หลายคนคงเคยได้ยินเกี่ยวกับ Anycast ในวิธีการระบุที่อยู่เครือข่ายและการกำหนดเส้นทางนี้ ที่อยู่ IP เดียวจะถูกกำหนดให้กับเซิร์ฟเวอร์หลายเครื่องบนเครือข่าย เซิร์ฟเวอร์เหล่านี้สามารถตั้งอยู่ในศูนย์ข้อมูลที่ห่างไกลจากกัน แนวคิดของ Anycast คือขึ้นอยู่กับตำแหน่งของแหล่งคำขอข้อมูลจะถูกส่งไปยังเซิร์ฟเวอร์ที่ใกล้ที่สุด (ตามโทโพโลยีเครือข่ายหรือแม่นยำยิ่งขึ้นคือเซิร์ฟเวอร์โปรโตคอลการกำหนดเส้นทาง BGP) ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถลดจำนวนการกระโดดและเวลาในการตอบสนองของเครือข่ายได้
โดยพื้นฐานแล้ว เส้นทางเดียวกันนี้ได้รับการโฆษณาจากศูนย์ข้อมูลหลายแห่งทั่วโลก ดังนั้นลูกค้าจะถูกส่งไปยังศูนย์ข้อมูล "ดีที่สุด" และ "ใกล้ที่สุด" ตามเส้นทาง BGP ทำไมต้อง Anycast? เหตุใดจึงต้องใช้ Anycast แทน Unicast
Unicast เหมาะมากสำหรับไซต์ที่มีเว็บเซิร์ฟเวอร์เดียวและมีปริมาณการรับส่งข้อมูลปานกลาง อย่างไรก็ตาม หากบริการมีสมาชิกหลายล้านคน ก็มักจะใช้เว็บเซิร์ฟเวอร์จำนวนมาก โดยแต่ละบริการมีที่อยู่ IP เดียวกัน เซิร์ฟเวอร์เหล่านี้กระจายตามพื้นที่ทางภูมิศาสตร์เพื่อรองรับคำขอได้อย่างเหมาะสมที่สุด
ในสถานการณ์นี้ Anycast จะปรับปรุงประสิทธิภาพ (การรับส่งข้อมูลจะถูกส่งไปยังผู้ใช้โดยมีความล่าช้าน้อยที่สุด) รับประกันความน่าเชื่อถือของบริการ (ด้วยเซิร์ฟเวอร์สำรอง) และการปรับสมดุลโหลด - การกำหนดเส้นทางไปยังเซิร์ฟเวอร์หลาย ๆ ตัวจะกระจายโหลดระหว่างกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปรับปรุงความเร็ว ของเว็บไซต์
ผู้ให้บริการเสนอการปรับสมดุลโหลดหลายประเภทให้กับลูกค้าโดยอิงจาก Anycast และ DNS ลูกค้าสามารถระบุที่อยู่ IP ที่จะส่งคำขอตามที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ของไซต์ ทำให้สามารถกระจายคำขอของผู้ใช้ได้อย่างยืดหยุ่นมากขึ้น
สมมติว่ามีหลายไซต์ที่คุณต้องการกระจายโหลด (ผู้ใช้) เช่น ร้านค้าออนไลน์ที่มีคำขอ 100 คำขอต่อวัน หรือบล็อกยอดนิยม หากต้องการจำกัดภูมิภาคที่ผู้ใช้เข้าถึงไซต์ใดไซต์หนึ่ง คุณสามารถใช้ตัวเลือก Geo Community ช่วยให้คุณสามารถจำกัดภูมิภาคที่ผู้ให้บริการจะโฆษณาเส้นทางได้
Anycast และ Unicast: ความแตกต่าง
Anycast มักใช้ในแอปพลิเคชันเช่น DNS (Domain Name System) และ CDN (Content Delivery Networks) ซึ่งช่วยให้ตัดสินใจกำหนดเส้นทางที่ปรับปรุงประสิทธิภาพของเครือข่ายได้ เครือข่ายการจัดส่งเนื้อหาใช้ Anycast เนื่องจากเครือข่ายเหล่านี้จัดการกับการรับส่งข้อมูลจำนวนมาก และ Anycast ให้ข้อดีหลายประการในกรณีนี้ (ดูข้อมูลเพิ่มเติมด้านล่าง) ใน DNS นั้น Anycast ช่วยให้คุณเพิ่มระดับความน่าเชื่อถือและความทนทานต่อข้อผิดพลาดของบริการได้อย่างมาก
ใน Anycast IP เมื่อใช้ BGP จะมีหลายเส้นทางไปยังโฮสต์เฉพาะ จริงๆ แล้วสิ่งเหล่านี้คือสำเนาของโฮสต์ในศูนย์ข้อมูลหลายแห่ง ซึ่งใช้เพื่อสร้างการเชื่อมต่อที่มีเวลาแฝงต่ำลง
ดังนั้นในเครือข่าย Anycast ที่อยู่ IP เดียวกันจึงถูกโฆษณาจากที่ต่างกัน และเครือข่ายจะตัดสินใจว่าจะกำหนดเส้นทางคำขอของผู้ใช้ไปที่ใดตาม "ต้นทุน" ของเส้นทาง ตัวอย่างเช่น BGP มักจะใช้เพื่อกำหนดเส้นทางที่สั้นที่สุดสำหรับการส่งข้อมูล เมื่อผู้ใช้ส่งคำขอ Anycast BGP จะกำหนดเส้นทางที่ดีที่สุดสำหรับเซิร์ฟเวอร์ Anycast ที่พร้อมใช้งานบนเครือข่าย
ประโยชน์ของ Anycast
การลดความหน่วง
ระบบที่มี Anycast สามารถลดเวลาแฝงเมื่อประมวลผลคำขอของผู้ใช้เนื่องจากอนุญาตให้คุณรับข้อมูลจากเซิร์ฟเวอร์ที่ใกล้ที่สุด นั่นคือผู้ใช้จะเชื่อมต่อกับเซิร์ฟเวอร์ DNS ที่ "ใกล้เคียงที่สุด" (จากมุมมองโปรโตคอลการกำหนดเส้นทาง) เสมอ ด้วยเหตุนี้ Anycast จึงลดเวลาในการโต้ตอบโดยลดระยะห่างของเครือข่ายระหว่างไคลเอนต์และเซิร์ฟเวอร์ ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยลดเวลาแฝงเท่านั้น แต่ยังช่วยปรับสมดุลโหลดอีกด้วย
ความเร็ว
เนื่องจากการรับส่งข้อมูลถูกกำหนดเส้นทางไปยังโหนดที่ใกล้ที่สุดและเวลาแฝงระหว่างไคลเอ็นต์และโหนดจะลดลง ผลลัพธ์จึงได้รับการปรับปรุงความเร็วในการจัดส่งให้เหมาะสม ไม่ว่าไคลเอ็นต์จะขอข้อมูลจากที่ไหนก็ตาม
เพิ่มความเสถียรและความทนทานต่อข้อผิดพลาด
หากเซิร์ฟเวอร์หลายแห่งทั่วโลกใช้ IP เดียวกัน หากเซิร์ฟเวอร์ใดเซิร์ฟเวอร์หนึ่งล้มเหลวหรือถูกตัดการเชื่อมต่อ การรับส่งข้อมูลจะถูกเปลี่ยนเส้นทางไปยังเซิร์ฟเวอร์ที่ใกล้ที่สุด ด้วยเหตุนี้ Anycast จึงทำให้บริการมีความยืดหยุ่นมากขึ้นและให้การเข้าถึงเครือข่าย/เวลาแฝง/ความเร็วที่ดีขึ้น
ดังนั้น ด้วยการมีเซิร์ฟเวอร์หลายเครื่องที่พร้อมใช้งานสำหรับผู้ใช้อย่างต่อเนื่อง Anycast จึงปรับปรุงความเสถียรของ DNS หากโหนดล้มเหลว คำขอของผู้ใช้จะถูกเปลี่ยนเส้นทางไปยังเซิร์ฟเวอร์ DNS อื่นโดยไม่มีการแทรกแซงหรือกำหนดค่าใหม่ด้วยตนเอง Anycast ให้การสลับไปยังไซต์อื่นอย่างโปร่งใสโดยเพียงแค่ลบเส้นทางของไซต์ที่มีปัญหา
โหลดบาลานซ์
ใน Anycast การรับส่งข้อมูลเครือข่ายจะกระจายไปตามเซิร์ฟเวอร์ต่างๆ นั่นคือมันทำหน้าที่เป็นโหลดบาลานเซอร์ ป้องกันไม่ให้เซิร์ฟเวอร์เดียวรับปริมาณข้อมูลจำนวนมาก โหลดบาลานซ์สามารถใช้ได้ เช่น เมื่อมีโหนดเครือข่ายหลายโหนดที่ระยะทางทางภูมิศาสตร์เดียวกันจากแหล่งที่มาของคำขอ ในกรณีนี้ โหลดจะกระจายไปตามโหนดต่างๆ
ลดผลกระทบของการโจมตี DoS
คุณสมบัติอีกอย่างของ Anycast คือการต้านทาน DDoS การโจมตี DDoS ไม่น่าจะสามารถทำให้ระบบ Anycast ล่มได้ เนื่องจากจะต้องโจมตีเซิร์ฟเวอร์ทั้งหมดในเครือข่ายดังกล่าวด้วยคำขอที่ล้นหลาม
การโจมตี DDoS มักใช้บอตเน็ต ซึ่งสามารถสร้างการรับส่งข้อมูลได้มากจนเกินกำลังเซิร์ฟเวอร์ที่ถูกโจมตี ข้อดีของการใช้ Anycast ในสถานการณ์นี้คือแต่ละเซิร์ฟเวอร์สามารถ "ดูดซับ" การโจมตีบางส่วนได้ ซึ่งจะช่วยลดภาระบนเซิร์ฟเวอร์นั้น ๆ การโจมตีแบบปฏิเสธการบริการมักจะถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นไปยังเซิร์ฟเวอร์ และจะไม่ส่งผลกระทบต่อบริการทั้งหมด
ความสามารถในการขยายแนวนอนสูง
ระบบ Anycast เหมาะอย่างยิ่งสำหรับบริการที่มีปริมาณการรับส่งข้อมูลจำนวนมาก หากบริการที่ใช้ Anycast ต้องการเซิร์ฟเวอร์ใหม่เพื่อรองรับการรับส่งข้อมูลที่เพิ่มขึ้น คุณสามารถเพิ่มเซิร์ฟเวอร์ใหม่ลงในเครือข่ายเพื่อจัดการได้ สามารถวางไว้บนไซต์ใหม่หรือไซต์ที่มีอยู่ได้
หากสถานที่ใดสถานที่หนึ่งประสบปัญหาปริมาณการรับส่งข้อมูลเพิ่มขึ้นอย่างมาก การเพิ่มเซิร์ฟเวอร์จะช่วยปรับสมดุลการโหลดสำหรับไซต์นั้น การเพิ่มเซิร์ฟเวอร์ที่ไซต์ใหม่จะช่วยลดเวลารอโดยการสร้างเส้นทางใหม่ที่สั้นที่สุดสำหรับผู้ใช้บางคน ทั้งสองวิธียังช่วยปรับปรุงเสถียรภาพของบริการเมื่อมีเซิร์ฟเวอร์ใหม่พร้อมใช้งานบนเครือข่าย ด้วยวิธีนี้ หากเซิร์ฟเวอร์มีการใช้งานมากเกินไป คุณสามารถปรับใช้เซิร์ฟเวอร์อื่นในตำแหน่งที่อนุญาตให้ยอมรับคำขอบางส่วนของเซิร์ฟเวอร์ที่โอเวอร์โหลดได้ สิ่งนี้ไม่ต้องการการกำหนดค่าใด ๆ ในส่วนของไคลเอนต์
ด้วยวิธีนี้เท่านั้นที่สามารถให้บริการการรับส่งข้อมูลจำนวนเทราบิตและผู้ใช้จำนวนมากได้เมื่อเซิร์ฟเวอร์มีพอร์ต 10 หรือ 25 Gbps เพียงไม่กี่พอร์ต โฮสต์ 100 แห่งที่มีที่อยู่ IP เดียวจะทำให้สามารถประมวลผลการรับส่งข้อมูลปริมาณเทราบิตได้
การจัดการการกำหนดค่าที่ง่ายดาย
ตามที่ระบุไว้ข้างต้น การใช้งาน Anycast ที่น่าสนใจคือ DNS คุณสามารถวางเซิร์ฟเวอร์ DNS ต่างๆ ไว้บนโหนดเครือข่ายได้ แต่ใช้ที่อยู่ DNS เดียว ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของแหล่งที่มา คำขอจะถูกส่งไปที่โหนดที่ใกล้ที่สุด ซึ่งจะช่วยปรับสมดุลการรับส่งข้อมูลและความซ้ำซ้อนในกรณีที่เซิร์ฟเวอร์ DNS ล้มเหลว ด้วยวิธีนี้ แทนที่จะกำหนดค่าเซิร์ฟเวอร์ DNS ที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับตำแหน่งของเซิร์ฟเวอร์เหล่านั้น การกำหนดค่าของเซิร์ฟเวอร์ DNS เดียวสามารถเผยแพร่ไปยังโหนดทั้งหมดได้
เครือข่าย Anycast สามารถกำหนดค่าให้ร้องขอเส้นทางได้ไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับระยะทาง แต่ยังรวมถึงพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น การมีอยู่ของเซิร์ฟเวอร์ จำนวนการเชื่อมต่อที่สร้างขึ้น หรือเวลาตอบสนอง
ไม่จำเป็นต้องมีเซิร์ฟเวอร์ เครือข่าย หรือส่วนประกอบพิเศษพิเศษบนฝั่งไคลเอ็นต์เพื่อใช้เทคโนโลยี Anycast แต่ Anycast ก็มีข้อเสียเช่นกัน เชื่อกันว่าการนำไปปฏิบัตินั้นเป็นงานที่ซับซ้อน โดยต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติม ผู้ให้บริการที่เชื่อถือได้ และการกำหนดเส้นทางการรับส่งข้อมูลที่เหมาะสม
ห่างไกลจากแหล่งบริสุทธิ์สู่ความงาม
แม้ว่า Anycast จะกำหนดเส้นทางผู้ใช้ตามการกระโดดที่น้อยที่สุด แต่ก็ไม่ได้หมายถึงเวลาแฝงที่ต่ำที่สุดเสมอไป เวลาแฝงเป็นตัวชี้วัดที่ซับซ้อนมากขึ้น เนื่องจากอาจสูงกว่าสำหรับการเปลี่ยนแปลงหนึ่งครั้งมากกว่าสิบครั้ง
ตัวอย่าง: การสื่อสารข้ามทวีปอาจเกี่ยวข้องกับการกระโดดเพียงครั้งเดียวซึ่งมีเวลาแฝงที่สูงมาก
Anycast ใช้สำหรับบริการที่ใช้ UDP เป็นหลัก เช่น DNS คำขอของผู้ใช้จะถูกส่งไปยังศูนย์ข้อมูลที่ “ดีที่สุด” และ “ใกล้ที่สุด” ตามเส้นทาง BGP
ตัวอย่าง: เวิร์กสเตชันไคลเอนต์ DNS ที่มีที่อยู่ IP ของ Anycast DNS 123.10.10.10 ดำเนินการแก้ไข DNS ไปยังเนมเซิร์ฟเวอร์ DNS ที่ใกล้เคียงที่สุดจากสามเซิร์ฟเวอร์ที่ใช้งานโดยใช้ที่อยู่ IP ของ Anycast เดียวกัน หากเราเตอร์ R1 หรือเซิร์ฟเวอร์ A ล้มเหลว แพ็กเก็ตไคลเอ็นต์ DNS จะถูกส่งต่อโดยอัตโนมัติไปยังเซิร์ฟเวอร์ DNS ถัดไปที่ใกล้เคียงที่สุดผ่านเราเตอร์ R2 และ R3 นอกจากนี้ เส้นทางไปยังเซิร์ฟเวอร์ A ของเราจะถูกลบออกจากตารางเส้นทาง เพื่อป้องกันการใช้เนมเซิร์ฟเวอร์นั้นต่อไป
สถานการณ์การปรับใช้
มีโครงร่างทั่วไปสองแบบที่ใช้ในการกำหนดเซิร์ฟเวอร์ที่ผู้ใช้เชื่อมต่อด้วย:
- เลเยอร์เครือข่าย Anycast. เชื่อมต่อผู้ใช้กับเซิร์ฟเวอร์ที่ใกล้ที่สุด เส้นทางเครือข่ายจากผู้ใช้ไปยังเซิร์ฟเวอร์มีความสำคัญที่นี่
- ระดับแอปพลิเคชัน anycast. รูปแบบนี้มีตัวชี้วัดที่คำนวณได้มากกว่า รวมถึงความพร้อมใช้งานของเซิร์ฟเวอร์ เวลาตอบสนอง จำนวนการเชื่อมต่อ ฯลฯ ขึ้นอยู่กับจอภาพภายนอกที่ให้สถิติเครือข่าย
CDN อิงจาก Anycast
ตอนนี้กลับมาใช้ Anycast ในเครือข่ายการจัดส่งเนื้อหาอีกครั้ง Anycast เป็นแนวคิดด้านเครือข่ายที่น่าสนใจอย่างแน่นอน และกำลังได้รับการยอมรับเพิ่มขึ้นในหมู่ผู้ให้บริการ CDN รุ่นต่อไป
CDN คือเครือข่ายเซิร์ฟเวอร์แบบกระจายที่ส่งมอบเนื้อหาให้กับผู้ใช้ที่มีความพร้อมใช้งานสูงและมีเวลาแฝงต่ำ เครือข่ายการจัดส่งเนื้อหามีบทบาทสำคัญในทุกวันนี้ในฐานะที่เป็นแกนหลักของบริการสื่อออนไลน์จำนวนมาก และผู้บริโภคก็เริ่มที่จะยอมรับความเร็วในการดาวน์โหลดที่ช้าน้อยลงมากขึ้น แอปพลิเคชันวิดีโอและเสียงมีความไวต่อความกระวนกระวายใจและเวลาแฝงของเครือข่ายเป็นพิเศษ
CDN เชื่อมต่อเซิร์ฟเวอร์ทั้งหมดเป็นเครือข่ายเดียวและรับประกันการโหลดเนื้อหาที่รวดเร็วยิ่งขึ้น บางครั้งสามารถลดเวลารอของผู้ใช้ลงได้ 5-6 วินาที วัตถุประสงค์ของ CDN คือเพื่อปรับการนำส่งให้เหมาะสมโดยการให้บริการเนื้อหาจากเซิร์ฟเวอร์ที่ใกล้กับผู้ใช้ปลายทางมากที่สุด สิ่งนี้คล้ายกับ Anycast มาก โดยเลือกเซิร์ฟเวอร์ที่ใกล้เคียงที่สุดโดยพิจารณาจากตำแหน่งของผู้ใช้ปลายทาง ดูเหมือนว่าผู้ให้บริการ CDN ทุกรายจะใช้ Anycast เป็นค่าเริ่มต้น แต่ในความเป็นจริงแล้วไม่เป็นเช่นนั้น
แอปพลิเคชันที่ใช้โปรโตคอล เช่น HTTP/TCP อาศัยการเชื่อมต่อที่กำลังสร้าง หากเลือกโหนด Anycast ใหม่ (เช่น เนื่องจากเซิร์ฟเวอร์ขัดข้อง) บริการอาจถูกขัดจังหวะ นี่คือเหตุผลที่ก่อนหน้านี้ Anycast ได้รับการแนะนำสำหรับบริการไร้การเชื่อมต่อ เช่น UDP และ DNS อย่างไรก็ตาม Anycast ยังทำงานได้ดีสำหรับโปรโตคอลที่เน้นการเชื่อมต่อ ตัวอย่างเช่น TCP ทำงานได้ดีในโหมด Anycast
ผู้ให้บริการ CDN บางรายใช้การกำหนดเส้นทางแบบ Anycast ส่วนผู้ให้บริการรายอื่นชอบการกำหนดเส้นทางแบบ DNS: เซิร์ฟเวอร์ที่ใกล้ที่สุดจะถูกเลือกตามตำแหน่งของเซิร์ฟเวอร์ DNS ของผู้ใช้
โครงสร้างพื้นฐานของศูนย์ข้อมูลแบบไฮบริดและหลายศูนย์ข้อมูลเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการใช้ Anycast ที่อยู่ IP ของ Load Balancing ที่ได้รับจากผู้ให้บริการทำให้คุณสามารถกระจายโหลดระหว่างที่อยู่ IP ของบริการไคลเอ็นต์ต่างๆ ในศูนย์ข้อมูลของผู้ให้บริการได้ ด้วยเทคโนโลยีอุปกรณ์ใดๆ ก็ตาม มันมอบประสิทธิภาพที่ดีขึ้นภายใต้การรับส่งข้อมูลจำนวนมาก ความทนทานต่อข้อผิดพลาด และช่วยปรับเวลาตอบสนองให้เหมาะสมเมื่อต้องรับมือกับผู้ใช้จำนวนมาก
ในโครงสร้างพื้นฐานของศูนย์ข้อมูลหลายศูนย์แบบไฮบริด คุณสามารถกระจายการรับส่งข้อมูลข้ามเซิร์ฟเวอร์หรือแม้แต่เครื่องเสมือนบนเซิร์ฟเวอร์เฉพาะได้
ดังนั้นจึงมีโซลูชันด้านเทคนิคให้เลือกมากมายสำหรับโครงสร้างพื้นฐานของอาคาร คุณยังสามารถกำหนดค่าการปรับสมดุลโหลดระหว่างที่อยู่ IP ในศูนย์ข้อมูลหลายแห่ง โดยกำหนดเป้าหมายอุปกรณ์ใดๆ ในกลุ่มเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพไซต์
คุณสามารถกระจายการรับส่งข้อมูลได้ตามกฎของคุณเอง โดยกำหนด “น้ำหนัก” ของเซิร์ฟเวอร์แบบกระจายแต่ละตัวในศูนย์ข้อมูลแต่ละแห่ง การกำหนดค่านี้มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อมีการหยุดเซิร์ฟเวอร์แบบกระจายและประสิทธิภาพของบริการไม่สม่ำเสมอ ซึ่งจะช่วยให้สามารถกระจายการรับส่งข้อมูลได้บ่อยขึ้นเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของเซิร์ฟเวอร์
หากต้องการสร้างระบบตรวจสอบโดยใช้คำสั่ง ping คุณสามารถกำหนดค่าโพรบได้ ซึ่งช่วยให้ผู้ดูแลระบบสามารถกำหนดขั้นตอนการตรวจสอบของตนเอง และได้รับภาพสถานะของแต่ละส่วนประกอบในโครงสร้างพื้นฐานที่ชัดเจนยิ่งขึ้น ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถกำหนดเกณฑ์การเข้าถึงได้
เป็นไปได้ที่จะสร้างโครงสร้างพื้นฐานแบบไฮบริด: บางครั้งการออกจากแบ็คออฟฟิศในเครือข่ายองค์กรก็สะดวก และมอบหมายส่วนอินเทอร์เฟซให้กับผู้ให้บริการภายนอก
คุณสามารถเพิ่มใบรับรอง SSL สำหรับการปรับสมดุลโหลด การเข้ารหัสข้อมูลที่ส่ง และความปลอดภัยของการสื่อสารระหว่างผู้เยี่ยมชมไซต์และโครงสร้างพื้นฐานขององค์กร ในกรณีที่มีการปรับสมดุลโหลดระหว่างศูนย์ข้อมูล สามารถใช้ SSL ได้
คุณสามารถรับบริการ Anycast พร้อมที่อยู่โหลดบาลานซ์ได้จากผู้ให้บริการของคุณ คุณสมบัตินี้จะช่วยปรับปรุงวิธีที่ผู้ใช้โต้ตอบกับแอพตามตำแหน่ง เพียงประกาศว่ามีบริการใดบ้างในศูนย์ข้อมูล และการรับส่งข้อมูลจะถูกเปลี่ยนเส้นทางไปยังโครงสร้างพื้นฐานที่ใกล้ที่สุด หากมีเซิร์ฟเวอร์เฉพาะ เช่น ในฝรั่งเศสหรืออเมริกาเหนือ ไคลเอนต์จะถูกส่งไปยังเซิร์ฟเวอร์ที่ใกล้ที่สุดบนเครือข่าย
หนึ่งในตัวเลือกสำหรับการใช้ Anycast คือตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับจุดแสดงตน (PoP) ของผู้ปฏิบัติงาน ให้กันเถอะ . LinkedIn (ถูกบล็อกในรัสเซีย) มุ่งมั่นไม่เพียงแต่ปรับปรุงประสิทธิภาพและความเร็วของผลิตภัณฑ์ - แอปพลิเคชันมือถือและเว็บ แต่ยังปรับปรุงโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายเพื่อการจัดส่งเนื้อหาที่รวดเร็วยิ่งขึ้น สำหรับการจัดส่งเนื้อหาแบบไดนามิกนี้ LinkedIn จะใช้ PoP - จุดแสดงตนอย่างจริงจัง Anycast ใช้เพื่อนำผู้ใช้ไปยัง PoP ที่ใกล้ที่สุด
เหตุผลก็คือ ในกรณีของ Unycast แต่ละ LinkedIn PoP มีที่อยู่ IP ที่ไม่ซ้ำกัน จากนั้นผู้ใช้จะถูกกำหนดให้กับ PoP ตามที่ตั้งทางภูมิศาสตร์โดยใช้ DNS ปัญหาคือเมื่อใช้ DNS ผู้ใช้ประมาณ 30% ในสหรัฐอเมริกาถูกเปลี่ยนเส้นทางไปยัง PoP ที่ไม่มีประสิทธิภาพ ด้วยการใช้งาน Anycast แบบเป็นขั้นตอน การมอบหมาย PoP ที่ต่ำกว่ามาตรฐานจึงลดลงจาก 31% เป็น 10%
ผลลัพธ์ของการทดสอบนำร่องจะแสดงในกราฟ โดยที่แกน Y คือเปอร์เซ็นต์ของการกำหนด PoP ที่เหมาะสมที่สุด ขณะที่ Anycast เพิ่มมากขึ้น รัฐหลายแห่งในสหรัฐฯ พบว่าเปอร์เซ็นต์การรับส่งข้อมูลมีการปรับปรุงไปสู่ PoP ที่เหมาะสมที่สุด
การตรวจสอบเครือข่าย Anycast
เครือข่าย Anycast นั้นเรียบง่ายในทางทฤษฎี: เซิร์ฟเวอร์จริงหลายเครื่องได้รับการกำหนดที่อยู่ IP เดียวกัน ซึ่ง BGP ใช้เพื่อกำหนดเส้นทาง แต่การใช้งานและการออกแบบแพลตฟอร์ม Anycast นั้นซับซ้อน และเครือข่าย Anycast ที่ทนทานต่อข้อผิดพลาดมีชื่อเสียงเป็นพิเศษในเรื่องนี้ ความท้าทายยิ่งกว่านั้นคือการตรวจสอบเครือข่าย Anycast อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อระบุและแยกข้อผิดพลาดได้อย่างรวดเร็ว
หากบริการใช้ผู้ให้บริการ CDN บุคคลที่สามเพื่อให้บริการเนื้อหา การตรวจสอบและตรวจสอบประสิทธิภาพเครือข่ายเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับพวกเขา การตรวจสอบ CDN ที่ใช้ Anycast มุ่งเน้นไปที่การวัดเวลาแฝงจากต้นทางถึงปลายทางและประสิทธิภาพฮอปสุดท้ายเพื่อทำความเข้าใจว่าศูนย์ข้อมูลใดที่ให้บริการเนื้อหา การวิเคราะห์ส่วนหัวเซิร์ฟเวอร์ HTTP เป็นอีกวิธีหนึ่งในการกำหนดว่าข้อมูลมาจากไหน
ตัวอย่าง: ส่วนหัวการตอบสนอง HTTP ที่ระบุตำแหน่งของเซิร์ฟเวอร์ CDN
ตัวอย่างเช่น CloudFlare ใช้ส่วนหัว CF-Ray ของตัวเองในข้อความตอบกลับ HTTP ซึ่งรวมถึงการบ่งชี้ศูนย์ข้อมูลที่มีการร้องขอ ในกรณีของ Zendesk ส่วนหัว CF-Ray สำหรับภูมิภาคซีแอตเทิลคือ CF-RAY: 2a21675e65fd2a3d-SEA และสำหรับอัมสเตอร์ดัมคือ CF-RAY: 2a216896b93a0c71-AMS คุณยังสามารถใช้ส่วนหัว HTTP-X จากการตอบกลับ HTTP เพื่อระบุตำแหน่งของเนื้อหาได้
วิธีการระบุที่อยู่อื่นๆ
มีวิธีการอื่นในการกำหนดเส้นทางคำขอของผู้ใช้ไปยังจุดสิ้นสุดเครือข่ายเฉพาะ:
ยูนิคาสต์
อินเทอร์เน็ตส่วนใหญ่ในปัจจุบันใช้วิธีนี้ Unicast - การส่งแบบ unicast ที่อยู่ IP เชื่อมโยงกับโหนดเฉพาะเพียงโหนดเดียวบนเครือข่าย สิ่งนี้เรียกว่าการจับคู่แบบหนึ่งต่อหนึ่ง
multicast
มัลติคาสต์ใช้ความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อกลุ่มหรือกลุ่มต่อกลุ่ม Multicast ช่วยให้สามารถส่งคำขอจากผู้ส่งไปยังจุดสิ้นสุดที่เลือกได้พร้อมกัน สิ่งนี้ทำให้ไคลเอนต์สามารถดาวน์โหลดไฟล์เป็นชิ้น ๆ จากหลายโฮสต์พร้อมกัน (ซึ่งมีประโยชน์สำหรับการสตรีมเสียงหรือวิดีโอ) Multicast มักสับสนกับ Anycast อย่างไรก็ตาม ข้อแตกต่างที่สำคัญคือ Anycast จะนำผู้ส่งไปยังโหนดใดโหนดหนึ่งแม้ว่าจะมีหลายโหนดก็ตาม
บรอดแคสต์
ดาตาแกรมจากผู้ส่งรายเดียวจะถูกส่งต่อไปยังจุดสิ้นสุดทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับที่อยู่การออกอากาศ เครือข่ายจะจำลองดาต้าแกรมโดยอัตโนมัติเพื่อให้สามารถเข้าถึงผู้รับทั้งหมดในการออกอากาศ (โดยปกติจะอยู่บนเครือข่ายย่อยเดียวกัน)
จีโอแคสต์
Geocast ค่อนข้างคล้ายกับ Multicast: คำขอจากผู้ส่งจะถูกส่งไปยังปลายทางหลายแห่งพร้อมกัน อย่างไรก็ตาม ข้อแตกต่างก็คือผู้รับจะพิจารณาจากที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ นี่เป็นรูปแบบเฉพาะของมัลติคาสต์ที่ใช้โดยโปรโตคอลการกำหนดเส้นทางบางตัวสำหรับเครือข่ายเฉพาะกิจบนมือถือ
เราเตอร์ทางภูมิศาสตร์จะคำนวณพื้นที่ให้บริการและประมาณค่าดังกล่าว Georouters แลกเปลี่ยนพื้นที่บริการ สร้างตารางเส้นทาง ระบบ georouter มีโครงสร้างแบบลำดับชั้น
Unicast, Multicast และ Broadcast
การใช้เทคโนโลยี Anycast ช่วยเพิ่มระดับความน่าเชื่อถือ ความทนทานต่อข้อผิดพลาด และความปลอดภัยของ DNS เมื่อใช้เทคโนโลยีนี้ ผู้ให้บริการจะเสนอบริการลูกค้าของตนสำหรับการทำโหลดบาลานซ์ประเภทต่างๆ ตาม DNS ในแผงควบคุม คุณสามารถระบุที่อยู่ IP ที่จะส่งคำขอไปโดยขึ้นอยู่กับที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ สิ่งนี้จะทำให้ลูกค้ามีโอกาสกระจายคำขอของผู้ใช้ได้อย่างยืดหยุ่นมากขึ้น
ผู้ปฏิบัติงานบางรายใช้ความสามารถในการติดตามเส้นทาง ณ จุดแสดงตนแต่ละจุด (POP) โดยระบบจะวิเคราะห์เส้นทางท้องถิ่นและระดับโลกที่สั้นที่สุดโดยอัตโนมัติสำหรับจุดแสดงตน และกำหนดเส้นทางผ่านตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ที่มีความหน่วงต่ำที่สุดโดยมีเวลาหยุดทำงานเป็นศูนย์
ในขณะนี้ Anycast เป็นโซลูชันที่เสถียรและเชื่อถือได้มากที่สุดสำหรับการสร้างบริการ DNS ที่มีภาระงานสูง ซึ่งมีข้อกำหนดสูงในด้านความเสถียรและความน่าเชื่อถือ
โดเมน .ru รองรับเซิร์ฟเวอร์ Anycast DNS 35 เครื่อง ซึ่งแบ่งออกเป็น 20 โหนด และกระจายอยู่บนคลาวด์ Anycast XNUMX เครื่อง ในกรณีนี้จะใช้หลักการก่อสร้างตามลักษณะทางภูมิศาสตร์เช่น จีโอแคสต์ เมื่อวางโหนด DNS คาดว่าจะถูกย้ายไปยังตำแหน่งที่กระจัดกระจายทางภูมิศาสตร์ใกล้กับผู้ใช้ที่ใช้งานมากที่สุด ซึ่งเป็นจุดรวมตัวสูงสุดของผู้ให้บริการในรัสเซีย ณ จุดที่โหนดนั้นตั้งอยู่ ตลอดจนความพร้อมใช้งานของความจุฟรีและความสะดวกในการใช้งาน การโต้ตอบกับเว็บไซต์
จะสร้าง CDN ได้อย่างไร?
CDN คือเครือข่ายเซิร์ฟเวอร์ที่เพิ่มความเร็วในการจัดส่งเนื้อหาไปยังผู้ใช้ รวมเซิร์ฟเวอร์ทั้งหมดไว้ในเครือข่ายเดียวและรับประกันการโหลดเนื้อหาที่รวดเร็วยิ่งขึ้น ระยะทางจากเซิร์ฟเวอร์ถึงผู้ใช้มีบทบาทสำคัญในความเร็วในการโหลด
CDN อนุญาตให้คุณใช้เซิร์ฟเวอร์ที่ใกล้กับกลุ่มเป้าหมายมากที่สุด ซึ่งจะช่วยลดเวลารอและช่วยเพิ่มความเร็วในการโหลดเนื้อหาไซต์สำหรับผู้เยี่ยมชมทั้งหมด ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับไซต์ที่มีไฟล์ขนาดใหญ่หรือบริการมัลติมีเดีย แอปพลิเคชันทั่วไปสำหรับ CDN คืออีคอมเมิร์ซและความบันเทิง
เครือข่ายของเซิร์ฟเวอร์เพิ่มเติมที่สร้างขึ้นในโครงสร้างพื้นฐาน CDN ซึ่งตั้งอยู่ใกล้กับผู้ใช้มากที่สุด มีส่วนทำให้การส่งข้อมูลมีความเสถียรและรวดเร็วยิ่งขึ้น ตามสถิติ การใช้ CDN จะช่วยลดเวลาแฝงเมื่อเข้าถึงไซต์ได้มากกว่า 70% เมื่อเทียบกับไซต์ที่ไม่มี CDN
ในขณะที่? การตั้งค่า CDN โดยใช้โซลูชันของ Anycast อาจเป็นโครงการที่ค่อนข้างแพง แต่มีตัวเลือกที่ถูกกว่า ตัวอย่างเช่น คุณสามารถใช้ GeoDNS และเซิร์ฟเวอร์ทั่วไปที่มีที่อยู่ IP ที่ไม่ซ้ำกันได้ เมื่อใช้บริการ GeoDNS คุณสามารถสร้าง CDN ที่มีความสามารถในการระบุตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ โดยการตัดสินใจจะขึ้นอยู่กับตำแหน่งจริงของผู้เยี่ยมชม แทนที่จะเป็นตำแหน่งของตัวแก้ไข DNS คุณสามารถกำหนดค่าโซน DNS ของคุณเพื่อแสดงที่อยู่ IP ของเซิร์ฟเวอร์สหรัฐอเมริกาแก่ผู้เยี่ยมชมในสหรัฐอเมริกา แต่ผู้เยี่ยมชมชาวยุโรปจะเห็นที่อยู่ IP ของยุโรป
ด้วย GeoDNS คุณสามารถส่งคืนการตอบสนอง DNS ที่แตกต่างกันได้ ขึ้นอยู่กับที่อยู่ IP ของผู้ใช้ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ เซิร์ฟเวอร์ DNS ได้รับการกำหนดค่าให้ส่งกลับที่อยู่ IP ที่แตกต่างกันโดยขึ้นอยู่กับที่อยู่ IP ต้นทางในคำขอ โดยทั่วไปแล้ว ฐานข้อมูล GeoIP จะใช้เพื่อกำหนดภูมิภาคที่ส่งคำขอ ตำแหน่งทางภูมิศาสตร์โดยใช้ DNS ช่วยให้คุณสามารถส่งเนื้อหาไปยังผู้ใช้จากไซต์ใกล้เคียงได้
GeoDNS กำหนดที่อยู่ IP ของไคลเอ็นต์ที่ส่งคำขอ DNS หรือที่อยู่ IP ของเซิร์ฟเวอร์ DNS แบบเรียกซ้ำของผู้ให้บริการ ซึ่งใช้ในการประมวลผลคำขอของไคลเอ็นต์ ประเทศ/ภูมิภาคถูกกำหนดโดยฐานข้อมูล IP และ GeoIP ของลูกค้า จากนั้นไคลเอ็นต์จะได้รับที่อยู่ IP ของเซิร์ฟเวอร์ CDN ที่ใกล้ที่สุด คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการตั้งค่า GeoDNS.
Anycast หรือ GeoDNS?
แม้ว่า Anycast เป็นวิธีที่ดีในการนำเสนอเนื้อหาในระดับโลก แต่ก็ยังขาดความเฉพาะเจาะจง นี่คือจุดที่ GeoDNS มาช่วยเหลือ บริการนี้ช่วยให้คุณสร้างกฎที่ส่งผู้ใช้ไปยังปลายทางที่ไม่ซ้ำกันตามสถานที่ตั้งของพวกเขา
ตัวอย่าง: ผู้ใช้จากยุโรปถูกนำทางไปยังปลายทางอื่น
คุณยังสามารถปฏิเสธการเข้าถึงโดเมนได้โดยละทิ้งคำขอทั้งหมด นี่เป็นวิธีที่รวดเร็วในการตัดผู้บุกรุกออกไป
GeoDNS ให้คำตอบที่แม่นยำกว่า Anycast หากในกรณีของ Anycast เส้นทางที่สั้นที่สุดถูกกำหนดโดยจำนวนฮ็อพ ดังนั้นการกำหนดเส้นทาง GeoDNS สำหรับผู้ใช้ปลายทางจะเกิดขึ้นขึ้นอยู่กับตำแหน่งทางกายภาพของพวกเขา ซึ่งจะช่วยลดเวลาแฝงและปรับปรุงความแม่นยำเมื่อสร้างกฎการกำหนดเส้นทางแบบละเอียด
เมื่อนำทางไปยังโดเมน เบราว์เซอร์จะติดต่อกับเซิร์ฟเวอร์ DNS ที่ใกล้ที่สุด ซึ่งจะออกที่อยู่ IP เพื่อโหลดไซต์ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับโดเมน สมมติว่าร้านค้าออนไลน์ได้รับความนิยมในสหรัฐอเมริกาและยุโรป แต่เซิร์ฟเวอร์ DNS สำหรับร้านค้านั้นมีเฉพาะในยุโรปเท่านั้น จากนั้นผู้ใช้ในสหรัฐอเมริกาที่ต้องการใช้บริการของร้านค้าจะถูกบังคับให้ส่งคำขอไปยังเซิร์ฟเวอร์ที่ใกล้ที่สุด และเนื่องจากเซิร์ฟเวอร์อยู่ไกลมาก พวกเขาจึงต้องรอเป็นเวลานานในการตอบกลับ - ไซต์จะไม่โหลดเร็ว
เมื่อเซิร์ฟเวอร์ GeoDNS ตั้งอยู่ในสหรัฐอเมริกา ผู้ใช้จะเข้าถึงเซิร์ฟเวอร์ดังกล่าวได้แล้ว การตอบสนองจะรวดเร็วซึ่งจะส่งผลต่อความเร็วในการโหลดของเว็บไซต์
ในสถานการณ์ที่มีเซิร์ฟเวอร์ DNS ที่มีอยู่ในสหรัฐอเมริกา เมื่อผู้ใช้จากสหรัฐอเมริกานำทางไปยังโดเมนที่กำหนด เขาจะติดต่อกับเซิร์ฟเวอร์ที่ใกล้ที่สุดที่จะให้ IP ที่จำเป็น ผู้ใช้จะถูกนำทางไปยังเซิร์ฟเวอร์ที่มีเนื้อหาของเว็บไซต์ แต่เนื่องจากเซิร์ฟเวอร์ที่มีเนื้อหาอยู่ห่างไกล เขาจึงไม่ได้รับอย่างรวดเร็ว
หากคุณโฮสต์เซิร์ฟเวอร์ CDN ในสหรัฐอเมริกาด้วยข้อมูลที่แคชไว้ เมื่อโหลดเบราว์เซอร์ไคลเอ็นต์จะส่งคำขอไปยังเซิร์ฟเวอร์ DNS ที่ใกล้ที่สุด ซึ่งจะส่งที่อยู่ IP ที่จำเป็นกลับมา เบราว์เซอร์ที่มีที่อยู่ IP ที่ได้รับจะเชื่อมต่อกับเซิร์ฟเวอร์ CDN ที่ใกล้ที่สุดและเซิร์ฟเวอร์หลัก และเซิร์ฟเวอร์ CDN จะให้บริการเนื้อหาที่แคชไว้กับเบราว์เซอร์ ในขณะที่กำลังโหลดเนื้อหาที่แคชไว้ ไฟล์ที่ขาดหายไปในการโหลดทั้งไซต์จะได้รับจากเซิร์ฟเวอร์หลัก เป็นผลให้เวลาในการโหลดไซต์ลดลงเนื่องจากมีการส่งไฟล์จากเซิร์ฟเวอร์หลักน้อยลงมาก
การระบุตำแหน่งที่แน่นอนของที่อยู่ IP ที่เฉพาะเจาะจงนั้นไม่ใช่เรื่องง่ายเสมอไป: มีหลายปัจจัยที่เข้ามามีบทบาท และเจ้าของช่วงที่อยู่ IP อาจตัดสินใจโฆษณาที่อยู่อีกด้านหนึ่งของโลก (จากนั้นต้องรอฐานข้อมูลเพื่อ อัปเดตเพื่อให้ได้ตำแหน่งที่ถูกต้อง) บางครั้งผู้ให้บริการ VPS จะกำหนดที่อยู่ซึ่งคาดว่าจะตั้งอยู่ในสหรัฐอเมริกาให้กับ VPS ในสิงคโปร์
ต่างจากการใช้ที่อยู่ Anycast การกระจายจะดำเนินการในระหว่างการจำแนกชื่อมากกว่าในขณะที่เชื่อมต่อกับเซิร์ฟเวอร์แคช ถ้าเซิร์ฟเวอร์แบบเรียกซ้ำไม่สนับสนุนเครือข่ายย่อยของไคลเอ็นต์ EDNS ตำแหน่งของเซิร์ฟเวอร์แบบเรียกซ้ำนั้นจะถูกใช้แทนผู้ใช้ที่จะเชื่อมต่อกับเซิร์ฟเวอร์แคช
ซับเน็ตไคลเอนต์ใน DNS เป็นส่วนขยายของ DNS (RFC7871) ที่กำหนดวิธีที่เซิร์ฟเวอร์ DNS แบบเรียกซ้ำสามารถส่งข้อมูลไคลเอนต์ไปยังเซิร์ฟเวอร์ DNS โดยเฉพาะข้อมูลเครือข่ายที่เซิร์ฟเวอร์ GeoDNS สามารถใช้เพื่อระบุตำแหน่งของไคลเอนต์ได้แม่นยำยิ่งขึ้น
ส่วนใหญ่ใช้เซิร์ฟเวอร์ DNS ของ ISP หรือเซิร์ฟเวอร์ DNS ซึ่งอยู่ใกล้ทางภูมิศาสตร์ แต่หากใครบางคนในสหรัฐอเมริกาตัดสินใจใช้ตัวแก้ไข DNS ที่ตั้งอยู่ในออสเตรเลียด้วยเหตุผลบางประการ พวกเขามักจะได้ที่อยู่เซิร์ฟเวอร์ IP ที่ใกล้กับออสเตรเลียมากที่สุด
หากคุณต้องการใช้ GeoDNS สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงคุณสมบัติเหล่านี้ เนื่องจากในบางกรณีอาจเพิ่มระยะห่างระหว่างเซิร์ฟเวอร์แคชและไคลเอนต์ได้
สรุป: หากคุณต้องการรวม VPS หลายตัวเข้ากับ CDN ตัวเลือกการใช้งานที่ดีที่สุดคือการใช้ชุดเซิร์ฟเวอร์ DNS พร้อมฟังก์ชัน GeoDNS + Anycast ทันที
ที่มา: will.com