Innihaldsleiðir eru órannsakanlegar eða við skulum segja orð um CDN

Fyrirvari:
Þessi grein inniheldur ekki upplýsingar áður óþekktar lesendum sem þekkja hugmyndina um CDN, en er í eðli sínu tæknirýni

Fyrsta vefsíðan birtist árið 1990 og var aðeins nokkur bæti að stærð. Síðan þá hefur innihald stækkað bæði eigindlega og megindlega. Þróun upplýsingatæknivistkerfisins hefur leitt til þess að nútíma vefsíður eru mældar í megabæti og tilhneigingin til að auka netbandbreidd er bara að styrkjast með hverju ári. Hvernig geta efnisveitur náð yfir stóra landfræðilega mælikvarða og veitt notendum alls staðar háhraðaaðgang að upplýsingum? Afhendingar- og dreifingarkerfi efnis, einnig þekkt sem Content Delivery Network eða einfaldlega CDN, verða að takast á við þessi verkefni.

Það er meira og meira „þungt“ efni á netinu. Á sama tíma sýna fjölmargar rannsóknir að notendur vilja ekki eiga við vefþjónustu ef það tekur lengri tíma en 4-5 sekúndur að hlaða þeim. Of lágur hleðsluhraði vefsvæðis er fullur af tapi áhorfenda, sem mun örugglega leiða til minnkandi umferðar, viðskipta og þar af leiðandi hagnaðar. Efnisafhendingarnet (CDNs), í orði, útrýma þessum vandamálum og afleiðingum þeirra. En í raun og veru, eins og venjulega, er allt ákveðið af smáatriðum og blæbrigðum tiltekins máls, sem nóg er af á þessu sviði.

Hvaðan kom hugmyndin um dreifð net?

Byrjum á stuttri skoðunarferð um sögu og skilgreiningar á hugtökum. CDN er net hóps netþjónavéla sem staðsettar eru á mismunandi stöðum til að veita aðgang að internetefni sem nær yfir fjölda notenda. Hugmyndin um dreifð net er að hafa nokkra viðverustað (PoP) í einu, sem eru staðsettir fyrir utan frumþjóninn. Slíkt kerfi mun vinna úr fjölda beiðna sem berast hraðar og auka viðbrögð og hraða flutnings hvers kyns gagna.

Vandamálið við að koma efni til notenda kom upp í hámarki í þróun internetsins, þ.e. um miðjan tíunda áratuginn. Netþjónar þess tíma, þar sem frammistaða þeirra náði ekki einu sinni nútíma flaggskipfartölvum, þoldu varla álagið og réðu ekki við sívaxandi umferð. Microsoft eyddi hundruðum milljóna dollara árlega í rannsóknir sem tengjast upplýsingahraðbrautinni (hin fræga 90 KB frá Bill Gates kemur strax upp í hugann). Til að leysa þessi mál þurftum við að nota stigveldisskyndiminni, skipta úr mótaldi yfir í ljósleiðara og greina svæðisfræði netkerfisins í smáatriðum. Ástandið minnti á gamla eimreið, sem þeysir eftir teinum og er í leiðinni nútímavætt með öllum mögulegum ráðum til að auka hraðann.

Þegar á seint á tíunda áratugnum áttuðu eigendur vefgátta sig á því að til að draga úr álaginu og veita nauðsynlegar beiðnir þurftu þeir að nota milliliðaþjóna. Svona birtust fyrstu CDN, sem dreifðu kyrrstæðu efni frá mismunandi netþjónum sem eru landfræðilega dreifðir um heiminn. Um svipað leyti birtist fyrirtæki sem byggir á dreifðum netum. Stærsti (að minnsta kosti einn stærsti) CDN veitandi í heimi, Akamai, varð brautryðjandi á þessu sviði og hóf ferð sína árið 90. Nokkrum árum síðar varð CDN útbreitt og tekjur af afhendingu efnis og framlagi námu tugum milljóna dollara mánaðarlega.

Í dag rekumst við á CDN í hvert skipti sem við förum á auglýsingasíðu með mikilli umferð eða höfum samskipti á samfélagsnetum. Þjónustan er veitt af: Amazon, Cloudflare, Akamai, sem og mörgum öðrum fjölþjóðlegum veitendum. Þar að auki hafa stór fyrirtæki tilhneigingu til að nota sín eigin CDN, sem færir þeim fjölda kosta í hraða og gæðum afhendingu efnis. Ef Facebook væri ekki með dreifð net, heldur væri nóg með upprunaþjón sem staðsettur er í Bandaríkjunum, gæti það tekið umtalsvert lengri tíma að hlaða prófíl fyrir notendur í Austur-Evrópu.

Nokkur orð um CDN og streymi

FutureSource Consulting greindi tónlistariðnaðinn og komst að þeirri niðurstöðu að árið 2023 muni fjöldi áskrifta að tónlistarstreymisþjónustu ná til tæplega hálfs milljarðs manna. Þar að auki mun þjónusta fá meira en 90% af tekjum sínum frá streymi hljóðs. Staðan með myndband er svipuð; hugtök eins og við skulum spila, nettónleikar og netbíó hafa þegar fest sig í sessi í hinum vinsæla orðasafni. Apple, Google, YouTube og mörg önnur fyrirtæki eru með sína eigin streymisþjónustu.

Í fyrstu kynningu var CDN aðallega notað fyrir síður með kyrrstæðu efni. Static eru upplýsingar sem breytast ekki eftir aðgerðum notenda, tíma og öðrum þáttum, þ.e. er ekki sérsniðið. En aukning straumspilunarmyndbanda og hljóðþjónustu hefur bætt við öðru algengu notkunartilviki fyrir dreifð net. Milliliðþjónar, sem staðsettir eru nálægt markhópnum um allan heim, gera það mögulegt að veita stöðugan aðgang að efni á tímabilum með hámarksálagi, sem útilokar skort á flöskuhálsum á netinu.

Hvernig virkar þetta

Kjarninn í öllum CDN er um það bil sá sami: notaðu milliliði til að geta afhent efni til endaneytenda hraðar. Það virkar sem hér segir: notandinn sendir beiðni um að hlaða niður skrá, hún er móttekin af CDN netþjóninum sem hringir einu sinni á upprunalega netþjóninn og gefur notandanum efnið. Samhliða þessu vistar CDN skrár í tiltekinn tíma og vinnur úr öllum síðari beiðnum úr eigin skyndiminni. Valfrjálst geta þeir einnig forhlaðað skrám frá frumþjóninum, stillt varðveislutíma skyndiminni, þjappað þungum skrám og margt fleira. Í ákjósanlegustu aðstæðum sendir gestgjafinn allan strauminn til CDN hnút, sem notar nú þegar eigin auðlindir til að koma efni til notenda. Það segir sig sjálft að skilvirkt skyndiminni upplýsinga, sem og dreifing beiðna ekki á einn netþjón, heldur til netsins, mun leiða til jafnvægis á umferðarálagi.

Annar mikilvægur eiginleiki CDN-reksturs er að draga úr töfum á gagnaflutningi (einnig þekkt sem RTT - fram og til baka). Að koma á TCP tengingu, hlaða niður fjölmiðlaefni, JS skrá, hefja TLS lotu, allt þetta veltur á ping. Augljóslega, því nær sem þú ert upprunanum, því hraðar geturðu fengið svar frá honum. Þegar öllu er á botninn hvolft, jafnvel ljóshraði hefur sín takmörk: um 200 þúsund km/s um ljósleiðara. Þetta þýðir að frá Moskvu til Washington verður seinkunin um 75 ms í RTT og er það án áhrifa millibúnaðar.

Til að skilja betur hvaða vandamál efnisdreifingarnet leysa, er hér listi yfir núverandi lausnir:

• Google, Yandex, MaxCDN (notaðu ókeypis CDN til að dreifa JS bókasöfnum, hafa meira en 90 staði í flestum löndum heims);
• Cloudinary, Cloudimage, Google (fínstillingarþjónustur og bókasöfn: myndir, myndbönd, leturgerðir osfrv.);
• Jetpack, Incapsula, Swarmify o.fl. (hagræðing auðlinda í vefumsjónarkerfum: bitrix, wordpress o.s.frv.);
• CDNVideo, StackPath, NGENIX, Megafon (CDN til að dreifa kyrrstæðu efni, notað sem almenn netkerfi);
• Imperva, Cloudflare (lausnir til að flýta fyrir hleðslu vefsíðu).

Fyrstu 3 tegundir CDN af listanum eru hannaðar til að flytja aðeins hluta umferðarinnar frá aðalþjóninum. Hinir 2 eru notaðir sem fullgildir proxy-þjónar með fullri sendingu rása frá upprunahýslinum.

Hverjum og hvaða ávinningi veitir tæknin?

Fræðilega séð getur hvaða vefsíða sem selur vörur sínar/þjónustu til fyrirtækja eða einstaklinga (B2B eða B2C) notið góðs af því að innleiða CDN. Mikilvægt er að markhópur þess, þ.e. notendahópur var utan landfræðilegrar staðsetningu þeirra. En jafnvel þótt þetta sé ekki raunin munu dreifikerfi hjálpa til við álagsjafnvægi fyrir mikið magn af efni.

Það er ekkert leyndarmál að nokkur þúsund þræðir duga til að stífla netþjónarás. Þess vegna mun dreifing myndbandsútsendinga til almennings óhjákvæmilega leiða til þess að það myndast flöskuháls - bandbreidd netrásarinnar. Við sjáum það sama þegar það er mikið af litlum, ósaumuðum myndum á vefsíðu (vöruforskoðun, til dæmis). Upprunaþjónninn notar eina TCP tengingu þegar unnið er úr hvaða fjölda beiðna sem er, sem mun setja niðurhalið í biðröð. Að bæta við CDN gerir það nauðsynlegt að dreifa beiðnum yfir mörg lén og nota margar TCP tengingar, sem léttir álagi rásarinnar. Og seinkunarformúlan fram og til baka, jafnvel í sorglegustu aðstæður, gefur gildi 6-7 RRT og tekur á sig form: TCP+TLS+DNS. Þetta felur einnig í sér tafir sem tengjast því að virkja útvarpsrásina á tækinu og senda merkið til farsímaturna.

Eftir að hafa dregið saman styrkleika tækni fyrir netviðskipti leggja sérfræðingar áherslu á eftirfarandi atriði:

1. Hröð innviðaskala + minni bandbreidd. Fleiri netþjónar = fleiri staðir þar sem upplýsingar eru geymdar. Þar af leiðandi vinnur einn punktur minni umferð á tímaeiningu, sem þýðir að hann gæti haft minna afköst. Að auki koma hagræðingartæki við sögu, sem gerir þér kleift að takast á við álag án þess að eyða tíma.
2. Lægra ping. Við höfum þegar nefnt að fólki líkar ekki að bíða lengi á netinu. Þess vegna stuðlar hátt ping að háu hopphlutfalli. Seinkunin getur stafað af vandamálum við gagnavinnslu á þjóninum, notkun á gömlum búnaði eða einfaldlega illa úthugsaða netkerfi. Flest þessara vandamála eru að hluta leyst með efnisdreifingarkerfum. Þó það sé mikilvægt að hafa í huga hér að raunverulegur ávinningur af innleiðingu tækninnar verður aðeins sýnilegur þegar „neytendapingið“ fer yfir 80-90 ms, og þetta er fjarlægðin frá Moskvu til New York.

   

3. Öryggi gagna. DDos (Denial of Service vírusárásir) miða að því að hrynja netþjóninn til að fá einhvern ávinning. Einn netþjónn er mun næmari fyrir veikleikum í upplýsingaöryggi en dreift neti (að setja upp innviði risa eins og CloudFlare er ekki auðvelt verkefni). Þökk sé notkun sía og réttri dreifingu beiðna yfir netið geturðu auðveldlega komið í veg fyrir tilbúna erfiðleika með aðgang að lögmætri umferð.
4. Hröð efnisdreifing og viðbótarþjónustuaðgerðir. Með því að dreifa miklu magni upplýsinga á netþjóna er hægt að koma tilboðinu fljótt áleiðis til endaneytenda. Aftur, þú þarft ekki að leita langt eftir dæmum - mundu bara Amazon og AliExpress.
5. Hæfni til að „hylja“ vandamál með aðalsíðuna. Það er engin þörf á að bíða þar til DNS er uppfært; þú getur flutt það á nýjan stað og dreift efni sem áður var í skyndiminni. Þetta getur aftur bætt bilanaþol.

Við erum búin að finna út kostina. Nú skulum við skoða hvaða veggskot njóta góðs af þessu.

Auglýsingafyrirtæki

Auglýsingar eru vél framfara. Til að koma í veg fyrir að vélin brenni út verður að hlaða hóflega. Þannig að auglýsingafyrirtækið, sem reynir að takast á við nútíma stafræna heiminn, stendur frammi fyrir vandamálum „þungt efnis“. Með þungum miðlum er átt við margmiðlunarauglýsingar (aðallega hreyfimyndir og myndbönd) sem krefjast mikillar netbandbreiddar. Það tekur langan tíma að hlaða vefsíðu með margmiðlun og gæti frjósið og reynir á styrk taugar notenda. Flestir yfirgefa slík úrræði jafnvel áður en þeir hafa hlaðið niður öllum tiltækum upplýsingum. Auglýsingafyrirtæki geta nýtt sér CDN til að leysa þessi vandamál.

Sala

Rafræn viðskipti þurfa stöðugt að auka landfræðilega umfang sitt. Annað mikilvægt atriði er baráttan við keppinauta, sem nóg er af á öllum markaðssviðum. Ef vefsíða uppfyllir ekki kröfur notenda (þar á meðal að taka langan tíma að hlaða hana) verður hún ekki vinsæl og mun ekki geta leitt til stöðugrar mikils viðskipta. Innleiðing CDN ætti að sanna kost sinn við að meðhöndla gagnabeiðnir frá mismunandi stöðum. Einnig mun umferðardreifing hjálpa til við að koma í veg fyrir umferðarauka og síðari netþjónabilanir.

Pallur með afþreyingarefni

Alls kyns afþreyingarpallur henta hér, allt frá niðurhali á kvikmyndum og leikjum til að streyma myndböndum. Þrátt fyrir að tæknin vinni með kyrrstæðum gögnum geta streymigögn náð til notandans hraðar í gegnum endurvarpa. Aftur, skyndiminni CDN upplýsingar er hjálpræði fyrir eigendur stórra gátta - margmiðlunargeymslu.

Leikir á netinu

Netleikir verða að vera settir í sérstakan hluta. Ef auglýsingar krefjast mikillar bandbreiddar, þá eru verkefni á netinu enn krefjandi fyrir auðlindir. Veitendur standa frammi fyrir vandamáli sem hefur tvær hliðar: aðgangshraða að netþjónum + að tryggja háan leikjaafköst með fallegri grafík. CDN fyrir netleiki er tækifæri til að hafa svokölluð „push zones“ þar sem forritarar geta geymt leiki á netþjónum sem eru staðsettir nálægt notendum. Þetta gerir þér kleift að draga úr áhrifum aðgangshraða að upprunalega netþjóninum og tryggja því þægilega spilun alls staðar.

Af hverju CDN er ekki lækning

Þrátt fyrir augljósa kosti, ekki allir og ekki alltaf leitast við að kynna tækni inn í fyrirtæki þeirra. Afhverju er það? Það er þversagnakennt að sumir ókostir fylgja kostunum, auk þess sem nokkrir punktar í viðbót sem tengjast uppsetningu nets bætast við. Markaðsmenn munu tala fallega um alla kosti tækninnar og gleyma að nefna að þeir verða allir tilgangslausir við margvíslegar aðstæður. Ef við skoðum ókosti CDN nánar er vert að draga fram:

• Vinna aðeins með truflanir. Já, flestar nútíma vefsíður eru með lágt hlutfall af kraftmiklu efni. En þar sem síðurnar eru sérsniðnar mun CDN ekki geta hjálpað (nema kannski að losa mikið magn af umferð);
• Töf á skyndiminni. Hagræðingin sjálf er einn helsti kostur dreifikerfisins. En þegar þú gerir breytingar á upprunaþjóninum tekur það tíma áður en CDN endurheimtir það á öllum netþjónum sínum;
• Massablokkanir. Ef af einhverjum ástæðum er IP-tala CDN bönnuð, þá er öllum síðum sem hýst er á því lokað;
• Í flestum tilfellum mun vafrinn gera tvær tengingar (við upprunaþjóninn og CDN). Og þetta eru millisekúndur til viðbótar af bið;
• Binding við IP tölu verkefna (þar á meðal þeirra sem ekki eru til) sem áður var úthlutað til þess. Fyrir vikið fáum við flókna röðun frá Google leitarvélum og erfiðleikum með að koma síðunni á toppinn meðan á SEO stendur;
• CDN hnúturinn er hugsanlegur bilunarpunktur. Ef þú notar þá er mikilvægt að skilja fyrirfram hvernig kerfisleiðin virkar og hvaða villur geta komið upp þegar unnið er með síðuna;
• Það er fábrotið, en þú þarft að borga fyrir efnisþjónustu. Almennt séð er kostnaður í réttu hlutfalli við umferðarmagn, sem þýðir að eftirlit gæti verið nauðsynlegt til að skipuleggja fjárhagsáætlun.

Mikilvæg staðreynd: jafnvel nálægð CDN við notandann tryggir ekki lágt ping. Hægt er að byggja leiðina frá viðskiptavini til gestgjafa sem staðsettur er í öðru landi eða jafnvel í annarri heimsálfu. Þetta fer eftir leiðarstefnu tiltekins nets og tengslum þess við fjarskiptafyrirtæki (peering). Margir stórir CDN veitendur eru með margar áætlanir, þar sem kostnaðurinn hefur bein áhrif á nálægð viðverustaðarins þegar þeir afhenda efni til marknotenda.

Það eru tækifæri - settu þitt eigið CDN

Ertu óánægður með stefnu fyrirtækja sem veita efnisdreifingarkerfisþjónustu, en fyrirtæki þitt þarf að stækka? Ef mögulegt er, hvers vegna ekki að prófa að ræsa þitt eigið CDN. Þetta er skynsamlegt í eftirfarandi tilvikum:

• Núverandi kostnaður vegna efnisdreifingar stenst ekki væntingar og er ekki efnahagslega réttlætanlegur;
• Við þurfum varanlegt skyndiminni, án nálægðar við aðrar síður á þjóninum og rásinni;
• Markhópurinn er á svæði þar sem engir CDN staðir eru í boði fyrir þig;
• Þörfin á að sérsníða stillingar við afhendingu efnis;
• Það er þörf á að flýta fyrir afhendingu kraftmikils efnis;
• Grunur um brot á friðhelgi einkalífs notenda og aðrar ólöglegar aðgerðir af hálfu þjónustu þriðja aðila.

Til að ræsa CDN mun þú þurfa að hafa lén, nokkra netþjóna á mismunandi svæðum (raunverulegur eða hollur) og tól til vinnslu beiðni. Ekki gleyma því að setja upp SLL vottorð, setja upp og breyta forritum til að þjóna kyrrstætt efni (Nginx eða Apache) og fylgjast með öllu kerfinu í raun.

Rétt stilling á skyndiminni umboð er efni í sérstakri grein, svo við munum ekki lýsa í smáatriðum hér: hvar og hvaða færibreytu á að stilla rétt. Með hliðsjón af stofnkostnaði og tíma til að dreifa neti, getur það verið vænlegra að nota tilbúnar lausnir. En það er nauðsynlegt að hafa að leiðarljósi núverandi aðstæður og skipuleggja nokkur skref fram í tímann.

Með þeim afleiðingum að

CDN er sett af viðbótargetu til að miðla umferð þinni til fjöldans. Er þeirra þörf fyrir netviðskipti? Já og nei, það veltur allt á því hvaða markhópi efnið er ætlað og hvaða markmiðum eigandi fyrirtækisins sækist eftir.

Svæðisbundin og mjög sérhæfð verkefni munu fá fleiri ókosti en kosti af innleiðingu CDN. Beiðnir munu samt koma fyrst til upprunaþjónsins, en í gegnum millilið. Þess vegna vafasama lækkun á ping, en alveg ákveðinn mánaðarlegur kostnaður við að nota þjónustuna. Ef þú ert með góðan netbúnað geturðu auðveldlega bætt núverandi reiknirit fyrir upplýsingaöryggi, komið netþjónum þínum nær notendum og fengið hagræðingu og hagnað ókeypis stöðugt.

En hver ætti í raun að hugsa um milliliðaþjóna eru stór fyrirtæki sem hafa innviði þeirra ekki ráðið við stöðugt vaxandi umferðarflæði. CDN sýnir sig fullkomlega sem tækni sem gerir þér kleift að dreifa netkerfi fljótt á breitt landafræði notenda, bjóða upp á þægilega skýjaspilun eða selja vörur á stórum viðskiptavettvangi.

En jafnvel með breiðan landfræðilegan markhóp er mikilvægt að skilja fyrirfram hvers vegna efnisdreifingarnet er þörf. Hröðun vefsíðna er enn flókið verkefni sem ekki er hægt að leysa með töfrum með því að innleiða CDN. Ekki gleyma svo mikilvægum eiginleikum eins og: krossvettvangi, aðlögunarhæfni, hagræðingu á miðlarahlutanum, kóða, flutningi osfrv. Tæknileg bráðabirgðaúttekt og fullnægjandi ráðstafanir til að útrýma vandamálum eru enn ákjósanlega lausnin fyrir hvaða netverkefni sem er, óháð áherslum og umfangi.

Um réttindi auglýsinga

Þú getur pantað núna öflugir netþjónarsem nota nýjustu örgjörvana amd epyc. Sveigjanleg áætlanir - frá 1 CPU kjarna til geðveikra 128 CPU kjarna, 512 GB vinnsluminni, 4000 GB NVMe.

Heimild: www.habr.com