🥇 Rrugët e paçclear të përmbajtjes ose do të flasim për CDN

Kufizimi:
Ky this article does not contain information previously unknown to readers familiar with the concept of CDN, but serves as a review of the technology.

Faqja e parë në internet u shfaq në vitin 1990 dhe kishte madhësi disa byte. Që nga ajo kohë, përmbajtja është rritur në cilësi dhe sasi. Zhvillimi i ekosistemit IT ka çuar në faktin se faqet moderne të internetit maten në megabajt, dhe tendenca për të rritur bandwidth e rrjeteve forcohet çdo vit. Si mund të arrijnë ofruesit e përmbajtjes një shkallë të gjerë gjeografike dhe të sigurojnë përdoruesve një shpejtësi të lartë të aksesit në informacion kudo? Këto detyra duhet të përballohen nga rrjetet e shpërndarjes dhe dorëzimit të përmbajtjes, të njohura si Content Delivery Network ose thjesht CDN.

Në internet ka gjithnjë e më shumë përmbajtje "të rëndë". Megjithatë, shumë studime tregojnë se përdoruesit nuk dëshirojnë të konsultohen me shërbime interneti nëse ato ngarkohen më gjatë se 4-5 sekonda. Një shpejtësi shumë e ulët ngarkimi të faqes rrezikon humbjen e audiencës, e cila do të çojë në një rënie të trafik, konversisë dhe kështu edhe të fitimeve. Rrjetet e dorëzimit të përmbajtjes (CDN), teorikisht, lejojnë eliminimin e këtyre problemeve dhe pasojave të tyre. Por në praktikë, të gjitha detajet dhe nuancat e një rasti të veçantë e zgjidhin situatën, dhe në këtë fushë ka mjaft.

Nga vjen ideja e rrjeteve të shpërndara

Le të fillojmë me një përmbledhje të shkurtër të historisë dhe definicionet e terminologjive. CDN – një rrjet i grupit të serverëve të vendosur në vende të ndryshme për të ofruar qasje në përmbajtjen e internetit me mbulim të një numri të madh përdoruesish. Ideja e rrjeteve të shpërndara përfshin disa pikë të pranishme (PoP), të cilat janë jashtë serverit origjinal. Kjo sistem do të përpunojë më shpejt masën e kërkesave, duke rritur reagimin dhe shpejtësinë e transmetimit të të dhënave.

Problemi i shpërndarjes së përmbajtjes për përdoruesit u shfaq me vendosmëri në kulmin e zhvillimit të internetit, pra në mes të viteve '90. Serverët e asaj kohe, performanca e të cilëve nuk arrinte as nivelin e laptopëve më të avancuar sot, me vështirësi mbante ngarkesat dhe nuk mund të përballonin trafikun në rritje të përhershme. Microsoft-i shpenzonte çdo vit qindra miliona dollarë për kërkime që lidhen me rrugët lidhëse të informacionit (padyshim që kujtohet ai i famshëm prej 640 KB nga Bill Gates). Për të zgjidhur këto probleme, duhej të përdorej caching hierarkike, kalimi nga modemët në fibra optike dhe detajimi i topologjisë së rrjeteve. Situata dukej si një lokomotivë e vjetër që vraponte mbi binarë dhe përmirësohej vazhdimisht me të gjitha mjetet në dispozicion për të rritur shpejtësinë.

Deri në fund të viteve '90, pronarët e portaleve në internet kuptuan se për të ulur ngarkesën dhe për të siguruar kërkesat e nevojshme, duhej të përdornin serverë ndërmjetës. Kështu u shfaqën CDN-të e para që ndanin përmbajtjen statike nga servera të ndryshëm, të shpërndarë gjeografikisht nëpër botë. Afërsisht në të njëjtën periudhë, gjithashtu filloi biznesi mbi rrjetet e shpërndara. Ofruesi më i madh (të paktën një nga më të mëdhenjtë) të CDN-ve në botë, kompania Akamai, u bë pionier në këtë fushë, duke nisur aktivitetin e saj në vitin 1998. Pak vite më vonë, CDN-të u bënë të zakonshme dhe të ardhurat nga shpërndarja dhe kontributi i përmbajtjes arrinin dhjetëra miliona dollarë çdo muaj.

Sot ne përballemi me CDN çdo herë që kalojmë në një faqe tregtare me trafik të lartë ose kur ndonjëherë komunikojmë në rrjetet sociale. Shërbimin e ofrojnë: Amazon, Cloudflare, Akamai, dhe shumë të tjerë ofrues ndërkombëtarë. Për më tepër, kompanitë e mëdha përpiqen të përdorin CDN të tyre, që u sjell atyre një sërë përfitimesh në shpejtësi dhe cilësi të shpërndarjes së përmbajtjes. Po të mos kishte Facebook shpërndarje të rrjetit, por të kënaqej vetëm me serverin burimor të vendosur në SHBA, ngarkimi i profilit për përdoruesit e Europës Lindore mund të zgjaste shumë më gjatë.

Disa fjalë mbi CDN dhe streaming

Agjencia FutureSource Consulting realizoi një analizë të industrisë muzikore dhe arriti në përfundimin se në vitin 2023 numri i abonimeve në shërbimet e transmetimit muzikor do të arrijë pothuajse në gjysmë miliardi njerëzish. Për më tepër, më shumë se 90% e të ardhurave shërbimet do t'i kenë pikërisht nga audio streaming. Situata me videon është e ngjashme, në leksikonin popullor tashmë janë konsoliduar terma si: let’s play, koncert online dhe kinema online. Shërbimet e tyre të transmetimit i kanë Apple, Google, YouTube dhe shumë kompani të tjera.

Në prezantimin e hershëm, CDN përdorej kryesisht për faqe me përmbajtje statike. Statika nënkupton informacionin që nuk ndryshon në varësi të veprimeve të përdoruesit, kohës dhe faktorëve të tjerë, dmth. nuk është personalizuar. Por zhvillimi i shërbimeve të transmetimit të videove dhe audios ka sjellë një skenar të ri të zakonshëm për përdorimin e rrjeteve të shpërndara. Serverat ndërmjetës, duke qenë afër publikut të synuar në të gjithë botën, lejojnë garancinë e qasjes së qëndrueshme në përmbajtje gjatë periudhave të ngarkesave maksimale, duke eliminuar mungesën e "ngushticave" të internetit.

Si funksionon

Thelbi i të gjithë CDN-ve është afërsisht i njëjtë: të përdorin ndërmjetës për të pasur mundësinë të dorëzojnë përmbajtjen më shpejt te konsumatori përfundimtar. Funksionon në këtë mënyrë: përdoruesi dërgon një kërkesë për ngarkimin e një skedari, e merr serveri CDN, i cili një herë e ndalon në serverin origjinal dhe ia kthen përdoruesit përmbajtjen. Njëkohësisht, CDN do të ruajë skedarët për një periudhë të caktuar kohe dhe do t'i përpunojë të gjitha kërkesat e mëvonshme nga memoria e tij të ruajtur. Opsionalisht, ata gjithashtu dinë të ngarkojnë paraprakisht skedarët nga serveri origjinal, të rregullojnë afatin e ruajtjes së memories, të kompresojnë skedarët e mëdhenj dhe shumë më tepër. Në situatën më ideale, hosti i jep gjithë streamin nodit të CDN, që tashmë përdor burimet e saj për të dorëzuar përmbajtjen te përdoruesit. Natyrisht, që ruajtja efektive e informacionit, 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 karakteristikat më të rëndësishme të funksionimit të CDN është reduktimi i vonesave në transmetimin e të dhënave (në të njëjtën kohë RTT – koha e kthimit). Krijimi i një lidhjeje TCP, shkarkimi i përmbajtjes multimediale, skedarit JS, fillimi i seancës 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. Madje edhe shpejtësia e dritës ka një kufi: rreth 200,000 km/s në fibra optike. Kjo do të thotë që vonesa nga Moska në Uashington do të jetë rreth 75 ms në RTT, dhe kjo pa marrë parasysh ndikimin e pajisjeve ndërmjetësuese.

Për të kuptuar më mirë se cilat probleme zgjidhin rrjetet e shpërndarjes së përmbajtjes, le të japim një listë zgjidhjesh aktuale për sot:

Google, Yandex, MaxCDN (përdorin CDN të lirë për shpërndarjen e biblioteka JS, kanë më shumë se 90 pika pranie në shumicën e vendeve të botës);
Cloudinary, Cloudimage, Google (shërbime dhe biblioteka të optimizimit të klientit: 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 ngarkesës së faqeve të internetit).

Tri tipet e para të CDN nga lista e dhënë janë të destinuara për të transmetuar vetëm një pjesë të trafikut nga serveri kryesor. Dy të tjerat përdoren si serverë me proksi të plotë me transmetim të plotë të kanaleve nga hosti burimor.

Kë kush dhe cilat përfitime i ofron teknologjia

Në teori, çdo faqe që shet produktet/shërbimet e saj për klientë korporativë ose persona fizikë (B2B ose B2C) mund të përfitojë nga implementimi i CDN. E rëndësishme është që audienca e saj e synuar, pra baza e përdoruesve, të jetë jashtë vendndodhjes së tyre gjeografike. Por edhe nëse kjo nuk është ashtu, rrjetet e shpërndarjes do të ndihmojnë në balansimin e ngarkesës gjatë volumin të mëdha të përmbajtjes.

Nuk është sekret, se për të mbushur kanalët e serverëve mjafton një numër i vogël i kanaleve. Prandaj, shpërndarja e transmetimeve video për masat e gjera do të çojë sigurisht në krijimin e një pika ngushtice – kapacitetit të internetit. Këtë e vërejmë edhe kur në një faqe ka shumë imazhe të vogla të pa lidhura (siç janë parashikimet e produkteve, për shembull). Serveri origjinë përdor një lidhje TCP për të procesuar çdo numër kërkesash, duke vënë ngarkesën në radhë. Shtimi i CDN-së kërkon shpërndarjen e kërkesave në disa domene dhe përdorimin e disa lidhjeve TCP, duke shkarkuar kanalin. Formula e vonesës rrethore, madje dhe në rastet më të këqija, jep një vlerë prej 6-7 RTT dhe merr formën: TCP+TLS+DNS. Këtu, gjithashtu është e drejtë të përfshihen vonesat në lidhje me aktivizimin e kanaleve radio në pajisje dhe transmetimin e sinjalit në kullat celularë.

Duke sintetizuar pikat e forta të teknologjisë për biznesin në internet, specialistët theksojnë këto pika:

Shkallëzim të shpejtë të infrastrukturës + ulje të kapacitetit. Më shumë serverë = më shumë pika ku ruhet informacioni. Si rezultat, një pikë proceson më pak trafik në një njësi kohe dhe, si pasojë, mund të ketë një kapacitet më të vogël. Shtohen gjithashtu mjetet e optimizimit, që lejon përballimin e ngarkesave të kulmeve pa humbur kohë.
Ping më i ulët. Kemi përmendur se njerëzit nuk e duan të presin gjatë në internet. Prandaj, një ping i lartë kontribuon në nivele të larta të braktisjes. Vonesa mund të shkaktohet nga probleme në përpunimin e të dhënave në server, përdorimi i pajisjeve të vjetra ose thjesht një topologji e pandërgjegjshme në rrjet. Shumica e këtyre problemeve zgjidhen pjesërisht nga rrjetet e shpërndarjes së përmbajtjes. Megjithatë, është e rëndësishme të theksohet se përfitimi real nga zbatimi i teknologjisë do të duket vetëm kur ‘ping-u i konsumatorit’ tejkalon 80-90 ms, dhe kjo është distanca nga Moska në New York.
Siguria e të dhënave. Sulmet DDos (sulmet ‘shkëputje shërbimi’) synojnë të dëmtojnë funksionimin e serverit me qëllim përfitimin e ndonjë dobie. Një server është shumë më i ekspozuar ndaj dobësive të sigurisë së informacionit sesa një rrjet i shpërndarë (të shkatërrosh infrastrukturën e një gjigandi si CloudFlare nuk është një detyrë e lehtë). Falë përdorimit të filtrave dhe shpërndarjes së duhur të kërkesave në rrjet, mund të parandalohen pa probleme vështirësitë artificiale në qasje ndaj trafik të ligjshëm.
Shpërndarja e shpejtë e përmbajtjes dhe funksione shtesë shërbimi. Shpërndarja e masseve të mëdha të informacionit në rrjetin server do të lejojë që oferta të arrijë më shpejt tek konsumatori final. Për shembuj, nuk është nevoja të shkojmë larg – mjafton të përmendim Amazon dhe AliExpress.
Mundësia për të ‘maskuar’ problemet me faqen kryesore. Nuk është nevoja të presim që DNS të përditësohet, mund ta drejtojmë atë në një lokacion të ri me shpërndarjen e përmbajtjes së mëparshme të cache-uar. Kjo nga ana e saj mund të përmirësojë qëndrueshmërinë ndaj dështimeve.

Kemi sqaruar përfitimet. Tani le të shqyrtojmë se cilave niša u sjell kjo përfitime.

Biznesi i reklamave

Reklama është motor i progresit. Dhe për të mos u prishur motorin, duhet ngarkuar me masë. Kështu edhe biznesi i reklamave, duke u përpjekur të përputhet me botën moderne digjitale has në probleme të ‘përmbajtjes së rëndë’. Me përmbajtje të rëndë kuptohet reklama multi-media (në krye të saj bannerat e animuar dhe video), e cila kërkon kapacitet të lartë kalimi të rrjetit. Një faqe interneti me multimedia ngarkohet ngadalë dhe mund të ngecë, duke testuar nervat e përdoruesve. Shumica hiqen nga këto burime së pari para se t’i ngarkojnë të gjitha informacionin e disponueshëm. Kompanitë reklamuese mund të shfrytëzojnë përfitimet e CDN për të zgjidhur këto probleme.

Shitjet

E-commerce ka nevojë për zgjerim të vazhdueshëm të mbulimit gjeografik. Një aspekt tjetër i rëndësishëm është lufta me konkurrentët, të cilët janë të shumtë në secilën segment të tregut. Nëse një sit web nuk përmbush kërkesat e përdoruesit (përfshirë edhe ngarkesën e ngadalshme), nuk do të jetë popullaritet dhe nuk do të mund të sjellë një konverzion stabilisht të lartë. Zbatimi i CDN duhet të tregojë përparësitë e tij gjatë përpunimit të kërkesave të dhënash nga vendndodhje të ndryshme. Po ashtu, shpërndarja e trafikut do të ndihmojë në parandalimin e shpërthimeve dhe shumicës së çrregullimeve që ndodhin më pas në funksionimin e serverit.

Platformat e përmbajtjes argëtuese

Këtu bënë pjesë platformat e ndryshme argëtuese, duke filluar nga shkarkimi i filmave dhe lojërave, deri te transmetimi i videove. Pavarësisht se teknologjia punon me të dhëna statike, të dhënat e transmetuara mund të arrijnë më shpejt te përdoruesi përmes retransmetuesve. Përsëri, ruajtja e informacionit në CDN është një shpëtim për pronarët e portaleve të mëdha – depoja të multimedia.

Lojërat online

Lojërat në internet duhet të dalin si një pikë e veçantë. Nëse reklamat kërkojnë ngarkesa të mëdha, projektet online janë akoma më kërkuese ndaj burimeve. Ofruesit përballen me një problem me dy aspekte: shpejtësia e aksesit në server dhe sigurimi i performancës së lartë në lojë me grafikë të bukur. CDN për lojërat online është mundësia për të pasur zona të quajtura "push zones", ku zhvilluesit mund të ruajnë lojërat në servera afër përdoruesve. Kjo ndihmon në uljen e ndikimit të shpejtësisë së aksesit në serverin burim, dhe kështu të ofrojnë një përvojë komode lojrash kudo.

Pse CDN nuk është një panacee

Pavarësisht avantazheve të dukshme, jo të gjithë dhe jo gjithmonë kërkojnë të zbatojnë teknologjinë në biznesin e tyre. Pse ndodh kjo? Siç duket paradoksale, disa disavantazhe burojnë nga avantazhet, përveç se shtohet edhe disa pika të tjera që lidhen me shpërndarjen e rrjetit. Marketerët do t'i tregojnë bukur të gjitha avantazhet e teknologjisë, duke harruar të përmendin se të gjitha humbin kuptim në një gamë të gjerë kushtesh. Nëse shqyrtojmë më në detaje minuset e CDN, duhet të theksojmë:

Punë vetëm me statikën. Po, shumica e faqeve moderne kanë një përqindje të ulët të përmbajtjes dinamike. Por atje ku faqet janë të personalizuara, CDN nuk do të ndihmojë (përveçse do të shkarkojë një volum të madh trafiku);
Vonesa e keshimit. Vetë optimizimi është një nga avantazhet kryesore të rrjeteve shpërndarëse. Por kur bëhen ndryshime në serverin origjinë, kalon një kohë para se CDN të rikeshim të gjitha serverët e saj;
Bllokime masive. Nëse për ndonjë arsye adresat IP të CDN bllokohen, atëherë mbyllen të gjitha rrjetet që janë të vendosura në të;
Në shumicën e rasteve, shfletuesi do të krijojë dy lidhje (me serverin origjinë dhe CDN). Dhe kjo sjell disa milisekonda të pritjes;
Lidhja me adresat IP të projekteve (përfshirë ato që nuk ekzistojnë), të cilat ishin lidhur më parë me të. Si rezultat, marrim komplikime në renditjen nga robotët e kërkimit të Google dhe vështirësi për të çuar faqen në krye gjatë promovimit SEO;
Nod CDN është një pikë potenciale dështimi. Nëse i përdorni ato, është e rëndësishme të kuptoni paraprakisht se si është organizimi i rrugës së sistemit dhe çfarë gabimesh mund të ndodhin gjatë punës me faqen;
E thjeshtë, por për shërbimet e shpërndarjes së përmbajtjes duhet paguar. Kryesisht, kostot janë proporcionale me volumin e trafikut, dhe kështu mund të kërkohet kontroll për planifikimin e buxhetit.

Një fakt i rëndësishëm: edhe afërsia e CDN me përdoruesin nuk garanton ping të ulët. Ndërsa ndihmësohet ndërtimi i rrugës nga klienti në host, i cili ndodhet në një vend tjetër ose madje në një kontinent tjetër. Kjo varet nga politika e rrugëtimit të rrjetit të caktuar dhe marrëdhëniet e tij me operatorët e komunikimit (peering). Shumë nga ofruesit e mëdhenj të CDN kanë disa tarifa, ku kostoja ndikon drejtpërdrejt në afërsinë e pikës së pranisë gjatë dhënies së përmbajtjes për përdoruesit e synuar.

Ka mundësi – nisni CDN tuaj

Politika e kompanive që ofrojnë shërbime rrjetesh shpërndarjeje përmbajtjeje nuk ju kënaq, por biznesi ka nevojë për zgjerim? Nëse ka mundësi, pse të mos provoni të lançoni CDN tuaj? Kjo ka kuptim në rastet e mëposhtme:

Shpenzimet aktuale për shpërndarjen e përmbajtjes nuk justifikojnë pritshmëritë e tyre dhe nuk janë ekonomikisht të arsyeshme;
Nevojitet një keš i vazhdueshëm, pa fqinjë nga faqe të tjera në server dhe kanal;
Audienca e synuar ndodhet në një rajon ku nuk ka pika pranimi të CDN-ve të disponueshme;
Nevojshmëria për të personalizuar cilësimet gjatë shpërndarjes së përmbajtjes;
Kërkohet të përshpejtohet shpërndarja e përmbajtjes dinamike;
Dyshime për thyerjen e privatësisë së përdoruesve dhe për veprime të tjera të paligjshme nga shërbime të treta.

Nisja e CDN-së do t’ju kërkojë një emër domeni, disa serverë në rajone të ndryshme (virtualë ose të dedikuar) dhe një mjet për përpunimin e kërkesave. Mos e harroni instalimin e certifikatave SSL, konfigurimin dhe redaktimin e programeve për ofrimin e përmbajtjes statike (Nginx ose Apache), si dhe monitorimin efikas të të gjithë sistemit.

Konfigurimi i saktë i proxy-ve të kešit është një material për një artikull të veçantë, prandaj këtu nuk do të diskutojmë në thellësi: ku dhe cili parameter duhet vendosur. Duke marrë parasysh shpenzimet fillestare dhe kohën për të vendosur rrjetin, përdorimi i zgjidhjeve të gatshme mund të jetë më i perspektivshëm. Por duhet të udhëheqni nga situata e krijuar dhe planifikimi për disa hapa përpara.

Çfarë ndodh në fund

CDN është një grup kapacitesh shtesë për transmetimin e trafikut tuaj në masa të gjerë. A janë ato të nevojshme për biznesin në internet? Po dhe jo, gjithçka varet nga publiku për të cilin është e destinuar përmbajtja dhe cilat qëllime ndjek pronari i biznesit.

Projektet rajonale dhe të specializuara do të kenë më shumë disavantazhe nga zbatimi i CDN-së sesa avantazhe. Kërkesat gjithashtu do të vijnë fillimisht në serverin burimor, por tani përmes një ndërmjetësi. Nga kjo, reduktimi i dyshimtë i ping-ut, por kostot e përgjithshme mujore për përdorimin e shërbimit janë të qarta. Me pajisje të mira rrjetore, mund të përmirësoni qetësisht algoritmet ekzistuese të sigurisë informative, të vendosni serverët tuaj më afër përdoruesve dhe të merrni optimizime dhe përfitime falas në mënyrë të vazhdueshme.

Kujtë do të duhej vërtet të mendonin për serverët ndërmjetës, janë kompanitë e mëdha, infrastrukturat e të cilave nuk përballen dot me fluksin në rritje të trafikut. CDN tregon një performancë të shkëlqyer si teknologji, e cila mundëson ndërtimin e shpejtë të një rrjete në një gjeografi të gjerë përdoruesish, ofron një lojë në re të rehatshme ose mundëson shitjen e produkteve në një platformë të madhe tregtare.

Megjithatë, edhe me gjeografinë e gjerë të audiencës, është e rëndësishme të kuptohet në avancë për çfarë ndihmës nevojiten rrjetet e shpërndarjes së përmbajtjes. Përshpejtimi i saiti vazhdon të mbetet një detyrë komplekse, e cila nuk zgjidhet magjikisht me implementimin e CDN-së. Nuk duhet harruar funksionet e rëndësishme, si: ndërplatformshmëria, adaptiviteti, optimizimi i anës serverike, kodit, renderimit etj. Një auditim teknik paraprak dhe masa të arsyeshme për zgjidhjen e problemeve vazhdojnë të jenë një zgjidhje optimale për çdo projekt online, pa marrë parasysh orientimin dhe përmasat e tij.

Si reklamë

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

Burimi: habr.com