Cara kandungan yang misteri atau katakan sepatah kata tentang CDN

Penafian:
Artikel ini tidak mengandungi maklumat yang sebelum ini tidak diketahui oleh pembaca yang biasa dengan konsep CDN, tetapi bersifat tinjauan teknologi

Halaman web pertama muncul pada tahun 1990 dan hanya bersaiz beberapa bait. Sejak itu, kandungan telah berskala secara kualitatif dan kuantitatif. Perkembangan ekosistem IT telah membawa kepada fakta bahawa halaman web moden diukur dalam megabait dan trend ke arah peningkatan lebar jalur rangkaian hanya semakin kukuh setiap tahun. Bagaimanakah pembekal kandungan boleh merangkumi skala geografi yang besar dan menyediakan pengguna di mana-mana sahaja dengan akses berkelajuan tinggi kepada maklumat? Rangkaian penghantaran dan pengedaran kandungan, juga dikenali sebagai Rangkaian Penghantaran Kandungan atau ringkasnya CDN, mesti menangani tugas-tugas ini.

Terdapat lebih banyak kandungan "berat" di Internet. Pada masa yang sama, banyak kajian menunjukkan bahawa pengguna tidak mahu berurusan dengan perkhidmatan web jika mereka mengambil masa lebih lama daripada 4-5 saat untuk dimuatkan. Kelajuan pemuatan tapak yang terlalu rendah penuh dengan kehilangan khalayak, yang pastinya akan membawa kepada penurunan trafik, penukaran, dan oleh itu keuntungan. Rangkaian penghantaran kandungan (CDN), secara teori, menghapuskan masalah ini dan akibatnya. Tetapi pada hakikatnya, seperti biasa, segala-galanya diputuskan oleh butiran dan nuansa kes tertentu, yang terdapat banyak di kawasan ini.

Dari manakah idea rangkaian yang diedarkan?

Mari kita mulakan dengan lawatan ringkas ke dalam sejarah dan definisi istilah. CDN ialah rangkaian sekumpulan mesin pelayan yang terletak di lokasi yang berbeza untuk menyediakan akses kepada kandungan Internet yang meliputi sejumlah besar pengguna. Idea rangkaian teragih adalah untuk mempunyai beberapa titik kehadiran (PoP) sekaligus, yang terletak di luar pelayan sumber. Sistem sedemikian akan memproses susunan permintaan masuk dengan lebih pantas, meningkatkan tindak balas dan kelajuan pemindahan sebarang data.

Masalah dengan menyampaikan kandungan kepada pengguna timbul secara akut pada kemuncak pembangunan Internet, i.e. pada pertengahan 90an. Pelayan pada masa itu, yang prestasinya tidak mencapai walaupun komputer riba perdana moden, hampir tidak dapat menahan beban dan tidak dapat menampung trafik yang semakin meningkat. Microsoft membelanjakan ratusan juta dolar setiap tahun untuk penyelidikan yang berkaitan dengan lebuh raya maklumat (640 KB yang terkenal dari Bill Gates segera terlintas di fikiran). Untuk menyelesaikan isu ini, kami terpaksa menggunakan caching hierarki, bertukar daripada modem kepada gentian optik dan menganalisis topologi rangkaian secara terperinci. Keadaan itu mengingatkan lokomotif lama, yang bergegas di sepanjang rel dan di sepanjang jalan dimodenkan dengan segala cara yang mungkin untuk meningkatkan kelajuan.

Sudah pada akhir 90-an, pemilik portal web menyedari bahawa untuk mengurangkan beban dan menyediakan permintaan yang diperlukan, mereka perlu menggunakan pelayan perantara. Beginilah cara CDN pertama muncul, mengedarkan kandungan statik daripada pelayan berbeza yang tersebar secara geografi di seluruh dunia. Pada masa yang sama, perniagaan rangkaian teragih muncul. Penyedia CDN terbesar (sekurang-kurangnya satu terbesar) di dunia, Akamai, menjadi perintis dalam bidang ini, memulakan perjalanannya pada tahun 1998. Beberapa tahun kemudian, CDN menjadi meluas, dan hasil daripada penyampaian kandungan dan sumbangan berjumlah puluhan juta dolar setiap bulan.

Hari ini kita menjumpai CDN setiap kali kita pergi ke halaman komersial dengan trafik tinggi atau berkomunikasi di rangkaian sosial. Perkhidmatan ini disediakan oleh: Amazon, Cloudflare, Akamai, serta banyak pembekal transnasional lain. Selain itu, syarikat besar cenderung menggunakan CDN mereka sendiri, yang membawa mereka beberapa kelebihan dalam kelajuan dan kualiti penyampaian kandungan. Jika Facebook tidak mempunyai rangkaian pengedaran, tetapi berpuas hati dengan hanya pelayan asal yang terletak di Amerika Syarikat, ia mungkin mengambil masa yang lebih lama untuk memuatkan profil untuk pengguna di Eropah Timur.

Sedikit perkataan tentang CDN dan penstriman

FutureSource Consulting menganalisis industri muzik dan membuat kesimpulan bahawa pada 2023 bilangan langganan perkhidmatan penstriman muzik akan mencecah hampir setengah bilion orang. Selain itu, perkhidmatan akan menerima lebih daripada 90% hasil mereka daripada penstriman audio. Situasi dengan video adalah serupa; istilah seperti mari kita bermain, konsert dalam talian dan pawagam dalam talian telah pun berakar umbi dalam leksikon popular. Apple, Google, YouTube dan banyak syarikat lain mempunyai perkhidmatan penstriman mereka sendiri.

Pada pengenalan awalnya, CDN digunakan terutamanya untuk tapak dengan kandungan statik. Statik ialah maklumat yang tidak berubah bergantung pada tindakan pengguna, masa dan faktor lain, i.e. tidak diperibadikan. Tetapi peningkatan perkhidmatan video dan audio penstriman telah menambah satu lagi kes penggunaan biasa untuk rangkaian teragih. Pelayan perantara, yang terletak berhampiran dengan khalayak sasaran di seluruh dunia, memungkinkan untuk menyediakan akses yang stabil kepada kandungan semasa tempoh beban puncak, menghapuskan kekurangan kesesakan Internet.

Как это работает

Intipati semua CDN adalah lebih kurang sama: gunakan perantara untuk dapat menyampaikan kandungan kepada pengguna akhir dengan lebih cepat. Ia berfungsi seperti berikut: pengguna menghantar permintaan untuk memuat turun fail, ia diterima oleh pelayan CDN, yang membuat panggilan sekali ke pelayan asal dan memberikan kandungan kepada pengguna. Selari dengan ini, CDN menyimpan fail untuk tempoh masa tertentu dan memproses semua permintaan seterusnya daripada cachenya sendiri. Secara pilihan, mereka juga boleh pramuat fail daripada pelayan sumber, melaraskan tempoh pengekalan cache, memampatkan fail berat dan banyak lagi. Dalam situasi yang paling ideal, hos menghantar keseluruhan strim ke nod CDN, yang sudah menggunakan sumbernya sendiri untuk menyampaikan kandungan kepada pengguna. Tidak perlu dikatakan bahawa cache maklumat yang berkesan, serta pengedaran permintaan bukan kepada satu pelayan, tetapi kepada rangkaian, akan membawa kepada beban trafik yang lebih seimbang.

Ciri penting kedua operasi CDN ialah pengurangan kelewatan dalam penghantaran data (juga dikenali sebagai RTT - masa perjalanan pergi balik). Mewujudkan sambungan TCP, memuat turun kandungan media, fail JS, memulakan sesi TLS, semua ini bergantung pada ping. Jelas sekali, lebih dekat anda dengan sumber, lebih cepat anda boleh mendapat respons daripadanya. Lagipun, walaupun kelajuan cahaya mempunyai hadnya: kira-kira 200 ribu km/s melalui gentian optik. Ini bermakna bahawa dari Moscow ke Washington kelewatan akan menjadi kira-kira 75 ms dalam RTT, dan ini tanpa pengaruh peralatan perantaraan.

Untuk lebih memahami masalah yang diselesaikan oleh rangkaian pengedaran kandungan, berikut ialah senarai penyelesaian semasa:

• Google, Yandex, MaxCDN (gunakan CDN percuma untuk mengedarkan perpustakaan JS, mempunyai lebih daripada 90 mata kehadiran di kebanyakan negara di dunia);
• Cloudinary, Cloudimage, Google (perkhidmatan pengoptimuman pelanggan dan perpustakaan: imej, video, fon, dll.);
• Jetpack, Incapsula, Swarmify, dll. (pengoptimuman sumber dalam sistem pengurusan kandungan: bitrix, wordpress, dll.);
• CDNVideo, StackPath, NGENIX, Megafon (CDN untuk mengedarkan kandungan statik, digunakan sebagai rangkaian tujuan umum);
• Imperva, Cloudflare (penyelesaian untuk mempercepatkan pemuatan laman web).

3 jenis CDN pertama daripada senarai direka untuk memindahkan hanya sebahagian daripada trafik dari pelayan utama. Baki 2 digunakan sebagai pelayan proksi penuh dengan penghantaran penuh saluran daripada hos sumber.

Kepada siapa dan apakah faedah yang diberikan oleh teknologi itu?

Secara teorinya, mana-mana tapak web yang menjual produk/perkhidmatannya kepada pelanggan korporat atau individu (B2B atau B2C) boleh mendapat manfaat daripada melaksanakan CDN. Adalah penting bahawa khalayak sasarannya, i.e. pangkalan pengguna berada di luar lokasi geografi mereka. Tetapi walaupun ini tidak berlaku, rangkaian pengedaran akan membantu dengan pengimbangan beban untuk volum kandungan yang besar.

Bukan rahsia lagi bahawa beberapa ribu utas sudah cukup untuk menyumbat saluran pelayan. Oleh itu, pengedaran siaran video kepada orang ramai sudah pasti akan membawa kepada pembentukan kesesakan - lebar jalur saluran Internet. Kami melihat perkara yang sama apabila terdapat banyak imej kecil yang tidak dijahit di tapak web (pratonton produk, contohnya). Pelayan asal menggunakan satu sambungan TCP apabila memproses sebarang bilangan permintaan, yang akan beratur muat turun. Menambah CDN menjadikannya perlu untuk mengedarkan permintaan merentas berbilang domain dan menggunakan berbilang sambungan TCP, melegakan beban saluran. Dan formula kelewatan pergi dan balik, walaupun dalam senario paling menyedihkan, memberikan nilai 6-7 RRT dan dalam bentuk: TCP+TLS+DNS. Ini juga termasuk kelewatan yang berkaitan dengan mengaktifkan saluran radio pada peranti dan menghantar isyarat ke menara sel.

Setelah merumuskan kekuatan teknologi untuk perniagaan dalam talian, pakar menyerlahkan perkara berikut:

1. Penskalaan infrastruktur pantas + lebar jalur yang dikurangkan. Lebih banyak pelayan = lebih banyak titik tempat maklumat disimpan. Akibatnya, satu titik memproses lebih sedikit trafik bagi setiap unit masa, yang bermaksud ia mungkin mempunyai daya pemprosesan yang lebih sedikit. Selain itu, alat pengoptimuman turut dimainkan, membolehkan anda mengatasi bebanan puncak tanpa membuang masa.
2. Kurang ping. Kami telah menyebut bahawa orang tidak suka menunggu lama di Internet. Oleh itu, ping yang tinggi menyumbang kepada kadar lantunan yang tinggi. Kelewatan boleh disebabkan oleh masalah dengan pemprosesan data pada pelayan, penggunaan peralatan lama, atau topologi rangkaian yang kurang difikirkan. Kebanyakan masalah ini sebahagiannya diselesaikan oleh rangkaian pengedaran kandungan. Walaupun penting untuk diperhatikan di sini bahawa faedah sebenar melaksanakan teknologi hanya akan dapat dilihat apabila "ping pengguna" melebihi 80-90 ms, dan ini adalah jarak dari Moscow ke New York.

   

3. Keselamatan data. DDos (Serangan virus Penafian Perkhidmatan) bertujuan untuk merosakkan pelayan untuk mendapatkan beberapa manfaat. Satu pelayan lebih mudah terdedah kepada kelemahan keselamatan maklumat daripada rangkaian yang diedarkan (memasang infrastruktur gergasi seperti CloudFlare bukanlah satu tugas yang mudah). Terima kasih kepada penggunaan penapis dan pengedaran permintaan yang betul melalui rangkaian, anda boleh dengan mudah menghalang kesukaran yang dibuat secara buatan dengan akses kepada trafik yang sah.
4. Pengedaran kandungan pantas dan fungsi perkhidmatan tambahan. Mengedarkan sejumlah besar maklumat ke rangkaian pelayan akan memungkinkan untuk menyampaikan tawaran dengan cepat kepada pengguna akhir. Sekali lagi, anda tidak perlu melihat jauh untuk mendapatkan contoh - cuma ingat Amazon dan AliExpress.
5. Keupayaan untuk "menutup" masalah dengan tapak utama. Tidak perlu menunggu sehingga DNS dikemas kini; anda boleh memindahkannya ke lokasi baharu dan mengedarkan kandungan yang dicache sebelum ini. Ini seterusnya boleh meningkatkan toleransi kesalahan.

Kami telah menyusun kelebihan. Sekarang mari kita lihat niche mana yang mendapat manfaat daripada ini.

Perniagaan pengiklanan

Pengiklanan adalah enjin kemajuan. Untuk mengelakkan enjin daripada terbakar, ia mesti dimuatkan dengan sederhana. Jadi perniagaan pengiklanan, cuba menghadapi dunia digital moden, berhadapan dengan masalah "kandungan berat". Media berat merujuk kepada pengiklanan multimedia (terutamanya sepanduk animasi dan video) yang memerlukan lebar jalur rangkaian yang tinggi. Tapak web dengan multimedia mengambil masa yang lama untuk dimuatkan dan mungkin membeku, menguji kekuatan saraf pengguna. Kebanyakan orang meninggalkan sumber sedemikian walaupun sebelum mereka memuat turun semua maklumat yang tersedia. Syarikat pengiklanan boleh memanfaatkan CDN untuk menyelesaikan masalah ini.

Продажи

E-dagang perlu sentiasa mengembangkan liputan geografinya. Satu lagi perkara penting ialah perjuangan menentang pesaing, yang mana terdapat banyak dalam setiap segmen pasaran. Jika tapak web tidak memenuhi keperluan pengguna (termasuk mengambil masa yang lama untuk dimuatkan), tapak web itu tidak akan popular dan tidak akan dapat membawa penukaran tinggi secara konsisten. Melaksanakan CDN harus membuktikan kelebihannya dalam mengendalikan permintaan data dari lokasi yang berbeza. Selain itu, pengedaran trafik akan membantu mencegah lonjakan trafik dan kegagalan pelayan seterusnya.

Platform dengan kandungan hiburan

Semua jenis platform hiburan sesuai di sini, daripada memuat turun filem dan permainan kepada menstrim video. Walaupun teknologi berfungsi dengan data statik, data penstriman boleh sampai kepada pengguna dengan lebih pantas melalui pengulang. Sekali lagi, menyimpan maklumat CDN adalah keselamatan bagi pemilik portal besar - storan multimedia.

Permainan dalam talian

Permainan internet mesti diletakkan di bahagian yang berasingan. Jika pengiklanan memerlukan lebar jalur yang besar, maka projek dalam talian adalah lebih memerlukan sumber. Penyedia berhadapan dengan masalah yang mempunyai dua sisi: kelajuan akses kepada pelayan + memastikan prestasi permainan yang tinggi dengan grafik yang cantik. CDN untuk permainan dalam talian ialah peluang untuk mempunyai apa yang dipanggil "zon tolak" di mana pembangun boleh menyimpan permainan pada pelayan yang terletak berhampiran dengan pengguna. Ini membolehkan anda mengurangkan kesan kelajuan akses kepada pelayan asal, dan oleh itu memastikan permainan yang selesa di mana-mana.

Mengapa CDN bukan ubat penawar

Walaupun kelebihan yang jelas, tidak semua orang dan tidak selalu berusaha untuk memperkenalkan teknologi ke dalam perniagaan mereka. Kenapa begitu? Secara paradoks, beberapa kelemahan berikutan daripada kelebihan, ditambah beberapa lagi perkara yang berkaitan dengan penggunaan rangkaian ditambah. Pemasar akan bercakap dengan indah tentang semua kelebihan teknologi, lupa untuk menyebut bahawa mereka semua menjadi tidak bermakna dalam pelbagai keadaan. Jika kita melihat keburukan CDN dengan lebih terperinci, ia patut diserlahkan:

• Bekerja hanya dengan statik. Ya, kebanyakan laman web moden mempunyai peratusan kandungan dinamik yang rendah. Tetapi apabila halaman diperibadikan, CDN tidak akan dapat membantu (kecuali mungkin memunggah sejumlah besar trafik);
• Kelewatan caching. Pengoptimuman itu sendiri adalah salah satu kelebihan utama rangkaian pengedaran. Tetapi apabila anda membuat perubahan pada pelayan asal, ia mengambil masa sebelum CDN mencapainya merentasi semua pelayannya;
• Penyekatan massa. Jika atas apa-apa sebab alamat IP CDN dilarang, maka semua tapak yang dihoskan padanya ditutup;
• Dalam kebanyakan kes, penyemak imbas akan membuat dua sambungan (ke pelayan asal dan CDN). Dan ini adalah milisaat tambahan menunggu;
• Mengikat kepada alamat IP projek (termasuk yang tidak wujud) yang sebelum ini diberikan kepadanya. Akibatnya, kami mendapat kedudukan yang rumit daripada bot carian Google dan kesukaran untuk membawa tapak ke tempat teratas semasa promosi SEO;
• Nod CDN ialah titik kegagalan yang berpotensi. Jika anda menggunakannya, adalah penting untuk memahami terlebih dahulu cara penghalaan sistem berfungsi dan apakah ralat yang mungkin berlaku semasa bekerja dengan tapak;
• Memang basi, tetapi anda perlu membayar untuk perkhidmatan penghantaran kandungan. Secara umum, kos adalah berkadar dengan volum trafik, yang bermaksud kawalan mungkin diperlukan untuk merancang belanjawan.

Fakta penting: walaupun kedekatan CDN dengan pengguna tidak menjamin ping rendah. Laluan itu boleh dibina dari pelanggan ke hos yang terletak di negara lain atau bahkan di benua lain. Ini bergantung pada dasar penghalaan rangkaian tertentu dan hubungannya dengan pengendali telekom (peering). Banyak penyedia CDN yang besar mempunyai berbilang pelan, di mana kos secara langsung mempengaruhi kedekatan titik kehadiran apabila menyampaikan kandungan kepada pengguna sasaran.

Terdapat peluang - lancarkan CDN anda sendiri

Adakah anda tidak berpuas hati dengan dasar syarikat yang menyediakan perkhidmatan rangkaian pengedaran kandungan, tetapi perniagaan anda perlu berkembang? Jika boleh, mengapa tidak cuba melancarkan CDN anda sendiri. Ini masuk akal dalam kes berikut:

• Kos semasa untuk pengedaran kandungan tidak memenuhi jangkaan dan tidak wajar dari segi ekonomi;
• Kami memerlukan cache kekal, tanpa berdekatan dengan tapak lain pada pelayan dan saluran;
• Khalayak sasaran berada di rantau yang tiada tempat kehadiran CDN tersedia untuk anda;
• Keperluan untuk memperibadikan tetapan semasa menyampaikan kandungan;
• Terdapat keperluan untuk mempercepatkan penyampaian kandungan dinamik;
• Disyaki melanggar privasi pengguna dan tindakan haram lain di pihak perkhidmatan pihak ketiga.

Melancarkan CDN memerlukan anda mempunyai nama domain, beberapa pelayan di wilayah yang berbeza (maya atau khusus) dan alat pemprosesan permintaan. Jangan lupa tentang memasang sijil SLL, menyediakan dan menyunting program untuk menyajikan kandungan statik (Nginx atau Apache), dan memantau keseluruhan sistem dengan berkesan.

Konfigurasi proksi caching yang betul adalah subjek artikel yang berasingan, jadi kami tidak akan menerangkan secara terperinci di sini: di mana dan parameter apa yang perlu ditetapkan dengan betul. Memandangkan kos permulaan dan masa untuk menggunakan rangkaian, menggunakan penyelesaian siap sedia mungkin lebih menjanjikan. Tetapi perlu dipandu oleh keadaan semasa dan merancang beberapa langkah ke hadapan.

Dengan keputusan bahawa

CDN ialah satu set kapasiti tambahan untuk menyampaikan trafik anda kepada orang ramai. Adakah mereka diperlukan untuk perniagaan dalam talian? Ya dan tidak, semuanya bergantung pada khalayak yang dimaksudkan untuk kandungan tersebut dan matlamat yang diusahakan oleh pemilik perniagaan.

Projek serantau dan sangat khusus akan menerima lebih banyak kelemahan daripada kelebihan daripada pelaksanaan CDN. Permintaan masih akan datang dahulu ke pelayan sumber, tetapi melalui perantara. Oleh itu pengurangan yang meragukan dalam ping, tetapi kos bulanan yang agak pasti untuk menggunakan perkhidmatan tersebut. Jika anda mempunyai peralatan rangkaian yang baik, anda boleh meningkatkan algoritma keselamatan maklumat sedia ada dengan mudah, meletakkan pelayan anda lebih dekat dengan pengguna dan menerima pengoptimuman dan keuntungan secara percuma secara berterusan.

Tetapi yang benar-benar harus memikirkan pelayan perantara adalah syarikat besar yang infrastrukturnya tidak dapat menampung aliran trafik yang sentiasa berkembang. CDN menunjukkan dirinya dengan sempurna sebagai teknologi yang membolehkan anda menggunakan rangkaian dengan cepat kepada geografi pengguna yang luas, menyediakan permainan awan yang selesa atau menjual barangan pada platform komersial yang besar.

Tetapi walaupun dengan khalayak geografi yang luas, adalah penting untuk memahami terlebih dahulu mengapa rangkaian pengedaran kandungan diperlukan. Pecutan laman web masih kekal sebagai tugas yang kompleks, yang tidak boleh diselesaikan secara ajaib dengan melaksanakan CDN. Jangan lupa tentang ciri penting seperti: platform merentas, kebolehsuaian, pengoptimuman bahagian pelayan, kod, rendering, dsb. Audit teknikal awal dan langkah yang mencukupi untuk menghapuskan masalah masih merupakan penyelesaian optimum untuk mana-mana projek dalam talian, tanpa mengira fokus dan skalanya.

Sebagai iklan

Boleh order sekarang juga pelayan yang berkuasayang menggunakan pemproses terkini amd epyc. Pelan fleksibel - daripada 1 teras CPU kepada teras 128 CPU yang gila, 512 GB RAM, 4000 GB NVMe.

Sumber: www.habr.com