Njia za siri za maudhui au tuseme neno kuhusu CDN

Kanusho:
Makala haya hayana taarifa ambayo hapo awali haikujulikana kwa wasomaji wanaofahamu dhana ya CDN, lakini iko katika hali ya ukaguzi wa teknolojia.

Ukurasa wa kwanza wa wavuti ulionekana mnamo 1990 na ulikuwa baiti chache tu kwa ukubwa. Tangu wakati huo, maudhui yameongezeka kwa ubora na kiasi. Uendelezaji wa mfumo wa ikolojia wa IT umesababisha ukweli kwamba kurasa za kisasa za wavuti zinapimwa kwa megabytes na mwelekeo wa kuongeza bandwidth ya mtandao unaimarishwa tu kila mwaka. Je, watoa huduma za maudhui wanawezaje kufunika mizani mikubwa ya kijiografia na kuwapa watumiaji kila mahali ufikiaji wa kasi wa juu wa habari? Mitandao ya uwasilishaji na usambazaji yaliyomo, pia inajulikana kama Mtandao wa Uwasilishaji wa Maudhui au kwa urahisi CDN, lazima ikabiliane na majukumu haya.

Kuna maudhui zaidi na zaidi "nzito" kwenye mtandao. Wakati huo huo, tafiti nyingi zinaonyesha kuwa watumiaji hawataki kushughulika na huduma za wavuti ikiwa huchukua muda mrefu zaidi ya sekunde 4-5 kupakia. Kasi ya chini sana ya upakiaji wa tovuti imejaa upotezaji wa watazamaji, ambayo hakika itasababisha kupungua kwa trafiki, ubadilishaji, na kwa hivyo faida. Mitandao ya utoaji maudhui (CDNs), kwa nadharia, huondoa matatizo haya na matokeo yao. Lakini kwa kweli, kama kawaida, kila kitu kinaamuliwa na maelezo na nuances ya kesi fulani, ambayo kuna mengi katika eneo hili.

Wazo la mitandao iliyosambazwa lilitoka wapi?

Wacha tuanze na safari fupi ya historia na ufafanuzi wa maneno. CDN ni mtandao wa kundi la mashine za seva zinazopatikana katika maeneo tofauti ili kutoa ufikiaji wa maudhui ya mtandao yanayofunika idadi kubwa ya watumiaji. Wazo la mitandao iliyosambazwa ni kuwa na sehemu kadhaa za uwepo (PoP) mara moja, ambazo ziko nje ya seva ya chanzo. Mfumo kama huo utashughulikia safu ya maombi yanayoingia haraka, na kuongeza majibu na kasi ya uhamishaji wa data yoyote.

Tatizo la kutoa maudhui kwa watumiaji liliibuka kwa kasi katika kilele cha maendeleo ya mtandao, i.e. katikati ya miaka ya 90. Seva za wakati huo, ambazo utendaji wake haukufikia hata laptops za kisasa za bendera, hazikuweza kuhimili mzigo na hazikuweza kukabiliana na trafiki inayoongezeka kila mara. Microsoft ilitumia mamia ya mamilioni ya dola kila mwaka kwa utafiti unaohusiana na barabara kuu ya habari (maarufu KB 640 kutoka kwa Bill Gates inakuja akilini mara moja). Ili kutatua masuala haya, ilitubidi kutumia uakibishaji wa viwango, kubadili kutoka kwa modemu hadi kwa nyuzi za macho, na kuchanganua topolojia ya mtandao kwa undani. Hali hiyo ilikuwa inawakumbusha locomotive ya zamani, ambayo hukimbia kando ya reli na njiani ni ya kisasa kwa njia zote zinazowezekana ili kuongeza kasi.

Tayari mwishoni mwa miaka ya 90, wamiliki wa milango ya wavuti waligundua kuwa ili kupunguza mzigo na kutoa maombi yaliyohitajika, walihitaji kutumia seva za mpatanishi. Hivi ndivyo CDN za kwanza zilivyoonekana, zikisambaza maudhui tuli kutoka kwa seva tofauti zilizotawanyika kijiografia duniani kote. Karibu wakati huo huo, biashara kulingana na mitandao iliyosambazwa ilionekana. Mtoa huduma mkubwa zaidi (angalau mmoja wa wakubwa zaidi) wa CDN ulimwenguni, Akamai, alikua painia katika eneo hili, akianza safari yake mnamo 1998. Miaka michache baadaye, CDN ilienea, na mapato kutoka kwa uwasilishaji wa yaliyomo na mchango yalifikia makumi ya mamilioni ya dola kila mwezi.

Leo tunakutana na CDN kila tunapoenda kwenye ukurasa wa kibiashara wenye watu wengi zaidi au kuwasiliana kwenye mitandao ya kijamii. Huduma hiyo inatolewa na: Amazon, Cloudflare, Akamai, pamoja na watoa huduma wengine wengi wa kimataifa. Zaidi ya hayo, makampuni makubwa huwa yanatumia CDN zao wenyewe, ambayo huwaletea idadi ya faida katika kasi na ubora wa utoaji wa maudhui. Ikiwa Facebook haikuwa na mitandao iliyosambazwa, lakini iliridhika na seva asili pekee iliyoko Marekani, inaweza kuchukua muda mrefu zaidi kupakia wasifu kwa watumiaji wa Ulaya Mashariki.

Maneno machache kuhusu CDN na utiririshaji

FutureSource Consulting ilichanganua tasnia ya muziki na kuhitimisha kuwa mnamo 2023 idadi ya waliojisajili kwenye huduma za kutiririsha muziki itafikia karibu watu nusu bilioni. Zaidi ya hayo, huduma zitapokea zaidi ya 90% ya mapato yao kutokana na utiririshaji wa sauti. Hali ya video ni sawa; masharti kama vile tucheze, tamasha la mtandaoni na sinema ya mtandaoni tayari yamejikita katika leksimu maarufu. Apple, Google, YouTube na makampuni mengine mengi yana huduma zao za utiririshaji.

Katika utangulizi wake wa mapema, CDN ilitumiwa hasa kwa tovuti zilizo na maudhui tuli. Tuli ni habari ambayo haibadilika kulingana na vitendo vya mtumiaji, wakati na mambo mengine, i.e. haijabinafsishwa. Lakini kuongezeka kwa huduma za video na sauti za utiririshaji kumeongeza kesi nyingine ya matumizi ya kawaida kwa mitandao iliyosambazwa. Seva za kati, ziko karibu na hadhira inayolengwa kote ulimwenguni, hufanya iwezekane kutoa ufikiaji thabiti wa yaliyomo wakati wa mzigo wa kilele, kuondoa ukosefu wa vikwazo vya mtandao.

Jinsi gani kazi hii

Kiini cha CDN zote ni takriban sawa: tumia vipatanishi ili kuweza kuwasilisha maudhui kwa watumiaji wa mwisho haraka. Inafanya kazi kama ifuatavyo: mtumiaji hutuma ombi la kupakua faili, inapokelewa na seva ya CDN, ambayo hufanya simu ya wakati mmoja kwa seva ya asili na inatoa yaliyomo kwa mtumiaji. Sambamba na hili, CDN huhifadhi faili kwa muda fulani na kuchakata maombi yote yanayofuata kutoka kwa kache yake yenyewe. Kwa hiari, wanaweza pia kupakia faili mapema kutoka kwa seva chanzo, kurekebisha muda wa kuhifadhi akiba, kubana faili nzito na mengine mengi. Katika hali nzuri zaidi, mwenyeji hupitisha mkondo mzima kwa nodi ya CDN, ambayo tayari inatumia rasilimali zake kuwasilisha maudhui kwa watumiaji. Inakwenda bila kusema kuwa caching yenye ufanisi wa habari, pamoja na usambazaji wa maombi si kwa seva moja, lakini kwa mtandao, itasababisha mzigo wa trafiki zaidi wa usawa.

Kipengele cha pili muhimu cha uendeshaji wa CDN ni kupunguza ucheleweshaji wa utumaji data (pia hujulikana kama RTT - muda wa kwenda na kurudi). Kuanzisha muunganisho wa TCP, kupakua maudhui ya midia, faili ya JS, kuanzia kikao cha TLS, yote haya yanategemea ping. Kwa wazi, kadiri unavyokaribia chanzo, ndivyo unavyoweza kupata jibu kutoka kwake haraka. Baada ya yote, hata kasi ya mwanga ina kikomo chake: kuhusu 200 elfu km / s kupitia fiber ya macho. Hii ina maana kwamba kutoka Moscow hadi Washington kuchelewa itakuwa karibu 75 ms katika RTT, na hii ni bila ushawishi wa vifaa vya kati.

Ili kuelewa vyema matatizo gani mitandao ya usambazaji wa maudhui hutatua, hapa kuna orodha ya masuluhisho ya sasa:

• Google, Yandex, MaxCDN (tumia CDN za bure kusambaza maktaba ya JS, kuwa na zaidi ya pointi 90 za uwepo katika nchi nyingi za dunia);
• Cloudinary, Cloudimage, Google (huduma na maktaba za uboreshaji wa mteja: picha, video, fonti, n.k.);
• Jetpack, Incapsula, Swarmify, nk. (uboreshaji wa rasilimali katika mifumo ya usimamizi wa yaliyomo: bitrix, wordpress, nk);
• CDNVideo, StackPath, NGENIX, Megafon (CDN ya kusambaza maudhui tuli, inayotumika kama mitandao ya madhumuni ya jumla);
• Imperva, Cloudflare (suluhisho za kuharakisha upakiaji wa tovuti).

Aina 3 za kwanza za CDN kutoka kwenye orodha zimeundwa kuhamisha sehemu tu ya trafiki kutoka kwa seva kuu. 2 zilizosalia hutumiwa kama seva mbadala kamili na uwasilishaji kamili wa chaneli kutoka kwa seva pangishi chanzo.

Je, teknolojia inatoa kwa nani na ni faida gani?

Kinadharia, tovuti yoyote inayouza bidhaa/huduma zake kwa wateja wa mashirika au watu binafsi (B2B au B2C) inaweza kufaidika kwa kutekeleza CDN. Ni muhimu kwamba walengwa wake, i.e. watumiaji walikuwa nje ya eneo lao la kijiografia. Lakini hata ikiwa sivyo, mitandao ya usambazaji itasaidia kusawazisha mzigo kwa idadi kubwa ya yaliyomo.

Sio siri kuwa nyuzi kadhaa elfu zinatosha kuziba chaneli ya seva. Kwa hiyo, kusambaza matangazo ya video kwa umma kwa ujumla bila shaka itasababisha kuundwa kwa chupa - bandwidth ya kituo cha mtandao. Tunaona kitu kimoja wakati kuna picha nyingi ndogo, ambazo hazijaunganishwa kwenye tovuti (hakikisho la bidhaa, kwa mfano). Seva asili hutumia muunganisho mmoja wa TCP wakati wa kuchakata idadi yoyote ya maombi, ambayo yatapanga foleni upakuaji. Kuongeza CDN hufanya iwe muhimu kusambaza maombi katika vikoa vingi na kutumia miunganisho mingi ya TCP, kupunguza mzigo wa kituo. Na fomula ya kuchelewa kwa safari ya kwenda na kurudi, hata katika hali ya kusikitisha zaidi, inatoa thamani ya 6-7 RRT na inachukua fomu: TCP+TLS+DNS. Hii pia inajumuisha ucheleweshaji unaohusishwa na kuwezesha kituo cha redio kwenye kifaa na kupeleka mawimbi kwa minara ya seli.

Baada ya kufanya muhtasari wa nguvu za teknolojia kwa biashara ya mtandaoni, wataalam wanaangazia mambo yafuatayo:

1. Uongezaji wa haraka wa miundombinu + kupunguza kipimo data. Seva zaidi = pointi zaidi ambapo habari huhifadhiwa. Kwa hivyo, hatua moja huchakata trafiki kidogo kwa kila kitengo cha wakati, ambayo inamaanisha inaweza kuwa na matokeo kidogo. Zaidi ya hayo, zana za uboreshaji zinatumika, hukuruhusu kukabiliana na mizigo ya kilele bila kupoteza muda.
2. Ping kidogo. Tayari tumetaja kwamba watu hawapendi kusubiri kwa muda mrefu kwenye mtandao. Kwa hiyo, ping ya juu inachangia viwango vya juu vya bounce. Kuchelewa kunaweza kusababishwa na matatizo ya usindikaji wa data kwenye seva, matumizi ya vifaa vya zamani, au topolojia ya mtandao iliyofikiriwa vibaya. Mengi ya matatizo haya yanatatuliwa kwa kiasi na mitandao ya usambazaji wa maudhui. Ingawa ni muhimu kutambua hapa kwamba faida halisi ya kutekeleza teknolojia itaonekana tu wakati "ping ya watumiaji" inazidi 80-90 ms, na hii ni umbali kutoka Moscow hadi New York.

   

3. Usalama wa data. DDos (Mashambulizi ya virusi vya Kunyimwa Huduma) yanalenga kuharibu seva ili kupata manufaa fulani. Seva moja huathirika zaidi na udhaifu wa usalama wa habari kuliko mtandao unaosambazwa (kusakinisha miundombinu ya kampuni kubwa kama CloudFlare sio kazi rahisi). Shukrani kwa matumizi ya vichungi na usambazaji sahihi wa maombi kwenye mtandao, unaweza kuzuia kwa urahisi matatizo yaliyoundwa na upatikanaji wa trafiki halali.
4. Usambazaji wa haraka wa maudhui na kazi za ziada za huduma. Kusambaza kiasi kikubwa cha habari kwenye mtandao wa seva kutafanya iwezekane kuwasilisha ofa haraka kwa mtumiaji wa mwisho. Tena, hauitaji kuangalia mbali kwa mifano - kumbuka tu Amazon na AliExpress.
5. Uwezo wa "mask" matatizo na tovuti kuu. Hakuna haja ya kusubiri hadi DNS isasishwe; unaweza kuihamisha hadi eneo jipya na kusambaza maudhui yaliyohifadhiwa hapo awali. Hii kwa upande inaweza kuboresha uvumilivu wa makosa.

Tumepanga faida. Sasa hebu tuangalie ni niches gani zinafaidika na hili.

Biashara ya matangazo

Utangazaji ni injini ya maendeleo. Ili kuzuia injini kuungua, lazima iwekewe kwa wastani. Kwa hiyo biashara ya matangazo, kujaribu kukabiliana na ulimwengu wa kisasa wa digital, inakabiliwa na matatizo ya "maudhui nzito". Midia nzito inarejelea utangazaji wa medianuwai (hasa mabango na video zilizohuishwa) ambayo inahitaji kipimo data cha juu cha mtandao. Tovuti iliyo na medianuwai huchukua muda mrefu kupakia na inaweza kuganda, ikijaribu uimara wa neva za watumiaji. Watu wengi huacha rasilimali hizo hata kabla hawajapakua taarifa zote zilizopo. Makampuni ya utangazaji yanaweza kuchukua faida ya CDN kutatua matatizo haya.

Uuzaji

Biashara ya mtandaoni inahitaji kupanua wigo wake wa kijiografia kila wakati. Jambo lingine muhimu ni mapambano dhidi ya washindani, ambayo kuna mengi katika kila sehemu ya soko. Ikiwa tovuti haifikii mahitaji ya mtumiaji (ikiwa ni pamoja na kuchukua muda mrefu kupakia), haitakuwa maarufu na haitaweza kuleta ubadilishaji wa juu mara kwa mara. Utekelezaji wa CDN unapaswa kuthibitisha manufaa yake katika kushughulikia maombi ya data kutoka maeneo tofauti. Pia, usambazaji wa trafiki utasaidia kuzuia spikes za trafiki na kushindwa kwa seva inayofuata.

Majukwaa yenye maudhui ya burudani

Aina zote za majukwaa ya burudani yanafaa hapa, kuanzia kupakua filamu na michezo hadi kutiririsha video. Licha ya ukweli kwamba teknolojia inafanya kazi na data tuli, data ya kusambaza inaweza kufikia mtumiaji kwa kasi kwa njia ya kurudia. Tena, caching habari ya CDN ni wokovu kwa wamiliki wa portaler kubwa - hifadhi ya multimedia.

Michezo ya Mtandaoni

Michezo ya mtandao lazima iwekwe katika sehemu tofauti. Ikiwa utangazaji unahitaji kipimo data kikubwa, basi miradi ya mtandaoni inahitaji rasilimali zaidi. Watoa huduma wanakabiliwa na tatizo ambalo lina pande mbili: kasi ya kufikia seva + kuhakikisha utendaji wa juu wa michezo ya kubahatisha na michoro nzuri. CDN ya michezo ya mtandaoni ni fursa ya kuwa na kinachojulikana kama "eneo la kushinikiza" ambapo wasanidi wanaweza kuhifadhi michezo kwenye seva zilizo karibu na watumiaji. Hii hukuruhusu kupunguza athari za kasi ya ufikiaji kwa seva asili, na kwa hivyo uhakikishe uchezaji mzuri kila mahali.

Kwa nini CDN sio tiba

Licha ya faida dhahiri, si kila mtu na si mara zote kujitahidi kuanzisha teknolojia katika biashara zao. Kwanini hivyo? Kwa kushangaza, baadhi ya hasara hufuata kutoka kwa faida, pamoja na pointi kadhaa zinazohusiana na uwekaji wa mtandao huongezwa. Wafanyabiashara watazungumza kwa uzuri juu ya faida zote za teknolojia, na kusahau kutaja kwamba wote huwa hawana maana katika hali mbalimbali. Ikiwa tutaangalia ubaya wa CDN kwa undani zaidi, inafaa kuangazia:

• Fanya kazi tu na statics. Ndiyo, tovuti nyingi za kisasa zina asilimia ndogo ya maudhui yanayobadilika. Lakini ambapo kurasa zimebinafsishwa, CDN haitaweza kusaidia (isipokuwa labda kupakua kiasi kikubwa cha trafiki);
• Kucheleweshwa kwa akiba. Uboreshaji yenyewe ni moja ya faida kuu za mitandao ya usambazaji. Lakini unapofanya mabadiliko kwenye seva asili, inachukua muda kabla ya CDN kuihifadhi kwenye seva zake zote;
• Vizuizi vya wingi. Ikiwa kwa sababu yoyote anwani ya IP ya CDN imepigwa marufuku, basi tovuti zote ambazo zimehifadhiwa juu yake zimefungwa;
• Mara nyingi, kivinjari kitafanya miunganisho miwili (kwa seva asili na CDN). Na hizi ni milliseconds za ziada za kusubiri;
• Kufunga kwa anwani ya IP ya miradi (pamoja na ambayo haipo) ambayo ilipewa hapo awali. Kwa hivyo, tunapata viwango ngumu kutoka kwa roboti za utafutaji za Google na matatizo katika kuleta tovuti juu wakati wa kukuza SEO;
• Nodi ya CDN ni hatua inayowezekana ya kutofaulu. Ikiwa unazitumia, ni muhimu kuelewa mapema jinsi mfumo wa uendeshaji unavyofanya kazi na ni makosa gani yanaweza kutokea wakati wa kufanya kazi na tovuti;
• Ni ndogo, lakini unapaswa kulipia huduma za utoaji wa maudhui. Kwa ujumla, gharama ni sawia na kiasi cha trafiki, ambayo ina maana udhibiti unaweza kuhitajika kupanga bajeti.

Ukweli muhimu: hata ukaribu wa CDN kwa mtumiaji hauhakikishi ping ya chini. Njia inaweza kujengwa kutoka kwa mteja hadi kwa mwenyeji aliye katika nchi nyingine au hata katika bara lingine. Hii inategemea sera ya uelekezaji ya mtandao fulani na uhusiano wake na waendeshaji wa mawasiliano ya simu (peering). Watoa huduma wengi wakubwa wa CDN wana mipango mingi, ambapo gharama huathiri moja kwa moja ukaribu wa mahali unapowasilisha maudhui kwa watumiaji lengwa.

Kuna fursa - zindua CDN yako mwenyewe

Je, haufurahishwi na sera za makampuni yanayotoa huduma za mtandao wa usambazaji wa maudhui, lakini biashara yako inahitaji kupanuka? Ikiwezekana, kwa nini usijaribu kuzindua CDN yako mwenyewe. Hii ina maana katika kesi zifuatazo:

• Gharama za sasa za usambazaji wa yaliyomo hazifikii matarajio na hazina uhalali wa kiuchumi;
• Tunahitaji kache ya kudumu, bila ukaribu na tovuti zingine kwenye seva na kituo;
• Hadhira inayolengwa iko katika eneo ambalo hakuna sehemu za CDN zinazopatikana kwako;
• Haja ya kubinafsisha mipangilio wakati wa kuwasilisha maudhui;
• Kuna haja ya kuongeza kasi ya utoaji wa maudhui yenye nguvu;
• Tuhuma za ukiukaji wa faragha ya mtumiaji na vitendo vingine haramu kwa upande wa huduma za watu wengine.

Kuzindua CDN itakuhitaji uwe na jina la kikoa, seva kadhaa katika maeneo tofauti (ya kawaida au maalum) na zana ya kuchakata ombi. Usisahau kuhusu kufunga vyeti vya SLL, kuanzisha na kuhariri programu za kutumikia maudhui tuli (Nginx au Apache), na kufuatilia kwa ufanisi mfumo mzima.

Usanidi sahihi wa proxies za caching ni somo la makala tofauti, kwa hiyo hatutaelezea kwa undani hapa: wapi na ni parameter gani ya kuweka kwa usahihi. Kuzingatia gharama za kuanza na wakati wa kupeleka mtandao, kutumia suluhisho zilizopangwa tayari kunaweza kuahidi zaidi. Lakini ni muhimu kuongozwa na hali ya sasa na kupanga hatua kadhaa mbele.

Matokeo ni nini

CDN ni seti ya uwezo wa ziada wa kupeleka trafiki yako kwa raia. Je, zinahitajika kwa biashara ya mtandaoni? Ndiyo na hapana, yote inategemea ni hadhira gani iliyokusudiwa na mmiliki wa biashara anafuata malengo gani.

Miradi ya kikanda na maalumu sana itapata hasara zaidi kuliko faida kutoka kwa utekelezaji wa CDN. Maombi bado yatakuja kwanza kwa seva chanzo, lakini kupitia mpatanishi. Kwa hivyo kupunguzwa kwa ping, lakini gharama dhahiri za kila mwezi za kutumia huduma. Iwapo una vifaa vyema vya mtandao, unaweza kuboresha algoriti zilizopo za usalama wa taarifa kwa urahisi, kuweka seva zako karibu na watumiaji na kupokea uboreshaji na faida bila malipo bila malipo.

Lakini ni nani anayepaswa kufikiria juu ya seva za kati ni kampuni kubwa ambazo miundombinu haiwezi kukabiliana na mtiririko unaokua wa trafiki. CDN inajionyesha kikamilifu kama teknolojia inayokuruhusu kusambaza mtandao kwa haraka kwa jiografia pana ya watumiaji, kutoa uchezaji wa kustarehe wa wingu, au kuuza bidhaa kwenye jukwaa kubwa la kibiashara.

Lakini hata kwa watazamaji wengi wa kijiografia, ni muhimu kuelewa mapema kwa nini mitandao ya usambazaji wa maudhui inahitajika. Uongezaji kasi wa tovuti bado ni kazi ngumu, ambayo haiwezi kutatuliwa kichawi kwa kutekeleza CDN. Usisahau kuhusu vipengele muhimu kama vile: jukwaa la msalaba, kubadilika, uboreshaji wa sehemu ya seva, msimbo, utoaji, nk. Ukaguzi wa awali wa kiufundi na hatua za kutosha za kuondoa matatizo bado ni suluhisho mojawapo kwa mradi wowote wa mtandaoni, bila kujali mwelekeo na ukubwa wake.

Haki za Matangazo

Unaweza kuagiza sasa hivi seva zenye nguvuzinazotumia vichakataji vipya zaidi amd epyc. Mipango inayonyumbulika - kutoka msingi 1 wa CPU hadi cores 128 za kichaa za CPU, RAM ya GB 512, 4000 GB NVMe.

Chanzo: mapenzi.com