Përmbajtja ndjek rrugë të paparashikueshme, ose për CDN do të flasim

Kërcënimi:
Ky kjo artikull nuk ofron informacione të pa njohura më parë për lexuesit që janë të njohur me konceptin e CDN, por paraqet një përmbledhje të teknologjisë.

Faqja e parë e internetit u shfaq në vitin 1990 dhe kishte një madhësi prej disa bajtësh. Që atëherë, përmbajtja është zgjeruar si cilësisht ashtu edhe sasisht. Zhvillimi i ekosistemit IT ka bërë që faqet moderne të internetit maten në megabajtë dhe tendenca për rritjen e kapacitetit të rrjeteve forcohet çdo vit. Si mund të arrijnë ofruesit e përmbajtjes një shkallë më të gjerë gjeografike dhe të sigurojnë përdoruesve një shpejtësi të lartë të qasjes në informacion? Këto sfida duhet të zgjidhen nga rrjetet e shpërndarjes dhe distribucionit të përmbajtjes, të njohura si Content Delivery Network ose thjesht CDN.

Në internet po bëhet gjithnjë e më shumë përmbajtje "të rëndë". Megjithatë, shumë studime tregojnë se përdoruesit nuk duan të merren me shërbimet e internetit nëse ato ngarkohen për më shumë se 4-5 sekonda. Një shpejtësi ngarkimi të ulët të faqes rrezikon humbjen e audiencës, që do të çonte në zvogëlimin e trafikut, konvertimit, dhe kështu, edhe fitimeve. Rrjetet e shpërndarjes së përmbajtjes (CDN), në teori, lejojnë eliminimin e këtyre problemeve dhe pasojave të tyre. Por në praktikë, detajet dhe nuancat e rastit konkret përcaktojnë gjithçka, dhe ato në këtë fushë janë të shumta.

Nga erdhi ideja e rrjeteve të shpërndara?

Le të fillojmë me një ekskursion të shkurtër në histori dhe definimin e termaeve. CDN – është një rrjet i grupit të serverëve të vendosur në vende të ndryshme për të ofruar qasje në përmbajtjen e internetit me shtrirje të gjerë për përdoruesit. Ideja e rrjeteve të shpërndara përfshin praninë e disa pikave të pranishme (PoP), që gjenden jashtë serverit origjinal. Një sistem i tillë proceson më shpejt shumicën e kërkesave që vijnë, duke rritur reagimin dhe shpejtësinë e transferimit të të dhënave.

Problemi i shpërndarjes së përmbajtjes për përdoruesit u shfaq ashpër në kulmin e zhvillimit të internetit, dmth. në mes të viteve '90. Serverët e asaj kohe, performanca e të cilëve nuk arrinte edhe nivelin e laptopëve më të avancuar sot, me vështirësi përballonin ngarkesën dhe nuk mund të menaxhonin trafikun që po rritej vazhdimisht. Microsoft shpenzonte çdo vit qindra miliona dollarë për hulumtime në lidhje me magjistralen informative (menjëherë na vijnë në mendje të famshmit 640 KB nga Bill Gates). Në rrugën për zgjidhjen e këtyre çështjeve duhej të përdorej keqfaqja hierarkike, kalimi nga modemet në fiber optic dhe analiza e detajuar e topologjisë së rrjeteve. Situata i ngjante një lokomotive të vjetër që vraponte mbi shina dhe që përpiqej të modernizohej me të gjitha mjetet për të rritur shpejtësinë.

Që në fund të viteve '90, pronarët e portaleve web kuptuan se për të ulur ngarkesën dhe për të siguruar kërkesat e nevojshme, ishte e nevojshme të përdoren serverë ndërmjetës. Kështu lindën CDN-të e para, që ofronin përmbajtje statike nga serverë të ndryshëm, gjeografikisht të shpërndarë në mbarë botën. Përafërsisht në atë kohë, fushata për rrjetet e shpërndara filloi gjithashtu. Furnizuesi më i madh (të paktën një nga më të mëdhenjtë) të CDN-ve në botë, kompania Akamai, u bë pionier në këtë fushë, duke e filluar rrugëtimin e saj në vitin 1998. Pak vite më vonë, CDN-të u bënë masive dhe të ardhurat nga shpërndarja dhe kontributi i përmbajtjes arritën dhjetëra miliona dollarë në çdo muaj.

Sot ne përballemi me CDN çdo herë që kalojmë në një faqekomerciale me trafik të lartë ose kur komunikojmë në rrjetet sociale. Shërbimin e ofrojnë: Amazon, Cloudflare, Akamai, si dhe shumë furnizues të tjerë transnacionalë. Gjithashtu, kompanitë e mëdha përpiqen të përdorin CDN-të e tyre, gjë që u sjell atyre një sërë përfitimesh në shpejtësinë dhe cilësinë e shpërndarjes së përmbajtjes. Nëse Facebook nuk do të kishte rrjete të shpërndara dhe do të ishte i kufizuar vetëm në serverin origjinal, që ndodhet në SHBA, ngarkimi i profilit të përdoruesve në Europën lindore mund të merrte shumë më shumë kohë.

Pak fjalë mbi CDN dhe streamingun

Agjencia FutureSource Consulting ka kryer një analizë të industrisë muzikore dhe ka arritur në përfundimin se në vitin 2023 numri i abonimeve në shërbimet e transmetimit muzikor do të arrijë gati gjysmë miliardi njerëz. Gjithashtu, më shumë se 90% e të ardhurave shërbimet do t'i marrin pikërisht nga audios streaming. Situata me videot është e ngjashme, në fjalorin popullor tashmë janë konsoliduar terma si: let’s play, koncert online dhe kino online. Shërbimet e tyre të transmetimit i kanë Apple, Google, YouTube dhe shumë kompani të tjera.

Në përshkrimin fillestar CDN përdorej kryesisht për faqe me përmbajtje statike. Statika quhet informacioni që nuk ndryshon në varësi të veprimeve të përdoruesve, kohës dhe faktorëve të tjerë, pra nuk është personalizuar. Por zhvillimi i shërbimeve të transmetimit të videos dhe audios ka shtuar një skenar të njohur për përdorimin e rrjeteve të shpërndara. Serverët ndërmjetës, duke u gjetur pranë publikut të synuar në të gjithë botën, lejojnë të sigurojnë akses të qëndrueshëm në përmbajtje gjatë periudhave me ngarkesë maksimale, duke eliminuar mungesën e "ngushticave" të internetit.

Si funksionon kjo

Thelbi i të gjitha CDN-ve është për të përdorur ndërmjetës, për të pasur mundësinë për të dorëzuar përmbajtjen më shpejt tek konsumatori përfundimtar. Puna funksionon në këtë mënyrë: përdoruesi dërgon një kërkesë për ngarkimin e një skedari, e cila pranohet nga serveri CDN, i cili një herë drejtohet në serverin origjinal dhe i dorëzon përmbajtjen përdoruesit. Paralelisht me këtë, CDN ruan skedarët në cache për një periudhë të caktuar kohe dhe tashmë të gjitha kërkesat pasuese i përpunon nga cache-i i vet. Opcionalisht, ato gjithashtu dinë të ngarkojnë paraprakisht skedarët nga serveri origjinal, të rregullojnë kohën e ruajtjes së cache-it, të kompresojnë skedarët e rëndë dhe shumë të tjera. Në situatën më ideale, hosti transferon gjithë fluksin te nyja e CDN, e cila tashmë përdor burimet e saj për të dorëzuar përmbajtjen te përdoruesit. Natyrisht, që ruajtja efektive e informacionit në cache, si dhe shpërndarja e kërkesave jo në një server, por në një rrjet, do të çojë në një ngarkesë më të balancuar të trafikut.

Një nga veçoritë më të rëndësishme të funksionimit të CDN është reduktimi i vonesave në transferimin e të dhënave ( RTT – round trip time ). Krijimi i një lidhjeje TCP, ngarkimi i mediakontentit, dosjes JS, fillimi i një seance TLS, të gjitha këto varen nga ping-u. Është e qartë se sa më afër të jeni burimit, aq më shpejt do të merrni përgjigje prej tij. Edhe shpejtësia e dritës ka një kufi: rreth 200 mijë km/s në fibra optike. Kjo do të thotë se vonesa nga Moska në Washington do të jetë rreth 75 ms në RTT, dhe ky është pa ndikimin e pajisjeve ndërmjetëse.

Për të kuptuar më mirë se cilat probleme zgjidhin rrjetet e shpërndarjes së përmbajtjes, do të japim një listë të zgjidhjeve aktuale deri më sot:

• Google, Yandex, MaxCDN (përdorin CDN falas për shpërndarjen e biblioteka JS, kanë më shumë se 90 vendndodhje në shumicën e vendeve të botës);
• Cloudinary, Cloudimage, Google (shërbime dhe biblioteka optimizimi në klient: imazhe, video, fonte etj.);
• Jetpack, Incapsula, Swarmify etj. (optimizimi i burimeve në sistemet e menaxhimit të përmbajtjes: bitrix, wordpress etj.);
• CDNVideo, StackPath, NGENIX, MegaFon (CDN për shpërndarjen e përmbajtjes statike, përdoren si rrjete me qëllim të përgjithshëm);
• Imperva, Cloudflare (zgjidhje për përshpejtimin e ngarkimit të faqeve të internetit).

3 llojet e para të CDN nga lista e dhënë janë të destinuara për të transferuar vetëm një pjesë të trafikut nga serveri kryesor. Dy të mbeturat përdoren si serverë proxy të plotë me transferimin e plotë të kanaleve nga hosti burimor.

Kujt dhe cilat përfitime ofron teknologjia

Në teori, çdo faqe interneti që shet produktet/shërbimet e veta për klientë korporativë ose individë (B2B ose B2C) mund të ketë përfitime nga implementimi i CDN. Është e rëndësishme që audienca e saj e synuar, dmth baza e përdoruesve, të jetë jashtë vendndodhjes së tyre gjeografike. Por edhe nëse nuk është kështu, rrjetet e shpërndarjes do të ndihmojnë me balancimin e ngarkesës në volume të mëdha përmbajtjeje.

Nuk e është sekret që për të ngarkuar kanal serveri mjafton disa mijëra rrjedha. Prandaj, shpërndarja e transmetimit të video në masë do të çojë patjetër në krijimin e një ngushtice - kapacitetit të kanalit të internetit. Këtë e vërejmë kur në faqe ka shumë imazhe të vogla të pa përmbledhura (siç janë paravidhojat e produkteve, për shembull). Serveri burimor përdor një lidhje TCP për të përpunuar çdo numër kërkesash, duke e vendosur ngarkesën në radhë. Shtimi i CDN-të sjell nevojën për të shpërndarë kërkesat në disa domene dhe për të përdorur disa lidhje TCP, duke lehtësuar kanalit. Formula e vonesës rrethore, madje edhe në rastet më të këqija, jep një vlerë prej 6-7 RRT dhe merr formën: TCP+TLS+DNS. Këtu është e drejtë të përfshihen gjithashtu vonesat e lidhura me aktivizimin e kanaleve radio në pajisje dhe transmetimin e sinjalit në kullat celularë.

Duke përmbledhur pikat e forta të teknologjisë për biznesin në internet, specialistët identifikojnë këto pika:

1. Shkallëzim i shpejtë i infrastrukturës + zvogëlim i kapacitetit të internetit. Më shumë servera = më shumë pika ku ruhet informacioni. Si rezultat, një pikë përpunon më pak trafik në një kohë, dhe kështu mund të ketë një kapacitet më të vogël. Shtesë, futen mjetet e optimizimit, që lejojnë përballimin e ngarkesave maksimale pa humbje kohe.
2. Ping më i ulët. Ne e përmendëm tashmë se njerëzit nuk pëlqejnë të presin gjatë në internet. Prandaj, një ping i lartë kontribuon në një normë të lartë të braktisjes. Vonesa mund të shkaktohet nga problemet me përpunimin e të dhënave në server, përdorimi i pajisjeve të vjetra ose thjesht nga një topologji e pa menduar mirë e rrjetit. Shumica e këtyre problemeve zgjidhen pjesërisht nga rrjetet e shpërndarjes së përmbajtjes. Megjithatë, është e rëndësishme të theksohet se përfitimi real nga implementimi i teknologjisë do të duket vetëm në rastin kur "ping-u i konsumatorit" tejkalon 80-90 ms, që është distanca nga Moska në Nju Jork.

   

3. Siguria e të dhënave. Ata DDos (sulmet virusale të tipit 'refuzim shërbimi') synojnë të shkaktojnë dështimin e funksionimit të serverit me qëllim përfitimin e ndonjë dobie. Një server është shumë më i ekspozuar ndaj vulnerabiliteteve të sigurisë informative sesa një rrjet i shpërndarë (të vendosësh një infrastrukturë të tillë të madhe si CloudFlare nuk është një detyrë e lehtë). Falë përdorimit të filtrave dhe shpërndarjes së zgjuar të kërkesave përmes rrjetit, mund të parandalohet pa probleme ndonjë vështirësi të krijuar artificialisht me qasjen në trafik legjitim.
4. Përhapja e shpejtë e përmbajtjes dhe funksioneve të tjera shërbyese. Shpërndarja e masave të mëdha të informacionit në rrjetin serverik do të lejojë sjelljen më të shpejtë të ofertës deri te konsumatori përfundimtar. Për shembuj, sërish nuk është nevoja të kërkosh larg – mjafton të kujtojmë Amazon dhe AliExpress.
5. Mundësia për të 'maskuar' problemet me faqen kryesore. Nuk është nevoja të presim për të përditësuar DNS-të, mund të kalojmë në një lokacion të ri me shpërndarjen e përmbajtjes së mëparshme të cache-t. Kjo e fundit mund të përmirësojë qëndrueshmërinë ndaj ndihmës.

E kemi kuptuar përparësitë. Tani le të shqyrtojmë se cilave niša i sjell kjo dobi.

Biznesi i reklamave

Reklama është motor i progresit. Dhe për të siguruar që motori të mos digjet, ai duhet ngarkuar në masë të arsyeshme. Kështu, biznesi i reklamave, duke u përpjekur të përputhet me botën moderne digjitale, përballet me probleme "përmbajtjeje të rëndë". I nënkuptuar nga përmbajtja multimediale (përgjithësisht reklamë animuese dhe video), e cila kërkon lëvizshmëri të lartë të rrjetit. Një faqe interneti me multimedial ngarkohet ngadalë dhe mund të bllokohet, duke provuar nervat e përdoruesve. Shumica heqin dorë nga këto burime përpara se të ngarkojnë të gjithë informacionin e disponueshëm. Kompanitë e reklamave mund të shfrytëzojnë përfitimet e CDN për të zgjidhur këto probleme.

Shitje

Tregu elektronik ka nevojë për zgjerim të vazhdueshëm të mbulimit gjeografik. Një aspekt tjetër i rëndësishëm është konkurrenca, e cila është e pranishme në çdo segment të tregut. Nëse një uebfaqe nuk përmbush kërkesat e përdoruesve (përfshirë ngarkesën e gjatë), ajo nuk do të bëhet populare dhe nuk do të arrijë një konversion të stabilizuar të lartë. Zbatimi i CDN duhet të tregojë avantazhin e tij në përpunimin e kërkesave për të dhëna nga vende të ndryshme. Po ashtu, shpërndarja e trafikut do të ndihmojë në parandalimin e shpërthimeve të tij dhe pasojave të mundshme që pasojnë me dështimet e serverit.

Platforma me përmbajtje argëtuese

Këtu bien nën çatinë e platformave argëtuese të gjithë llojet, duke filluar nga shkarkimi i filmave dhe lojërave, deri te video streaming. Megjithatë, edhe pse teknologjia funksionon me statikën, të dhënat e transmetimit mund të arrijnë te përdoruesi më shpejt përmes retransmetuesve. Sërish, memorizimi i informacionit nga CDN është shpëtimi për pronarët e portaleve të mëdha – depo të multimedia.

Lojërat online

Lojrat në internet duhet të dalin si një pikë e veçantë. Nëse reklama ka nevojë për kapacitete të mëdha, projektet online janë akoma më kërkuese për burimet. Ofruesit përballen me një problem me dy anë: shpejtësia e qasjes në servera + sigurimi i një performancë të lartë të lojës me grafikë të bukur. CDN për lojërat online ka potencialin të krijojë "zona shtytëse", ku zhvilluesit mund të ruajnë lojërat në serverat afër përdoruesve. Kjo ndihmon në zvogëlimin e ndikimit të shpejtësisë së qasjes në serverin origjinal, kështu duke siguruar një përvojë të rehatshme të lojës në çdo vend.

Pse CDN nuk është panacea

Pavarësisht nga avantazhet e dukshme, jo të gjithë dhe jo gjithmonë janë të prirur të zbatojnë teknologjinë në biznesin e tyre. Pse kështu? Siç është paradoxe, disa disavantazhe burojnë nga avantazhet, plus shtohen edhe disa pika lidhur me implementimin e rrjetit. Marketerët do të flasin bukur për të gjitha avantazhet e teknologjisë, duke harruar të përmendin se të gjitha ato humbin kuptimin në një gamë të gjerë kushtesh. Kur shqyrtohen më në hollësi disavantazhet e CDN, merret parasysh se:

• Punoni vetëm me statikën. Po, shumica e faqeve moderne kanë një përqindje të ulët të përmbajtjes dinamike. Por aty ku faqet janë të personalizuara, CDN nuk mund të ndihmojë (përveçse të lehtësosh volumet e mëdha të trafikut);
• Vonesa e cache. Optimizimi vetë është një nga avantazhet kryesore të rrjeteve shpërndarëse. Por kur bëhen ndryshime në serverin burim, kalon kohë para se CDN të ricache-të ato në të gjithë serverat e saj;
• Bllokime masive. Nëse për arsye të caktuar IP adresa e CDN bllokohet, atëherë mbyllen të gjitha faqet që janë të vendosura mbi të;
• Në shumicën e rasteve, shfletuesi do të krijojë dy lidhje (me serverin burim dhe CDN). Dhe kjo sjell disa milisekonda pritjeje;
• Përkushtimi ndaj IP adresave të projekteve (përfshirë ato të paekzistuese), që ishin më parë të lidhura me të. Si rezultat, përjetojmë renditje më të komplikuar nga robotët e kërkimit të Google dhe vështirësi në pozicionimin e faqes në krye gjatë promovimit SEO;
• Nod CDN është një pikë potenciale dështimi. Nëse do t'i përdorni, është e rëndësishme të kuptoni paraprakisht se si funksionon rrugëzimi i sistemit dhe cilat gabime mund të ndodhin gjatë punës me faqen;
• Sikur të ishte thjesht, por për shërbimet e shpërndarjes së përmbajtjes është e nevojshme të paguani. Kryesisht shpenzimet janë proporcionale me Volumin e trafikut, duke kërkuar kështu kontrolle për planifikimin e buxhetit.

Një fakt i rëndësishëm: edhe afërsia e CDN me përdoruesin nuk garanton ping të ulët. Ndërsa ndërtimi i rrugës mund të bëhet nga klienti deri te hosti, i cili ndodhet në një tjetër vend ose madje në një tjetër kontinent. Kjo varet nga politika e rrugëzimit të rrjetit specifik dhe marrëdhëniet e saj me operatorët e komunikimit (peering). Shumë ofrues të mëdhenj CDN kanë disa plane, ku çmimi ndikon drejtpërdrejt në afërsinë e pikës së pranisë gjatë transferimit të përmbajtjes te përdoruesit e synuar.

Nëse ke mundësi – fillo CDN tuaj

Nuk të pëlqen politika e kompanive që ofrojnë shërbime rrjetesh shpërndarjeje përmbajtjeje, por biznesi ka nevojë për zgjerim? Nëse ke mundësi, pse të mos provosh të fillosh CDN tëndin. Kjo ka kuptim në raste të tilla:

• Shpenzimet aktuale për shpërndarjen e përmbajtjes nuk justifikojnë pritjet dhe nuk janë të arsyeshme ekonomikisht;
• Nevojitet një кеш i qëndrueshëm, pa fqinjësi me faqe të tjera mbi serverin dhe kanalit;
• Audita e synuar ndodhet në një rajon ku nuk ka pika pranimi të CDN të disponueshme për ju;
• Nevoja për të personalizuar parametrat kur dorëzoni përmbajtjen;
• Kërkohet të përshpejtohet dorëzimi i përmbajtjes dinamike;
• Dyshime për shkeljen e privatësisë së përdoruesve dhe aktivitete të tjera të paligjshme nga shërbime të treta.

Krijimi i një CDN do të kërkojë një emër domain, disa serverë në rajone të ndryshme (virtualë ose të dedikuar) dhe një instrument për trajtimin e kërkesave. Mos harroni të instaloni certifikatat SSL, të konfiguroni dhe modifikoni programet për dorëzimin e përmbajtjes statike (Nginx ose Apache), dhe të monitoroni gjithë sistemin në mënyrë efektive.

Konfigurimi i duhur i proxy-ve të kešimit është material për një artikull të veçantë, prandaj këtu nuk do të japim detaje: ku dhe cili parametr duhet të vendoset saktë. Duke marrë parasysh shpenzimet fillestare dhe kohën për të zhvilluar rrjetin, përdorimi i zgjidhjeve të gatshme mund të jetë më i përshtatshëm. Por duhet të udhëhiqeni nga situata e krijuar dhe planifikimi disa hapa përpara.

Çfarë në fund

CDN është një set kapacitetesh shtesë për transmetimin e trafikut tuaj në masa të gjera. A janë ato të nevojshme për biznesin në internet? Po dhe jo, gjithçka varet nga audita për të cilën është menduar përmbajtja dhe qëllimet e pronarit të biznesit.

Projektet rajonale dhe të specializuara do të kenë më shumë disavantazhe se avantazhe nga zbatimi i CDN. Kërkesat do të vazhdojnë të vijnë fillimisht në serverin origjinal, por tashmë përmes një ndërmjetësi. Nga kjo, reduktimi i dyshimtë i pingut, por një kostot mujore të caktuara për shërbimin. Nëse ka pajisje të mira rrjetore, është e mundur të përsosni algoritmet ekzistues të sigurisë së informacionit, të vendosni serverët tuaj më afër përdoruesve dhe të merrni optimizime dhe përfitime falas në mënyrë të vazhdueshme.

Ata këndvishtrimi, kuptimi i serverëve ndërmjetës është esencial për kompanitë e mëdha, infrastruktura e të cilave nuk arrin të përballojë fluksin në rritje të trafikëve. CDN tregon një performancë të shkëlqyer si teknologji, e cila mundëson shpërndarjen e shpejtë të rrjetit në një gjeografi të gjerë përdoruesish, siguron një përvojë komode në lojërat cloud, ose lejon shitjen e produkteve në një platformë të madhe tregtare.

Megjithatë, madje edhe me një audiencë të gjerë, është e rëndësishme të kuptohet paraprakisht se për çfarë është nevoja për rrjetet e shpërndarjes së përmbajtjes. Shtimi i shpejtësisë së sitit mbetet ende një detyrë komplekse, e cila nuk zgjidhet magjikisht duke implementuar CDN. Nuk duhet harruar funksionet e rëndësishme, siç janë: kryq-platformiteti, adaptiviteti, optimizimi i pjesës serverike, kodit, renderimit etj. Një audit teknik paraprak dhe masa të arsyeshme për eliminimin e problemeve vazhdojnë të jenë zgjidhja optimale për çdo projekt online, pavarësisht nga drejtimi dhe shkalla e tij.

SOF6

Tani mund të porositni serverë të fuqishëm, të cilët përdorin procesorët më të rinj AMD Epyc. Çmime fleksibël — nga 1 bërthamë CPU deri në 128 bërthama CPU të çmendur, 512 GB RAM, 4000 GB NVMe.

Burimi: habr.com