Tajanstveni načini sadržaja ili recimo koju riječ o CDN-u

Odricanje:
Ovaj članak ne sadrži informacije koje su prethodno bile nepoznate čitateljima koji su upoznati s konceptom CDN-a, već je po prirodi tehnološki pregled

Prva web stranica pojavila se 1990. godine i bila je velika svega nekoliko bajtova. Od tada se sadržaj povećao i kvalitativno i kvantitativno. Razvoj IT ekosustava doveo je do toga da se moderne web stranice mjere u megabajtima, a trend povećanja propusnosti mreže svake godine samo jača. Kako davatelji sadržaja mogu pokriti velika geografska područja i omogućiti korisnicima posvuda brzi pristup informacijama? Mreže za isporuku i distribuciju sadržaja, također poznate kao Content Delivery Network ili jednostavno CDN, moraju se nositi s ovim zadacima.

Sve je više “teških” sadržaja na internetu. Istodobno, brojne studije pokazuju da se korisnici ne žele baviti web servisima ako im je potrebno dulje od 4-5 sekundi za učitavanje. Preniska brzina učitavanja stranice puna je gubitka publike, što će sigurno dovesti do smanjenja prometa, konverzije, a time i zarade. Mreže za isporuku sadržaja (CDN), u teoriji, otklanjaju te probleme i njihove posljedice. Ali u stvarnosti, kao i obično, o svemu odlučuju detalji i nijanse pojedinog slučaja, kojih na ovim prostorima ima dosta.

Odakle ideja o distribuiranim mrežama?

Počnimo s kratkim izletom u povijest i definicije pojmova. CDN je mreža skupine poslužiteljskih strojeva smještenih na različitim lokacijama kako bi se omogućio pristup internetskom sadržaju koji pokriva veliki broj korisnika. Ideja distribuiranih mreža je imati nekoliko točaka prisutnosti (PoP) odjednom, koje se nalaze izvan izvornog poslužitelja. Takav sustav će brže obraditi niz dolaznih zahtjeva, povećavajući odziv i brzinu prijenosa svih podataka.

Problem s isporukom sadržaja korisnicima akutno se pojavio na vrhuncu razvoja interneta, tj. sredinom 90-ih. Tadašnji poslužitelji, čije performanse nisu dostizale ni moderna vodeća prijenosna računala, jedva su izdržali opterećenje i nisu se mogli nositi sa sve većim prometom. Microsoft je trošio stotine milijuna dolara godišnje na istraživanja vezana uz informacijsku magistralu (famoznih 640 KB od Billa Gatesa odmah pada na pamet). Kako bismo riješili te probleme, morali smo upotrijebiti hijerarhijsko predmemoriranje, prebaciti se s modema na optičku mrežu i detaljno analizirati topologiju mreže. Situacija je podsjećala na staru lokomotivu koja juri po tračnicama i usput se modernizira svim mogućim sredstvima kako bi povećala brzinu.

Već u kasnim 90-ima vlasnici web portala shvatili su da za smanjenje opterećenja i pružanje potrebnih zahtjeva moraju koristiti posredničke poslužitelje. Tako su se pojavili prvi CDN-ovi koji su distribuirali statični sadržaj s različitih poslužitelja geografski raštrkanih diljem svijeta. Otprilike u isto vrijeme pojavio se posao temeljen na distribuiranim mrežama. Najveći (barem jedan od najvećih) CDN provider na svijetu, Akamai, postao je pionir u ovom području, počevši svoj put 1998. godine. Nekoliko godina kasnije, CDN je postao raširen, a prihodi od isporuke sadržaja i doprinosa iznosili su desetke milijuna dolara mjesečno.

Danas nailazimo na CDN svaki put kada posjetimo komercijalnu stranicu s velikim prometom ili komuniciramo na društvenim mrežama. Uslugu pružaju: Amazon, Cloudflare, Akamai, kao i mnogi drugi transnacionalni pružatelji usluga. Štoviše, velike tvrtke nastoje koristiti vlastite CDN-ove, što im donosi niz prednosti u brzini i kvaliteti isporuke sadržaja. Kad Facebook ne bi imao distribuirane mreže, nego bi bio zadovoljan samo izvornim poslužiteljem koji se nalazi u Sjedinjenim Državama, moglo bi potrajati znatno dulje za učitavanje profila za korisnike u istočnoj Europi.

Nekoliko riječi o CDN-u i streamingu

FutureSource Consulting analizirao je glazbenu industriju i zaključio da će 2023. godine broj pretplata na glazbene streaming servise doseći gotovo pola milijarde ljudi. Štoviše, usluge će dobiti više od 90% svojih prihoda od strujanja zvuka. Slična je situacija i s videom, termini kao što su let's play, online koncert i online kino već su se uvriježili u popularnom leksikonu. Apple, Google, YouTube i mnoge druge tvrtke imaju vlastite streaming usluge.

U svom ranom predstavljanju, CDN se prvenstveno koristio za stranice sa statičnim sadržajem. Statička je informacija koja se ne mijenja ovisno o radnjama korisnika, vremenu i drugim čimbenicima, tj. nije personaliziran. Ali uspon strujanja video i audio usluga dodao je još jedan uobičajeni slučaj upotrebe za distribuirane mreže. Posrednički poslužitelji, smješteni u blizini ciljane publike diljem svijeta, omogućuju stabilan pristup sadržaju tijekom razdoblja najvećeg opterećenja, eliminirajući nedostatak internetskih uskih grla.

Kako ovo radi

Suština svih CDN-ova je približno ista: koristiti posrednike kako bi brže mogli isporučiti sadržaj krajnjem potrošaču. Radi na sljedeći način: korisnik šalje zahtjev za preuzimanje datoteke, prima ga CDN poslužitelj, koji upućuje jednokratni poziv izvornom poslužitelju i daje sadržaj korisniku. Paralelno s tim, CDN sprema datoteke za određeno vremensko razdoblje i obrađuje sve naknadne zahtjeve iz vlastite predmemorije. Po izboru, također mogu unaprijed učitati datoteke s izvornog poslužitelja, prilagoditi razdoblje zadržavanja predmemorije, komprimirati teške datoteke i još mnogo toga. U najidealnijoj situaciji, host prosljeđuje cijeli stream CDN čvoru, koji već koristi vlastite resurse za isporuku sadržaja korisnicima. Podrazumijeva se da će učinkovito keširanje informacija, kao i distribucija zahtjeva ne na jedan poslužitelj, već na mrežu, dovesti do uravnoteženijeg opterećenja prometa.

Druga važna značajka rada CDN-a je smanjenje kašnjenja u prijenosu podataka (poznato i kao RTT - vrijeme povratnog putovanja). Uspostavljanje TCP veze, preuzimanje medijskog sadržaja, JS datoteke, pokretanje TLS sesije, sve to ovisi o pingu. Očito, što ste bliže izvoru, to brže možete dobiti odgovor od njega. Uostalom, čak i brzina svjetlosti ima svoju granicu: oko 200 tisuća km/s putem optičkog vlakna. To znači da će od Moskve do Washingtona kašnjenje biti oko 75 ms u RTT-u, a to je bez utjecaja srednje opreme.

Da biste bolje razumjeli koje probleme rješavaju mreže za distribuciju sadržaja, evo popisa trenutnih rješenja:

• Google, Yandex, MaxCDN (koristite besplatne CDN-ove za distribuciju JS biblioteka, imaju više od 90 točaka prisutnosti u većini zemalja svijeta);
• Cloudinary, Cloudimage, Google (usluge optimizacije klijenta i biblioteke: slike, videozapisi, fontovi itd.);
• Jetpack, Incapsula, Swarmify itd. (optimizacija resursa u sustavima za upravljanje sadržajem: bitrix, wordpress i dr.);
• CDNVideo, StackPath, NGENIX, Megafon (CDN za distribuciju statičkog sadržaja, koristi se kao mreža opće namjene);
• Imperva, Cloudflare (rješenja za ubrzanje učitavanja web stranica).

Prve 3 vrste CDN-a s popisa dizajnirane su za prijenos samo dijela prometa s glavnog poslužitelja. Preostala 2 koriste se kao punopravni proxy poslužitelji s punim prijenosom kanala s izvornog računala.

Kome i kakve dobrobiti donosi tehnologija?

U teoriji, svaka web stranica koja prodaje svoje proizvode/usluge korporativnim klijentima ili pojedincima (B2B ili B2C) može imati koristi od implementacije CDN-a. Važno je da njegova ciljna publika, tj. baza korisnika bila je izvan njihove geografske lokacije. No čak i ako to nije slučaj, distribucijske mreže pomoći će u uravnoteženju opterećenja za velike količine sadržaja.

Nije tajna da je nekoliko tisuća niti dovoljno za začepljenje kanala poslužitelja. Stoga će distribucija video prijenosa široj javnosti neizbježno dovesti do stvaranja uskog grla - propusnosti internetskog kanala. Istu stvar vidimo kada na web-mjestu postoji mnogo malih, nespojenih slika (pregledi proizvoda, na primjer). Izvorni poslužitelj koristi jednu TCP vezu prilikom obrade bilo kojeg broja zahtjeva, koji će preuzimanje staviti u red čekanja. Dodavanje CDN-a čini nužnim distribuirati zahtjeve na više domena i koristiti više TCP veza, rasterećujući opterećenje kanala. A formula za povratno putovanje, čak i u najtužnijim scenarijima, daje vrijednost od 6-7 RRT i ima oblik: TCP+TLS+DNS. To također uključuje kašnjenja povezana s aktiviranjem radijskog kanala na uređaju i prijenosom signala do tornjeva mobilne telefonije.

Rezimirajući prednosti tehnologije za internetsko poslovanje, stručnjaci ističu sljedeće:

1. Brzo skaliranje infrastrukture + smanjena propusnost. Više poslužitelja = više točaka na kojima se pohranjuju informacije. Kao rezultat toga, jedna točka obrađuje manje prometa po jedinici vremena, što znači da može imati manju propusnost. Dodatno, alati za optimizaciju stupaju na scenu, omogućujući vam da se nosite s vršnim opterećenjima bez gubljenja vremena.
2. Niži ping. Već smo spomenuli da ljudi ne vole dugo čekati na internetu. Stoga visok ping doprinosi visokim stopama odstupanja. Kašnjenje može biti uzrokovano problemima s obradom podataka na poslužitelju, korištenjem stare opreme ili jednostavno loše osmišljenom mrežnom topologijom. Većinu ovih problema djelomično rješavaju mreže za distribuciju sadržaja. Iako je ovdje važno napomenuti da će prava korist od implementacije tehnologije biti vidljiva tek kada "ping korisnika" prijeđe 80-90 ms, a to je udaljenost od Moskve do New Yorka.

   

3. Sigurnost podataka. DDos (virusni napadi uskraćivanja usluge) usmjereni su na rušenje poslužitelja kako bi se izvukla neka korist. Jedan poslužitelj mnogo je osjetljiviji na ranjivosti informacijske sigurnosti nego distribuirana mreža (instalacija infrastrukture takvog diva kao što je CloudFlare nije lak zadatak). Zahvaljujući korištenju filtara i pravilnoj distribuciji zahtjeva po mreži, možete jednostavno spriječiti umjetno stvorene poteškoće s pristupom legitimnom prometu.
4. Brza distribucija sadržaja i dodatne servisne funkcije. Distribucija velike količine informacija na poslužiteljsku mrežu omogućit će brzo prenošenje ponude do krajnjeg potrošača. Opet, ne morate daleko tražiti primjere - sjetite se samo Amazona i AliExpressa.
5. Sposobnost "maskiranja" problema s glavnim mjestom. Nema potrebe čekati da se DNS ažurira; možete ga prenijeti na novu lokaciju i distribuirati prethodno spremljeni sadržaj. To zauzvrat može poboljšati toleranciju na pogreške.

Razvrstali smo prednosti. Sada pogledajmo koje niše imaju koristi od ovoga.

Posao oglašavanja

Oglašavanje je motor napretka. Kako motor ne bi pregorio, mora biti umjereno opterećen. Tako se oglašivački biznis, pokušavajući se nositi s modernim digitalnim svijetom, suočava s problemima “teškog sadržaja”. Teški mediji odnose se na multimedijsko oglašavanje (uglavnom animirani banneri i video zapisi) koje zahtijeva visoku propusnost mreže. Web stranica s multimedijom dugo se učitava i može se zamrznuti, testirajući snagu živaca korisnika. Većina ljudi napušta takve resurse čak i prije nego što preuzmu sve dostupne informacije. Tvrtke za oglašavanje mogu iskoristiti CDN-ove za rješavanje ovih problema.

prodaja

E-trgovina mora stalno širiti svoju geografsku pokrivenost. Još jedna važna točka je borba protiv konkurenata, kojih ima dosta u svakom segmentu tržišta. Ako web stranica ne ispunjava zahtjeve korisnika (uključujući dugotrajno učitavanje), neće biti popularna i neće moći donositi stalno visoke konverzije. Implementacija CDN-a trebala bi dokazati svoju prednost u obradi zahtjeva za podacima s različitih lokacija. Također, distribucija prometa pomoći će u sprječavanju skokova prometa i naknadnih kvarova poslužitelja.

Platforme sa zabavnim sadržajem

Ovdje su prikladne sve vrste platformi za zabavu, od preuzimanja filmova i igrica do streaminga videa. Unatoč činjenici da tehnologija radi sa statičkim podacima, strujanje podataka može brže doći do korisnika putem repetitora. Opet, predmemoriranje CDN informacija je spas za vlasnike velikih portala - multimedijske pohrane.

Online igre

Internet igre moraju biti smještene u poseban odjeljak. Ako oglašavanje zahtijeva veliku propusnost, tada su mrežni projekti još zahtjevniji za resurse. Pružatelji su suočeni s problemom koji ima dvije strane: brzina pristupa poslužiteljima + osiguravanje visokih performansi igranja s prekrasnom grafikom. CDN za online igre je prilika za takozvane "push zone" gdje programeri mogu pohranjivati ​​igre na poslužiteljima koji se nalaze blizu korisnika. To vam omogućuje da smanjite utjecaj brzine pristupa izvornom poslužitelju i stoga osigurate ugodno igranje posvuda.

Zašto CDN nije lijek za sve

Unatoč očitim prednostima, ne nastoje svi i ne uvijek uvijek uvesti tehnologiju u svoje poslovanje. Zašto je to? Paradoksalno, neki nedostaci slijede iz prednosti, plus dodano je još nekoliko točaka vezanih uz mrežnu implementaciju. Marketinški stručnjaci će lijepo govoriti o svim prednostima tehnologije, zaboravljajući spomenuti da sve one postaju besmislene u širokom rasponu uvjeta. Ako detaljnije pogledamo nedostatke CDN-a, vrijedi istaknuti:

• Radite samo sa statikom. Da, većina modernih web stranica ima nizak postotak dinamičkog sadržaja. Ali tamo gdje su stranice personalizirane, CDN neće moći pomoći (osim možda rasteretiti veliku količinu prometa);
• Kašnjenje predmemoriranja. Optimizacija je sama po sebi jedna od glavnih prednosti distribucijskih mreža. Ali kada napravite promjenu na izvornom poslužitelju, potrebno je neko vrijeme prije nego što CDN to ponovno predmemorira na svim svojim poslužiteljima;
• Masovne blokade. Ako je iz bilo kojeg razloga IP adresa CDN-a zabranjena, zatvaraju se sve stranice koje se nalaze na njoj;
• U većini slučajeva preglednik će uspostaviti dvije veze (na izvorni poslužitelj i CDN). A to su dodatne milisekunde čekanja;
• Vezanje na IP adresu projekata (uključujući nepostojeće) koji su mu prethodno dodijeljeni. Kao rezultat toga, dobivamo komplicirano rangiranje od Google robota za pretraživanje i poteškoće u dovođenju stranice na vrh tijekom SEO promocije;
• CDN čvor je potencijalna točka kvara. Ako ih koristite, važno je unaprijed razumjeti kako funkcionira usmjeravanje sustava i koje se pogreške mogu pojaviti tijekom rada s web mjestom;
• Banalno je, ali morate platiti usluge isporuke sadržaja. Općenito, troškovi su proporcionalni obujmu prometa, što znači da mogu biti potrebne kontrole za planiranje proračuna.

Važna činjenica: čak ni blizina CDN-a korisniku ne jamči nizak ping. Ruta se može graditi od klijenta do domaćina koji se nalazi u drugoj zemlji ili čak na drugom kontinentu. To ovisi o politici usmjeravanja određene mreže i njezinom odnosu s telekom operaterima (peering). Mnogi veliki pružatelji usluga CDN-a imaju više planova, gdje cijena izravno utječe na blizinu točke prisutnosti prilikom isporuke sadržaja ciljanim korisnicima.

Postoje mogućnosti - pokrenite vlastiti CDN

Niste zadovoljni politikom tvrtki koje pružaju mrežne usluge distribucije sadržaja, ali vaše poslovanje treba proširiti? Ako je moguće, zašto ne biste pokušali pokrenuti vlastiti CDN. Ovo ima smisla u sljedećim slučajevima:

• Trenutačni troškovi distribucije sadržaja ne ispunjavaju očekivanja i nisu ekonomski opravdani;
• Trebamo trajnu predmemoriju, bez blizine drugih stranica na poslužitelju i kanalu;
• Ciljana publika nalazi se u regiji u kojoj nema dostupnih CDN točaka prisutnosti;
• Potreba za personalizacijom postavki prilikom isporuke sadržaja;
• Postoji potreba za ubrzanjem isporuke dinamičkog sadržaja;
• Sumnje u kršenje privatnosti korisnika i druge nezakonite radnje od strane usluga trećih strana.

Pokretanje CDN-a od vas će zahtijevati naziv domene, nekoliko poslužitelja u različitim regijama (virtualnih ili namjenskih) i alat za obradu zahtjeva. Ne zaboravite na instaliranje SLL certifikata, postavljanje i uređivanje programa za posluživanje statičnog sadržaja (Nginx ili Apache), te učinkovito nadziranje cijelog sustava.

Ispravna konfiguracija proxyja za predmemoriju tema je zasebnog članka, stoga ovdje nećemo detaljno opisivati: gdje i koji parametar ispravno postaviti. Uzimajući u obzir početne troškove i vrijeme za postavljanje mreže, korištenje gotovih rješenja moglo bi više obećavati. Ali potrebno je voditi se trenutnom situacijom i planirati korake unaprijed.

S rezultatom da

CDN je skup dodatnih kapaciteta za prenošenje vašeg prometa na mase. Jesu li potrebni za online poslovanje? Da i ne, sve ovisi o tome kojoj je publici sadržaj namijenjen i kojim ciljevima vlasnik tvrtke teži.

Regionalni i visoko specijalizirani projekti imat će više nedostataka nego prednosti implementacije CDN-a. Zahtjevi će i dalje prvo dolaziti na izvorni poslužitelj, ali preko posrednika. Otuda dvojbeno smanjenje pinga, ali sasvim određeni mjesečni troškovi za korištenje usluge. Ako imate dobru mrežnu opremu, možete jednostavno poboljšati postojeće algoritme informacijske sigurnosti, postaviti svoje poslužitelje bliže korisnicima i kontinuirano primati optimizacije i zaradu besplatno.

Ali tko bi zapravo trebao razmišljati o posredničkim poslužiteljima su velike tvrtke čija se infrastruktura ne može nositi sa stalno rastućim protokom prometa. CDN se savršeno pokazuje kao tehnologija koja vam omogućuje brzo postavljanje mreže na široki geografski broj korisnika, pružanje udobnog igranja u oblaku ili prodaju robe na velikoj komercijalnoj platformi.

Ali čak i sa širokom geografskom publikom, važno je unaprijed razumjeti zašto su mreže za distribuciju sadržaja potrebne. Ubrzanje web stranica i dalje ostaje složen zadatak, koji se ne može magično riješiti implementacijom CDN-a. Ne zaboravite na važne značajke kao što su: više platformi, prilagodljivost, optimizacija poslužiteljskog dijela, kod, renderiranje itd. Preliminarni tehnički pregled i odgovarajuće mjere za otklanjanje problema i dalje su optimalno rješenje za svaki online projekt, bez obzira na fokus i opseg.

O pravima oglašavanja

Možete naručiti odmah moćni serverikoji koriste najnovije procesore amd epic. Fleksibilni planovi - od 1 CPU jezgre do suludih 128 CPU jezgri, 512 GB RAM-a, 4000 GB NVMe.

Izvor: www.habr.com