'n versoekverwerkingsinstrument moet hê. Moenie vergeet om SLL-sertifikate te installeer, programme op te stel en te redigeer om statiese inhoud (Nginx of Apache) te bedien, en die hele stelsel effektief te monitor nie.

Korrekte konfigurasie van kasgevolmagtigdes is die onderwerp van 'n aparte artikel, so ons sal nie hier in detail beskryf nie: waar en watter parameter om korrek in te stel. As aanvangskoste en tyd in ag geneem word om 'n netwerk te ontplooi, kan die gebruik van klaargemaakte oplossings meer belowend wees. Maar dit is nodig om deur die huidige situasie gelei te word en verskeie stappe vooruit te beplan.

Met die gevolg dat

CDN is 'n stel bykomende vermoëns om u verkeer na die massas oor te dra. Is hulle nodig vir aanlyn besigheid? Ja en nee, dit hang alles af van vir watter gehoor die inhoud bedoel is en watter doelwitte die besigheidseienaar nastreef.

Streeks- en hoogs gespesialiseerde projekte sal meer nadele as voordele van die implementering van CDN ontvang. Versoeke sal steeds eerste na die bronbediener kom, maar deur 'n tussenganger. Vandaar die twyfelagtige vermindering in ping, maar redelik definitiewe maandelikse koste vir die gebruik van die diens. As jy goeie netwerktoerusting het, kan jy maklik bestaande inligtingsekuriteitalgoritmes verbeter, jou bedieners nader aan gebruikers plaas en op 'n deurlopende basis optimaliserings en winste gratis ontvang.

Maar wie regtig aan tussengangerbedieners moet dink, is groot maatskappye wie se infrastruktuur nie die voortdurend groeiende verkeersvloei kan hanteer nie. CDN wys homself perfek as 'n tegnologie wat jou toelaat om vinnig 'n netwerk na 'n wye geografie van gebruikers te ontplooi, gemaklike wolkspeletjies te verskaf of goedere op 'n groot kommersiële platform te verkoop.

Maar selfs met 'n wye geografiese gehoor, is dit belangrik om vooraf te verstaan ​​waarom inhoudverspreidingsnetwerke nodig is. Webwerfversnelling bly steeds 'n komplekse taak, wat nie magies opgelos kan word deur 'n CDN te implementeer nie. Moenie vergeet van sulke belangrike kenmerke soos: kruisplatform, aanpasbaarheid, optimalisering van die bedienerdeel, kode, weergawe, ens. ’n Voorlopige tegniese oudit en voldoende maatreëls om probleme uit te skakel is steeds die optimale oplossing vir enige aanlynprojek, ongeag die fokus en omvang daarvan.

Oor die regte van reklame

Jy kan dadelik bestel kragtige bedienerswat die nuutste verwerkers gebruik amd epiese. Buigsame planne - van 1 SVE-kern tot 'n kranksinnige 128 SVE-kerne, 512 GB RAM, 4000 GB NVMe.

Bron: will.com