Skrivnostni načini vsebin ali recimo besedo o CDN

Izjava o omejitvi odgovornosti:
Ta članek ne vsebuje informacij, ki prej niso bile znane bralcem, ki poznajo koncept CDN, ampak je v naravi tehnološkega pregleda

Prva spletna stran se je pojavila leta 1990 in je bila velika le nekaj bajtov. Od takrat se je vsebina povečala tako kvalitativno kot kvantitativno. Razvoj IT ekosistema je privedel do tega, da se sodobne spletne strani merijo v megabajtih in trend povečevanja pasovne širine omrežja se vsako leto le krepi. Kako lahko ponudniki vsebin pokrivajo velika geografska območja in uporabnikom povsod zagotovijo hiter dostop do informacij? Omrežja za dostavo in distribucijo vsebine, znana tudi kot Content Delivery Network ali preprosto CDN, morajo biti kos tem nalogam.

Na internetu je vedno več »težkih« vsebin. Obenem številne študije kažejo, da se uporabniki ne želijo ukvarjati s spletnimi storitvami, če se te nalagajo dlje kot 4-5 sekund. Prenizka hitrost nalaganja spletnega mesta je polna izgube občinstva, kar bo zagotovo povzročilo zmanjšanje prometa, konverzije in s tem dobička. Omrežja za dostavo vsebin (CDN) teoretično odpravljajo te težave in njihove posledice. Toda v resnici, kot običajno, o vsem odločajo podrobnosti in nianse posameznega primera, ki jih je na tem področju veliko.

Od kod ideja o porazdeljenih omrežjih?

Začnimo s kratkim izletom v zgodovino in definicijami pojmov. CDN je omrežje skupine strežniških strojev, ki se nahajajo na različnih lokacijah in zagotavljajo dostop do internetnih vsebin, ki pokrivajo veliko število uporabnikov. Ideja porazdeljenih omrežij je imeti več točk prisotnosti (PoP) hkrati, ki se nahajajo zunaj izvornega strežnika. Takšen sistem bo hitreje obdelal niz dohodnih zahtev, povečal odziv in hitrost prenosa kakršnih koli podatkov.

Težava s podajanjem vsebin uporabnikom se je akutno pojavila na vrhuncu razvoja interneta, tj. sredi 90. let. Takratni strežniki, katerih zmogljivosti niso dosegali niti sodobnih vodilnih prenosnikov, so komaj zdržali obremenitev in niso bili kos vedno večjemu prometu. Microsoft je letno porabil stotine milijonov dolarjev za raziskave, povezane z informacijsko avtocesto (takoj pride na misel slavnih 640 KB od Billa Gatesa). Za rešitev teh težav smo morali uporabiti hierarhično predpomnjenje, preiti z modemov na optična vlakna in podrobno analizirati topologijo omrežja. Situacija je spominjala na staro lokomotivo, ki drvi po tirnicah in se na poti posodablja z vsemi možnimi sredstvi, da poveča hitrost.

Lastniki spletnih portalov so že v poznih 90. letih spoznali, da morajo za zmanjšanje obremenitve in zagotavljanje zahtevanih zahtev uporabiti posredniške strežnike. Tako so se pojavili prvi CDN-ji, ki so distribuirali statično vsebino iz različnih strežnikov, geografsko razpršenih po vsem svetu. Približno v istem času se je pojavilo podjetje, ki temelji na porazdeljenih omrežjih. Pionir na tem področju je postal največji (vsaj eden največjih) CDN ponudnik na svetu, Akamai, ki je svojo pot začel leta 1998. Nekaj ​​let kasneje je CDN postal zelo razširjen, prihodki od dostave vsebin in prispevkov pa so znašali več deset milijonov dolarjev mesečno.

Danes na CDN naletimo vsakič, ko obiščemo komercialno stran z velikim prometom ali komuniciramo na družbenih omrežjih. Storitev zagotavljajo: Amazon, Cloudflare, Akamai ter številni drugi transnacionalni ponudniki. Še več, velika podjetja se nagibajo k uporabi lastnih CDN-jev, kar jim prinaša številne prednosti pri hitrosti in kakovosti dostave vsebin. Če Facebook ne bi imel porazdeljenih omrežij, ampak bi bil zadovoljen samo z izvornim strežnikom v Združenih državah, bi lahko trajalo bistveno dlje, da se naloži profil za uporabnike v vzhodni Evropi.

Nekaj ​​besed o CDN in pretakanju

FutureSource Consulting je analiziral glasbeno industrijo in ugotovil, da bo leta 2023 število naročnin na storitve pretakanja glasbe doseglo skoraj pol milijarde ljudi. Poleg tega bodo storitve prejele več kot 90 % svojih prihodkov od pretakanja zvoka. Podobno je z videom, saj so se v ljudskem leksikonu že zasidrali izrazi, kot so let's play, spletni koncert in spletni kino. Apple, Google, YouTube in številna druga podjetja imajo lastne storitve pretakanja.

V svoji zgodnji predstavitvi se je CDN uporabljal predvsem za spletna mesta s statično vsebino. Statika je informacija, ki se ne spreminja glede na dejanja uporabnika, čas in druge dejavnike, tj. ni personaliziran. Toda porast pretočnih video in avdio storitev je dodal še en pogost primer uporabe za porazdeljena omrežja. Vmesni strežniki, ki se nahajajo blizu ciljne publike po vsem svetu, omogočajo stabilen dostop do vsebine v obdobjih največje obremenitve in odpravljajo pomanjkanje internetnih ozkih grl.

Kako to deluje

Bistvo vseh CDN-jev je približno enako: uporabiti posrednike, da lahko vsebino hitreje dostavimo končnemu potrošniku. Deluje na naslednji način: uporabnik pošlje zahtevo za prenos datoteke, prejme jo CDN strežnik, ki enkrat pokliče prvotni strežnik in uporabniku preda vsebino. Vzporedno s tem CDN predpomni datoteke za določeno časovno obdobje in obdela vse nadaljnje zahteve iz lastnega predpomnilnika. Po želji lahko tudi vnaprej naložijo datoteke iz izvornega strežnika, prilagodijo obdobje hrambe predpomnilnika, stisnejo težke datoteke in še veliko več. V najbolj idealni situaciji gostitelj posreduje celoten tok vozlišču CDN, ki že uporablja lastne vire za dostavo vsebine uporabnikom. Samoumevno je, da bo učinkovito predpomnjenje informacij, pa tudi porazdelitev zahtev ne enemu strežniku, temveč omrežju, vodilo do bolj uravnotežene prometne obremenitve.

Druga pomembna značilnost delovanja CDN je zmanjševanje zakasnitev pri prenosu podatkov (znanih tudi kot RTT – round trip time). Vzpostavitev povezave TCP, prenos medijske vsebine, datoteke JS, začetek seje TLS, vse to je odvisno od pinga. Očitno je, da bližje kot ste viru, hitreje lahko dobite odgovor od njega. Navsezadnje ima tudi svetlobna hitrost svojo mejo: približno 200 tisoč km/s po optičnem vlaknu. To pomeni, da bo od Moskve do Washingtona zamuda približno 75 ms v RTT, in to brez vpliva vmesne opreme.

Da bi bolje razumeli, katere težave rešujejo omrežja za distribucijo vsebine, je tukaj seznam trenutnih rešitev:

• Google, Yandex, MaxCDN (uporabljajo brezplačne CDN za distribucijo knjižnic JS, imajo več kot 90 točk prisotnosti v večini držav sveta);
• Cloudinary, Cloudimage, Google (storitve in knjižnice za optimizacijo strank: slike, videi, pisave itd.);
• Jetpack, Incapsula, Swarmify itd. (optimizacija virov v sistemih za upravljanje vsebin: bitrix, wordpress ipd.);
• CDNVideo, StackPath, NGENIX, Megafon (CDN za distribucijo statične vsebine, ki se uporablja kot omrežja splošnega namena);
• Imperva, Cloudflare (rešitve za pospešitev nalaganja spletnih strani).

Prve 3 vrste CDN s seznama so namenjene prenosu le dela prometa z glavnega strežnika. Preostala 2 se uporabljata kot polnopravni proxy strežnik s polnim prenosom kanalov iz izvornega gostitelja.

Komu in kakšne koristi prinaša tehnologija?

Teoretično lahko vsako spletno mesto, ki prodaja svoje izdelke/storitve korporativnim strankam ali posameznikom (B2B ali B2C), koristi od implementacije CDN. Pomembno je, da njegova ciljna publika, tj. baza uporabnikov je bila zunaj njihove geografske lokacije. Toda tudi če temu ni tako, bodo distribucijska omrežja pomagala pri uravnoteženju obremenitve za velike količine vsebine.

Ni skrivnost, da je nekaj tisoč niti dovolj za zamašitev strežniškega kanala. Zato bo distribucija video oddaj širši javnosti neizogibno povzročila nastanek ozkega grla - pasovne širine internetnega kanala. Enako vidimo, ko je na spletnem mestu veliko majhnih, nepovezanih slik (na primer predogledi izdelkov). Izvorni strežnik uporablja eno povezavo TCP pri obdelavi poljubnega števila zahtev, ki postavi prenos v čakalno vrsto. Če dodate CDN, je treba zahteve porazdeliti po več domenah in uporabiti več povezav TCP, kar razbremeni kanal. In formula povratne zakasnitve, tudi v najbolj žalostnih scenarijih, daje vrednost 6-7 RRT in ima obliko: TCP+TLS+DNS. To vključuje tudi zamude, povezane z aktiviranjem radijskega kanala na napravi in ​​prenosom signala na bazne postaje.

Po povzetku prednosti tehnologije za spletno poslovanje strokovnjaki izpostavljajo naslednje točke:

1. Hitro skaliranje infrastrukture + zmanjšana pasovna širina. Več strežnikov = več točk, kjer so shranjene informacije. Posledično ena točka obdela manj prometa na časovno enoto, kar pomeni, da ima lahko manjšo prepustnost. Poleg tega pridejo v poštev orodja za optimizacijo, ki vam omogočajo, da se spopadete s koničnimi obremenitvami brez izgube časa.
2. Nižji ping. Omenili smo že, da ljudje ne marajo dolgo čakati na internetu. Zato visok ping prispeva k visokim stopnjam obiskov ene strani. Zakasnitev je lahko posledica težav z obdelavo podatkov na strežniku, uporabe stare opreme ali preprosto slabo premišljene topologije omrežja. Večino teh težav delno rešijo omrežja za distribucijo vsebin. Čeprav je tukaj pomembno opozoriti, da bo resnična korist od uvedbe tehnologije vidna šele, ko bo "potrošniški ping" presegel 80-90 ms, in to je razdalja od Moskve do New Yorka.

   

3. Varnost podatkov. DDos (virusni napadi zavrnitve storitve) so namenjeni zrušitvi strežnika, da bi pridobili nekaj koristi. En strežnik je veliko bolj dovzeten za informacijsko varnostne ranljivosti kot porazdeljeno omrežje (namestitev infrastrukture takšnega velikana, kot je CloudFlare, ni lahka naloga). Zahvaljujoč uporabi filtrov in pravilni porazdelitvi zahtev po omrežju lahko enostavno preprečite umetno ustvarjene težave pri dostopu do legitimnega prometa.
4. Hitra distribucija vsebine in dodatne servisne funkcije. Distribucija velike količine informacij v strežniško omrežje bo omogočila hitro posredovanje ponudbe do končnega potrošnika. Še enkrat, za primere vam ni treba iskati daleč - samo spomnite se Amazona in AliExpressa.
5. Možnost "prikrivanja" težav z glavnim mestom. Ni vam treba čakati, da se DNS posodobi; lahko ga prenesete na novo lokacijo in razdelite predhodno predpomnjeno vsebino. To pa lahko izboljša odpornost na napake.

Razvrstili smo prednosti. Zdaj pa poglejmo, katere niše imajo od tega koristi.

Oglaševalski posel

Oglaševanje je motor napredka. Da motor ne bi pregorel, mora biti zmerno obremenjen. Tako se oglaševalski posel, ki se poskuša spopasti s sodobnim digitalnim svetom, sooča s težavami »težke vsebine«. Težki mediji se nanašajo na večpredstavnostno oglaševanje (predvsem animirane pasice in videe), ki zahteva visoko pasovno širino omrežja. Spletna stran z večpredstavnostjo se dolgo nalaga in lahko zamrzne, kar je na preizkušnji moči uporabnikovih živcev. Večina ljudi takšne vire opusti, še preden prenesejo vse razpoložljive informacije. Oglaševalska podjetja lahko izkoristijo CDN za rešitev teh težav.

Prodaja

E-trgovina mora nenehno širiti svojo geografsko pokritost. Druga pomembna točka je boj proti konkurentom, ki jih je v vsakem tržnem segmentu veliko. Če spletna stran ne izpolnjuje zahtev uporabnikov (vključno s tem, da se dolgo nalaga), ne bo priljubljena in ne bo mogla prinašati konstantno visokih konverzij. Implementacija CDN bi morala dokazati svojo prednost pri obravnavanju podatkovnih zahtev z različnih lokacij. Prav tako bo porazdelitev prometa pomagala preprečiti prometne skoke in posledične okvare strežnika.

Platforme z zabavno vsebino

Tukaj so primerne vse vrste zabavnih platform, od prenosa filmov in iger do pretakanja videoposnetkov. Kljub temu, da tehnologija deluje s statičnimi podatki, lahko pretočni podatki hitreje dosežejo uporabnika prek repetitorjev. Spet je predpomnjenje informacij CDN odrešitev za lastnike velikih portalov - multimedijsko shranjevanje.

Spletne igre

Internetne igre je treba postaviti v ločen razdelek. Če oglaševanje zahteva veliko pasovno širino, so spletni projekti še bolj zahtevni po virih. Ponudniki se soočajo s problemom, ki ima dve plati: hitrost dostopa do strežnikov + zagotavljanje visoke igralne zmogljivosti s čudovito grafiko. CDN za spletne igre je priložnost za tako imenovana »push cone«, kjer lahko razvijalci shranjujejo igre na strežnikih, ki se nahajajo blizu uporabnikov. To vam omogoča, da zmanjšate vpliv hitrosti dostopa do izvirnega strežnika in tako zagotovite udobno igranje povsod.

Zakaj CDN ni zdravilo

Kljub očitnim prednostim si vsi in ne vedno prizadevajo uvesti tehnologijo v svoje poslovanje. Zakaj? Paradoksalno je, da nekatere slabosti sledijo prednosti, dodanih pa je še nekaj točk, povezanih z uvedbo omrežja. Tržniki bodo lepo govorili o vseh prednostih tehnologije, pozabili pa bodo omeniti, da vse postanejo nesmiselne v najrazličnejših pogojih. Če pogledamo slabosti CDN podrobneje, je vredno izpostaviti:

• Delajte samo s statiko. Da, večina sodobnih spletnih mest ima nizek odstotek dinamične vsebine. Toda kjer so strani prilagojene, CDN ne bo mogel pomagati (razen morda razbremenitve velike količine prometa);
• Zakasnitev predpomnjenja. Sama optimizacija je ena glavnih prednosti distribucijskih omrežij. Toda ko naredite spremembo na izvornem strežniku, traja nekaj časa, preden jo CDN znova predpomni v vseh svojih strežnikih;
• Množične blokade. Če je iz kakršnega koli razloga naslov IP CDN prepovedan, so zaprta vsa spletna mesta, ki gostujejo na njem;
• V večini primerov bo brskalnik vzpostavil dve povezavi (z izvornim strežnikom in CDN). In to so dodatne milisekunde čakanja;
• Vezava na IP naslov projektov (vključno z neobstoječimi), ki so mu bili predhodno dodeljeni. Posledično dobimo zapletene uvrstitve od Googlovih iskalnikov in težave pri postavljanju spletnega mesta na vrh med SEO promocijo;
• Vozlišče CDN je potencialna točka okvare. Če jih uporabljate, je pomembno, da vnaprej razumete, kako deluje sistemsko usmerjanje in kakšne napake se lahko pojavijo pri delu s spletnim mestom;
• To je banalno, vendar morate plačati za storitve dostave vsebine. Na splošno so stroški sorazmerni z obsegom prometa, kar pomeni, da so za načrtovanje proračuna morda potrebne kontrole.

Pomembno dejstvo: tudi bližina CDN uporabniku ne zagotavlja nizkega pinga. Pot je mogoče zgraditi od odjemalca do gostitelja, ki se nahaja v drugi državi ali celo na drugi celini. To je odvisno od politike usmerjanja določenega omrežja in njegovega odnosa s telekomunikacijskimi operaterji (peering). Številni veliki ponudniki CDN imajo več načrtov, kjer stroški neposredno vplivajo na bližino točke prisotnosti pri dostavi vsebine ciljnim uporabnikom.

Obstajajo priložnosti - zaženite svoj CDN

Ste nezadovoljni s politiko podjetij, ki ponujajo omrežne storitve za distribucijo vsebine, vendar se mora vaše podjetje razširiti? Če je mogoče, zakaj ne poskusite zagnati svojega CDN. To je smiselno v naslednjih primerih:

• Trenutni stroški distribucije vsebin ne dosegajo pričakovanj in niso ekonomsko upravičeni;
• Potrebujemo stalni predpomnilnik, brez bližine drugih mest na strežniku in kanalu;
• Ciljna publika je v regiji, kjer vam ni na voljo nobenih CDN točk prisotnosti;
• Potreba po personalizaciji nastavitev pri dostavi vsebine;
• Obstaja potreba po pospešitvi dostave dinamičnih vsebin;
• Sumi kršitve zasebnosti uporabnikov in druga nezakonita dejanja s strani storitev tretjih oseb.

Če želite zagnati CDN, boste morali imeti ime domene, več strežnikov v različnih regijah (navideznih ali namenskih) in orodje za obdelavo zahtev. Ne pozabite na namestitev SLL certifikatov, nastavitev in urejanje programov za serviranje statične vsebine (Nginx ali Apache) ter učinkovit nadzor nad celotnim sistemom.

Pravilna konfiguracija proxyjev za predpomnjenje je predmet ločenega članka, zato tukaj ne bomo podrobno opisali: kje in kateri parameter pravilno nastaviti. Glede na začetne stroške in čas za postavitev omrežja je morda bolj obetavna uporaba že pripravljenih rešitev. Vendar se je treba ravnati po trenutni situaciji in načrtovati več korakov naprej.

Kar pomeni, da

CDN je nabor dodatnih zmogljivosti za posredovanje vašega prometa množicam. Ali so potrebni za spletno poslovanje? Da in ne, vse je odvisno od tega, kateri publiki je vsebina namenjena in kakšne cilje zasleduje lastnik podjetja.

Regionalni in visoko specializirani projekti bodo z uvedbo CDN deležni več slabosti kot prednosti. Zahteve bodo še vedno najprej prišle na izvorni strežnik, vendar prek posrednika. Od tod dvomljivo zmanjšanje pinga, a povsem določeni mesečni stroški za uporabo storitve. Če imate dobro omrežno opremo, lahko preprosto izboljšate obstoječe algoritme informacijske varnosti, svoje strežnike postavite bližje uporabnikom in prejemate optimizacije in dobičke brezplačno sproti.

O vmesnih strežnikih pa bi res morali razmišljati velika podjetja, katerih infrastruktura ni kos nenehno naraščajočemu prometu. CDN se odlično izkaže kot tehnologija, ki vam omogoča hitro uvedbo omrežja za široko geografsko območje uporabnikov, zagotavljanje udobnega igranja v oblaku ali prodajo blaga na veliki komercialni platformi.

Toda tudi pri širokem geografskem občinstvu je pomembno vnaprej razumeti, zakaj so potrebna omrežja za distribucijo vsebine. Pospeševanje spletnih strani še vedno ostaja kompleksna naloga, ki je ni mogoče čarobno rešiti z implementacijo CDN. Ne pozabite na tako pomembne funkcije, kot so: večplatformnost, prilagodljivost, optimizacija strežniškega dela, koda, upodabljanje itd. Predhodni tehnični pregled in ustrezni ukrepi za odpravo težav so še vedno optimalna rešitev za vsak spletni projekt, ne glede na njegovo usmerjenost in obseg.

O pravicah oglaševanja

Naročite lahko takoj zmogljivi strežnikiki uporabljajo najnovejše procesorje amd epic. Prilagodljivi načrti - od 1 CPE jedra do norih 128 CPE jeder, 512 GB RAM, 4000 GB NVMe.

Vir: www.habr.com