הדרכים המסתוריות לתוכן או בוא נגיד מילה על CDN

כתב ויתור:
מאמר זה אינו מכיל מידע שלא היה ידוע בעבר לקוראים המכירים את המושג CDN, אך הוא בגדר סקירה טכנולוגית

דף האינטרנט הראשון הופיע בשנת 1990 והיה בגודל של כמה בתים בלבד. מאז, התוכן גדל הן מבחינה איכותית והן מבחינה כמותית. התפתחות האקוסיסטם של ה-IT הובילה לכך שדפי אינטרנט מודרניים נמדדים במגה בייט והמגמה להגדלת רוחב הפס של הרשת רק מתחזקת מדי שנה. כיצד יכולים ספקי תוכן לכסות קנה מידה גיאוגרפי גדול ולספק למשתמשים בכל מקום גישה מהירה למידע? רשתות אספקה ​​והפצה של תוכן, הידועות גם בשם Content Delivery Network או פשוט CDN, חייבות להתמודד עם המשימות הללו.

יש יותר ויותר תוכן "כבד" באינטרנט. יחד עם זאת, מחקרים רבים מראים שמשתמשים לא רוצים להתמודד עם שירותי אינטרנט אם לוקח להם יותר מ-4-5 שניות לטעון. מהירות טעינת אתר נמוכה מדי טומנת בחובה אובדן קהל, מה שבוודאי יוביל לירידה בתנועה, בהמרה, ולפיכך ברווח. רשתות אספקת תוכן (CDNs), בתיאוריה, מבטלות את הבעיות הללו ואת ההשלכות שלהן. אבל במציאות, כרגיל, הכל נקבע לפי הפרטים והניואנסים של מקרה מסוים, שיש הרבה ממנו בתחום זה.

מאיפה הרעיון של רשתות מבוזרות?

נתחיל בסיור קצר בהיסטוריה ובהגדרות של מונחים. CDN היא רשת של קבוצת מכונות שרת הממוקמות במקומות שונים כדי לספק גישה לתוכן אינטרנט המכסה מספר רב של משתמשים. הרעיון של רשתות מבוזרות הוא שיהיו מספר נקודות נוכחות (PoP) בו-זמנית, הממוקמות מחוץ לשרת המקור. מערכת כזו תעבד את מערך הבקשות הנכנסות מהר יותר, תגביר את התגובה ומהירות ההעברה של כל מידע.

הבעיה באספקת תוכן למשתמשים התעוררה בצורה חריפה בשיא התפתחות האינטרנט, כלומר. באמצע שנות ה-90. השרתים של אז, שביצועיהם לא הגיעו אפילו למחשבי הדגל המודרניים, בקושי עמדו בעומס ולא יכלו להתמודד עם התעבורה ההולכת וגוברת. מיקרוסופט הוציאה מאות מיליוני דולרים מדי שנה על מחקר הקשור לכביש המידע (ה-640 KB המפורסמים של ביל גייטס עולה מיד בראש). כדי לפתור את הבעיות הללו, היינו צריכים להשתמש במטמון היררכי, לעבור ממודמים לסיבים אופטיים ולנתח את טופולוגיית הרשת בפירוט. המצב הזכיר קטר ישן, ששועט לאורך המסילות ובדרך עובר מודרניזציה בכל האמצעים האפשריים כדי להגביר את המהירות.

כבר בסוף שנות ה-90 הבינו בעלי פורטלי האינטרנט שכדי להפחית את העומס ולספק את הבקשות הנדרשות, הם צריכים להשתמש בשרתים מתווכים. כך הופיעו ה-CDN הראשונים, שהפיצו תוכן סטטי משרתים שונים הפזורים גיאוגרפית ברחבי העולם. בערך באותו זמן הופיע עסק המבוסס על רשתות מבוזרות. ספקית ה-CDN הגדולה ביותר (לפחות אחת מהגדולות) בעולם, Akamai, הפכה לחלוצה בתחום זה, והחלה את דרכה ב-1998. כעבור כמה שנים, CDN הפך לתפוצה רחבה, וההכנסות מהעברת תוכן ותרומה הסתכמו בעשרות מיליוני דולרים מדי חודש.

היום אנו נתקלים ב-CDN בכל פעם שאנו הולכים לעמוד מסחרי בעל תנועה רבה או מתקשרים ברשתות חברתיות. השירות מסופק על ידי: Amazon, Cloudflare, Akamai, כמו גם ספקים בינלאומיים רבים אחרים. יתרה מכך, חברות גדולות נוטות להשתמש ב-CDN משלהן, מה שמביא להן מספר יתרונות במהירות ובאיכות אספקת התוכן. אם לפייסבוק לא היו רשתות מבוזרות, אלא הסתפקה רק בשרת מקור הממוקם בארצות הברית, יכול היה לקחת זמן רב יותר לטעון פרופיל עבור משתמשים במזרח אירופה.

כמה מילים על CDN וסטרימינג

FutureSource Consulting ניתחה את תעשיית המוזיקה והגיעה למסקנה שבשנת 2023 מספר המנויים לשירותי הזרמת מוזיקה יגיע לכמעט חצי מיליארד אנשים. יתרה מכך, השירותים יקבלו יותר מ-90% מההכנסות שלהם מהזרמת אודיו. המצב עם וידאו דומה; מונחים כמו בואו נשחק, קונצרט מקוון וקולנוע מקוון כבר התבססו בלקסיקון הפופולרי. לאפל, גוגל, יוטיוב ולחברות רבות אחרות יש שירותי סטרימינג משלהן.

בהקדמה המוקדמת, נעשה שימוש ב-CDN בעיקר עבור אתרים עם תוכן סטטי. סטטי הוא מידע שאינו משתנה בהתאם לפעולות המשתמש, זמן וגורמים נוספים, כלומר. אינו מותאם אישית. אבל עלייתם של שירותי וידאו ושמע זורמת הוסיפה עוד מקרה שימוש נפוץ עבור רשתות מבוזרות. שרתים מתווכים, הממוקמים קרוב לקהל היעד ברחבי העולם, מאפשרים לספק גישה יציבה לתוכן בתקופות של עומס שיא, ומבטלים את היעדר צווארי בקבוק באינטרנט.

אֵיך מַפעִילִים אֶת זֶה

המהות של כל ה-CDN זהה בערך: השתמש במתווכים כדי להיות מסוגלים לספק תוכן לצרכן הקצה מהר יותר. זה עובד באופן הבא: המשתמש שולח בקשה להוריד קובץ, הוא מתקבל על ידי שרת ה-CDN, שמבצע קריאה חד פעמית לשרת המקורי ונותן את התוכן למשתמש. במקביל לכך, ה-CDN מאחסן קבצים לפרק זמן נתון ומעבד את כל הבקשות הבאות מהמטמון שלו. לחלופין, הם יכולים גם לטעון מראש קבצים משרת המקור, להתאים את תקופת השמירה של המטמון, לדחוס קבצים כבדים ועוד הרבה יותר. במצב האידיאלי ביותר, המארח מעביר את כל הזרם לצומת CDN, שכבר משתמש במשאבים משלו כדי לספק תוכן למשתמשים. מובן מאליו שאחסון יעיל של מידע במטמון, כמו גם הפצת בקשות לא לשרת אחד, אלא לרשת, יובילו לעומס תעבורה מאוזן יותר.

המאפיין החשוב השני של פעולת CDN הוא הפחתת העיכובים בהעברת נתונים (הידוע גם בשם RTT - זמן נסיעה הלוך ושוב). יצירת חיבור TCP, הורדת תוכן מדיה, קובץ JS, התחלת סשן TLS, כל זה תלוי בפינג. ברור שככל שאתה קרוב יותר למקור, אתה יכול לקבל ממנו תגובה מהר יותר. אחרי הכל, אפילו למהירות האור יש את הגבול שלה: כ-200 אלף קמ"ש דרך סיב אופטי. המשמעות היא שמוסקבה לוושינגטון העיכוב יהיה כ-75 אלפיות השנייה ב-RTT, וזאת ללא השפעה של ציוד ביניים.

כדי להבין טוב יותר אילו בעיות פותרות רשתות הפצת תוכן, הנה רשימה של פתרונות עדכניים:

• גוגל, Yandex, MaxCDN (השתמשו ב-CDN בחינם להפצת ספריות JS, יש יותר מ-90 נקודות נוכחות ברוב מדינות העולם);
• Cloudinary, Cloudimage, Google (שירותי אופטימיזציה ללקוח וספריות: תמונות, סרטונים, גופנים וכו');
• Jetpack, Incapsula, Swarmify וכו'. (אופטימיזציה של משאבים במערכות ניהול תוכן: ביטריקס, וורדפרס וכו');
• CDNVideo, StackPath, NGENIX, Megafon (CDN להפצת תוכן סטטי, המשמש כרשתות למטרות כלליות);
• Imperva, Cloudflare (פתרונות להאצת טעינת האתר).

3 הסוגים הראשונים של CDN מהרשימה מיועדים להעביר רק חלק מהתנועה מהשרת הראשי. 2 הנותרים משמשים כשרתי פרוקסי מלאים עם שידור מלא של ערוצים ממארח ​​המקור.

למי ואילו יתרונות מספקת הטכנולוגיה?

בתיאוריה, כל אתר שמוכר את מוצריו/שירותיו ללקוחות עסקיים או ליחידים (B2B או B2C) יכול להפיק תועלת מהטמעת CDN. חשוב שקהל היעד שלו, כלומר. בסיס המשתמשים היה מחוץ למיקומם הגיאוגרפי. אבל גם אם זה לא המקרה, רשתות הפצה יעזרו באיזון עומסים עבור כמויות גדולות של תוכן.

זה לא סוד שכמה אלפי שרשורים מספיקים כדי לסתום ערוץ שרת. לכן הפצת שידורי וידאו לציבור הרחב תוביל בהכרח להיווצרות צוואר בקבוק - רוחב הפס של ערוץ האינטרנט. אנו רואים את אותו הדבר כאשר יש הרבה תמונות קטנות ולא תפורות באתר אינטרנט (תצוגות מקדימות של מוצרים, למשל). שרת המקור משתמש בחיבור TCP אחד בעת עיבוד כל מספר של בקשות, אשר יעמיד בתור ההורדה. הוספת CDN מחייבת להפיץ בקשות על פני מספר דומיינים ולהשתמש במספר חיבורי TCP, מה שמקל על עומס הערוץ. ונוסחת ההשהיה הלוך ושוב, אפילו בתרחישים העצובים ביותר, נותנת ערך של 6-7 RRT ולוקחת את הצורה: TCP+TLS+DNS. זה כולל גם עיכובים הקשורים להפעלת ערוץ הרדיו במכשיר והעברת האות למגדלי סלולר.

לאחר שסיכמו את חוזקות הטכנולוגיה לעסקים מקוונים, מומחים מדגישים את הנקודות הבאות:

1. קנה מידה מהיר של התשתית + רוחב פס מופחת. יותר שרתים = יותר נקודות שבהן מידע מאוחסן. כתוצאה מכך, נקודה אחת מעבדת פחות תעבורה ליחידת זמן, מה שאומר שהיא עשויה לקבל פחות תפוקה. בנוסף, כלי אופטימיזציה נכנסים לתמונה, ומאפשרים לך להתמודד עם עומסי שיא מבלי לבזבז זמן.
2. פחות פינג. כבר הזכרנו שאנשים לא אוהבים לחכות זמן רב באינטרנט. לכן, פינג גבוה תורם לאחוזי יציאה גבוהים. העיכוב יכול להיגרם מבעיות בעיבוד נתונים בשרת, שימוש בציוד ישן או פשוט טופולוגיית רשת לא מחושבת. רוב הבעיות הללו נפתרות חלקית על ידי רשתות הפצת תוכן. אם כי חשוב לציין כאן שהתועלת האמיתית של הטמעת הטכנולוגיה תהיה גלויה רק ​​כאשר "פינג הצרכן" יעלה על 80-90 ms, וזהו המרחק ממוסקבה לניו יורק.

   

3. אבטחת מידע. DDos (התקפות וירוס מניעת שירות) מכוונות לקריסת השרת על מנת להשיג תועלת כלשהי. שרת אחד רגיש הרבה יותר לפרצות אבטחת מידע מאשר רשת מבוזרת (התקנת תשתית של ענק כמו CloudFlare היא משימה לא פשוטה). הודות לשימוש במסננים והפצה נכונה של בקשות ברשת, ניתן למנוע בקלות קשיים שנוצרו באופן מלאכותי בגישה לתעבורה לגיטימית.
4. הפצת תוכן מהירה ופונקציות שירות נוספות. הפצת כמויות מידע גדולות על גבי רשת שרתים תאפשר להעביר במהירות את ההצעה לצרכן הסופי. שוב, אתה לא צריך לחפש דוגמאות רחוק - רק זכור את אמזון ואליאקספרס.
5. היכולת "להסוות" בעיות עם האתר הראשי. אין צורך להמתין עד לעדכון ה-DNS; אתה יכול להעביר אותו למיקום חדש ולהפיץ תוכן שנשמר בעבר במטמון. זה בתורו יכול לשפר את סובלנות התקלות.

סידרנו את היתרונות. עכשיו בואו נסתכל אילו נישות מרוויחות מכך.

עסק פרסום

פרסום הוא מנוע הקידמה. כדי למנוע שריפת המנוע, יש להעמיס אותו בצורה מתונה. אז עסקי הפרסום, המנסים להתמודד עם העולם הדיגיטלי המודרני, מתמודדים עם הבעיות של "תוכן כבד". מדיה כבדה מתייחסת לפרסום מולטימדיה (בעיקר באנרים וסרטונים מונפשים) הדורש רוחב פס רשת גבוה. אתר אינטרנט עם מולטימדיה לוקח זמן רב לטעון והוא עלול לקפוא, ובודק את חוזק העצבים של המשתמשים. רוב האנשים נוטשים משאבים כאלה עוד לפני שהורידו את כל המידע הזמין. חברות פרסום יכולות לנצל את ה-CDNs כדי לפתור בעיות אלו.

מכירות

המסחר האלקטרוני צריך כל הזמן להרחיב את הכיסוי הגיאוגרפי שלו. נקודה חשובה נוספת היא המאבק במתחרים, שיש הרבה ממנו בכל פלח שוק. אם אתר אינטרנט לא יעמוד בדרישות המשתמש (כולל לוקח זמן רב לטעון אותו), הוא לא יהיה פופולרי ולא יוכל להביא המרות גבוהות באופן עקבי. יישום CDN אמור להוכיח את יתרונו בטיפול בבקשות נתונים ממיקומים שונים. כמו כן, הפצת תעבורה תסייע במניעת עליות תעבורה ותקלות שרת הבאות.

פלטפורמות עם תוכן בידורי

כל מיני פלטפורמות בידור מתאימות כאן, מהורדת סרטים ומשחקים ועד הזרמת סרטונים. למרות העובדה שהטכנולוגיה עובדת עם נתונים סטטיים, הזרמת נתונים יכולה להגיע למשתמש מהר יותר באמצעות משחזרים. שוב, שמירה במטמון של מידע CDN היא ישועה לבעלי פורטלים גדולים - אחסון מולטימדיה.

משחקים מקוונים

יש למקם משחקי אינטרנט בחלק נפרד. אם הפרסום דורש רוחב פס גדול, אז פרויקטים מקוונים דורשים משאבים אפילו יותר. הספקים מתמודדים עם בעיה שיש לה שני צדדים: מהירות גישה לשרתים + הבטחת ביצועי משחקים גבוהים עם גרפיקה יפה. CDN למשחקים מקוונים הוא הזדמנות לקיים מה שנקרא "אזורי דחיפה" שבהם מפתחים יכולים לאחסן משחקים בשרתים הממוקמים קרוב למשתמשים. זה מאפשר לך להפחית את ההשפעה של מהירות הגישה לשרת המקורי, ולכן להבטיח משחק נוח בכל מקום.

מדוע CDN אינו תרופת פלא

למרות היתרונות הברורים, לא כולם ולא תמיד שואפים להכניס טכנולוגיה לעסק שלהם. למה? באופן פרדוקסלי, כמה חסרונות נובעים מהיתרונות, בנוסף מתווספות עוד כמה נקודות הקשורות לפריסת רשת. משווקים ידברו יפה על כל היתרונות של הטכנולוגיה, וישכחו לציין שכולם הופכים חסרי משמעות במגוון רחב של תנאים. אם נסתכל על החסרונות של CDN ביתר פירוט, כדאי להדגיש:

• עבודה רק עם סטטיקה. כן, ברוב האתרים המודרניים יש אחוז נמוך של תוכן דינמי. אך כאשר הדפים מותאמים אישית, ה-CDN לא יוכל לעזור (למעט אולי לפרוק כמות גדולה של תנועה);
• עיכוב במטמון. אופטימיזציה עצמה היא אחד היתרונות העיקריים של רשתות הפצה. אבל כאשר אתה מבצע שינוי בשרת המקור, לוקח זמן עד שה-CDN ישיג אותו מחדש בכל השרתים שלו;
• חסימות המוניות. אם מסיבה כלשהי כתובת ה-IP של CDN אסורה, אז כל האתרים שמתארחים בו נסגרים;
• ברוב המקרים, הדפדפן יבצע שני חיבורים (לשרת המקור ול-CDN). ואלה אלפיות שניות נוספות של המתנה;
• התחייבות לכתובת ה-IP של פרויקטים (כולל לא קיימים) שהוקצו לו בעבר. כתוצאה מכך, אנו מקבלים דירוגים מסובכים מבוטי החיפוש של גוגל וקשיים בהבאת האתר לפסגה במהלך קידום SEO;
• צומת ה-CDN הוא נקודת כשל פוטנציאלית. אם אתם משתמשים בהם, חשוב להבין מראש כיצד פועל ניתוב המערכת ואילו שגיאות עלולות להתרחש במהלך העבודה עם האתר;
• זה נדוש, אבל אתה צריך לשלם עבור שירותי אספקת תוכן. באופן כללי, העלויות פרופורציונליות לנפח התעבורה, מה שאומר שייתכן שיידרשו בקרות לתכנון התקציב.

עובדה חשובה: אפילו הקרבה של ה-CDN למשתמש לא מבטיחה פינג נמוך. ניתן לבנות את המסלול מלקוח למארח הנמצא במדינה אחרת או אפילו ביבשת אחרת. הדבר תלוי במדיניות הניתוב של רשת מסוימת וביחסיה עם מפעילי טלקום (ציירת). לספקי CDN גדולים רבים יש תוכניות מרובות, כאשר העלות משפיעה ישירות על הקרבה של נקודת הנוכחות בעת אספקת תוכן למשתמשי יעד.

יש הזדמנויות - הפעל CDN משלך

האם אינך מרוצה מהמדיניות של חברות המספקות שירותי רשת הפצת תוכן, אך העסק שלך צריך להתרחב? אם אפשר, למה לא לנסות להשיק CDN משלך. זה הגיוני במקרים הבאים:

• העלויות השוטפות להפצת תוכן אינן עומדות בציפיות ואינן מוצדקות כלכלית;
• אנחנו צריכים מטמון קבוע, ללא קרבה לאתרים אחרים בשרת ובערוץ;
• קהל היעד נמצא באזור שבו אין נקודות נוכחות של CDN זמינות עבורך;
• הצורך בהתאמה אישית של הגדרות בעת אספקת תוכן;
• יש צורך להאיץ את אספקת התוכן הדינמי;
• חשדות לפגיעה בפרטיות המשתמש ופעולות בלתי חוקיות אחרות מצד שירותי צד שלישי.

השקת CDN תדרוש מכם שם דומיין, מספר שרתים באזורים שונים (וירטואלי או ייעודי) וכלי לעיבוד בקשות. אל תשכח להתקין תעודות SLL, הגדרה ועריכה של תוכניות להגשת תוכן סטטי (Nginx או Apache), ולנטר ביעילות את המערכת כולה.

תצורה נכונה של פרוקסי מטמון היא נושא למאמר נפרד, ולכן לא נתאר כאן בפירוט: היכן ואיזה פרמטר להגדיר נכון. בהתחשב בעלויות הפעלה וזמן לפריסת רשת, שימוש בפתרונות מוכנים עשוי להיות מבטיח יותר. אבל יש צורך להיות מונחה על ידי המצב הנוכחי ולתכנן כמה צעדים קדימה.

והתוצאה הוא ש

CDN הוא קבוצה של יכולות נוספות להעברת התנועה שלך להמונים. האם הם נחוצים עבור עסקים מקוונים? כן ולא, הכל תלוי לאיזה קהל מיועד התוכן ולאילו מטרות שואף בעל העסק.

פרויקטים אזוריים ומתמחים מאוד יקבלו יותר חסרונות מאשר יתרונות מיישום CDN. בקשות עדיין יגיעו תחילה לשרת המקור, אך באמצעות מתווך. מכאן ההפחתה המפוקפקת בפינג, אך עלויות חודשיות מוגדרות למדי עבור השימוש בשירות. אם יש לכם ציוד רשת טוב, תוכלו לשפר בקלות אלגוריתמי אבטחת מידע קיימים, למקם את השרתים שלכם קרוב יותר למשתמשים ולקבל אופטימיזציות ורווחים בחינם באופן שוטף.

אבל מי שבאמת צריך לחשוב על שרתים מתווכים הן חברות גדולות שהתשתית שלהן לא יכולה להתמודד עם זרימת התעבורה ההולכת וגוברת. CDN מציג את עצמו בצורה מושלמת כטכנולוגיה המאפשרת לך לפרוס במהירות רשת לגיאוגרפיה רחבה של משתמשים, לספק משחקי ענן נוחים או למכור מוצרים בפלטפורמה מסחרית גדולה.

אבל גם עם קהל גיאוגרפי רחב, חשוב להבין מראש מדוע יש צורך ברשתות הפצת תוכן. האצת אתרים עדיין נותרה משימה מורכבת, שלא ניתן לפתור אותה בקסם על ידי הטמעת CDN. אל תשכח מתכונות חשובות כגון: חוצה פלטפורמות, יכולת הסתגלות, אופטימיזציה של חלק השרת, קוד, רינדור וכו'. ביקורת טכנית מקדימה ואמצעים נאותים לסילוק בעיות הם עדיין הפתרון האופטימלי לכל פרויקט מקוון, ללא קשר למיקוד ולהיקף שלו.

על זכויות הפרסום

אתה יכול להזמין כבר עכשיו שרתים חזקיםשמשתמשים במעבדים העדכניים ביותר amd epyc. תוכניות גמישות - מליבת מעבד אחת ועד 1 ליבות מעבד מטורפות, 128 GB RAM, 512 GB NVMe.

מקור: www.habr.com