Сеть доставки контента (CDN) – это сеть взаимосвязанных серверов, которая ускоряет процесс загрузки веб-страниц приложений с высокой нагрузкой. Аббревиатура CDN расшифровывается как «content delivery network» (сеть доставки контента) или «content distribution network» (сеть распределения контента). Когда пользователь заходит на веб-сайт, данные, хранящиеся на сервере этого веб-сайта, проходят через Интернет, прежде чем достичь компьютера пользователя. Если пользователь находится далеко от сервера, такие большие файлы, как видео или изображения, могут долго загружаться. Вместо этого контент веб-сайтов хранится на серверах CDN, которые географически расположены ближе к пользователям и поэтому могут намного быстрее достичь их компьютеров.
Основная функция сети доставки контента (CDN) – это сокращение задержек при передаче данных, вызванных особенностями проектирования сети. В связи с глобальным и сложным характером Интернета данные передаются от веб-сайтов (серверов) к пользователям (клиентам) на большие физические расстояния. Кроме того, передача данных происходит на двусторонней основе, то есть клиенты отправляют запросы на серверы, от которых им поступают ответы.
CDN повышает эффективность, внедряя промежуточные серверы между клиентами и серверами веб-сайтов. Такие серверы CDN управляют некоторыми передачами данных между клиентами и серверами. Они сокращают сетевой трафик на веб-серверах, уменьшают пропускную способность и улучшают удобство пользования вашими приложениями.
Сети доставки контента (CDN) обеспечивают множество возможностей, которые повышают производительность веб-сайтов и поддерживают инфраструктуру базовой сети. Например, CDN может выполнять указанные ниже задачи.
Объем трафика веб-сайтов уменьшается при медленной загрузке страниц. С помощью CDN можно снизить показатель отказов и увеличить время нахождения пользователей на сайте.
Покрытие стоимости пропускной способности сети требует значительных затрат, поскольку с каждым входящим запросом на веб-сайт такая пропускная способность снижается. С помощью кэширования и других методов оптимизации сети CDN сокращают количество данных, которые должен предоставить сервер источника, благодаря чему владельцы веб-сайтов могут уменьшить расходы на хостинг.
Высокая посещаемость или сбои сетевого оборудования могут привести к поломке веб-сайтов. Сервисы CDN могут справиться с большим объемом сетевого трафика и снизить нагрузку на веб-серверы. Кроме того, когда один или несколько серверов CDN отключаются, их могут заменить другие рабочие серверы, таким образом обеспечивая бесперебойное обслуживание.
Распределенные атаки типа «отказ в обслуживании» (DDoS) пытаются остановить приложения, отправляя большое количество фальшивого трафика на веб-сайты. Сети CDN справляются с пиками трафика, распределяя нагрузку между несколькими промежуточными серверами, что позволяет уменьшить воздействие на сервер источника.
Технология сети доставки контента (CDN) появилась в конце 1990-х годов с целью обеспечения оперативной доставки контента через Интернет.
Сервисы CDN первого поколения были ориентированы на принципы интеллектуального управления сетевым трафиком и на центры обработки данных для репликации.
CDN второго поколения появились в ответ на рост количества сервисов потоковой передачи аудио и видео, особенно видео по запросу и новостей по запросу. Кроме того, эта технология развивалась для решения новых проблем доставки контента на мобильные устройства. Для ускорения доставки контента в компаниях использовались методологии облачных вычислений и одноранговые сети.
Сети CDN третьего поколения находятся в процессе разработки. AWS внедряет инновации в качестве одного из ведущих поставщиков сервисов CDN в мире. Поскольку большинство веб-сервисов сосредоточены в облаке, основное внимание сегодня уделяется периферийным вычислениям, в частности управлению потребляемой пропускной способностью с помощью смарт-устройств, которые интеллектуально взаимодействуют. Автономные и самостоятельно управляемые периферийные сети могут стать следующим этапом в технологии CDN.
Сеть доставки контента (CDN) может передавать два типа контента: статический и динамический.
Статический контент – это данные веб-сайтов, которые не меняются от пользователя к пользователю. Изображения заголовков, логотипы и стили шрифтов на веб-сайтах остаются неизменными для всех пользователей, поскольку компании меняют их достаточно редко. Статические данные не нужно менять, обрабатывать или генерировать, что делает их идеально подходящими для хранения на серверах CDN.
Динамический контент, такой как ленты новостей в социальных сетях, прогноз погоды, статусы авторизации и сообщения в чатах, отличается для каждого пользователя веб-сайта. Эти данные меняются в зависимости от местоположения, времени авторизации или предпочтений пользователей, поэтому веб-сайт генерирует данные для каждого пользователя и взаимодействия.
Принцип работы сетей доставки контента (CDN) заключается в открытии точек присутствия (POP) или группы периферийных серверов CDN в нескольких географических местоположениях. Географически распределенная сеть работает на основе принципов кэширования, динамического ускорения и периферийных логических вычислений.
Кэширование – это процесс сохранения нескольких копий одних и тех же данных для обеспечения более быстрого к ним доступа. В сфере вычислительной обработки данных принцип кэширования применяется к любому виду управления памятью и хранилищем. В области технологии CDN этот термин обозначает процесс сохранения статического контента веб-сайтов на различных сетевых серверах. Кэширование в сетях CDN работает указанным ниже образом.
Динамическое ускорение – это сокращение времени отклика серверов на запросы на динамический веб-контент с помощью промежуточных серверов CDN между интернет-приложениями и клиентами. Кэширование работает с динамическим веб-контентом неэффективно, поскольку он меняется для каждого запроса пользователя. Серверам CDN нужно повторно подключаться к серверу источника для каждого запроса на динамический контент, но они ускоряют этот процесс, оптимизируя подключение между собой и серверами источника.
Если клиент отправит динамический запрос непосредственно на веб-сервер через Интернет, он может потеряться или прийти с опозданием из-за задержки в сети. Также время может быть потрачено на открытие и закрытие подключения для проверки безопасности. С другой стороны, если сервер CDN, находящийся в непосредственной близости, отправляет запрос на сервер источника, между ними уже будет установлено постоянное надежное подключение. Например, в дальнейшем подключение между ними можно оптимизировать благодаря перечисленным ниже возможностям.
Периферийный сервер CDN можно запрограммировать на выполнение логических вычислений, чтобы упростить передачу данных между клиентом и сервером. Например, этот сервер может выполнять следующие задачи:
Распределение логики приложения между веб-серверами и периферией сети позволяет разработчикам избавиться от требований к вычислениям серверов источника и повысить производительность веб-сайтов.
Сеть доставки контента (CDN) помогает улучшить привычные функции веб-сайтов и повысить удовлетворенность клиентов. Ниже приведены некоторые примеры использования.
Соединив доставку статического и динамического интернет-контента, с помощью сетей CDN вы можете предоставить своим клиентам возможность пользоваться функционалом глобального высокопроизводительного сайта. Например, Reuters – крупнейший в мире оптовый поставщик информационных сводок для таких ведущих новостных каналов, как BBC, CNN, New York Times и Washington Post. Основная задача Reuters как агентства новостей – оперативная доставка новостного контента клиентам со всего мира. Reuters использует сервис CDN Cloudflare c виртуальным хостингом Онлайндата , чтобы уменьшить зависимость от спутниковой связи и создать экономичную высокодоступную и надежную глобально распределенную сетевую платформу.
Сети CDN помогают надежно и экономично доставлять высококачественные мультимедийные файлы. Аудио- и видеостриминговые компании используют сети CDN, чтобы решить три задачи: уменьшить стоимость обеспечения пропускной способности, увеличить масштаб и сократить время доставки контента. Например, Hulu – это онлайн-платформа для потоковой передачи видео, принадлежащая Walt Disney Company. Этот сервис использует Сервера Онлайдата, чтобы непрерывно транслировать более 20 Гбит/с данных для своей постоянно растущей клиентской базы.
Сети CDN позволяют поддерживать большое количество одновременных пользователей. Ресурсы веб-сайтов могут справиться только с ограниченным количеством одновременных подключений клиентов. С помощью сетей CDN cloudflare можно оперативно его увеличить, приняв на себя нагрузку от серверов приложений. Например, King – компания, которая занимается разработкой кроссплатформенных игр на основе социальных сетей, в которые можно играть в любое время, в любом месте и на любом устройстве. Более 350 миллионов геймеров играют в 10,6 миллиардов игр компании King в день на их платформе.
Игровые приложения King записывают игровые данные пользователей в центральных центрах обработки данных, благодаря чему они могут играть на разных устройствах, не теряя при этом своих достижений. Центры обработки данных нацелены на то, чтобы обеспечить пользователям единую среду, даже если они подключаются к играм со старого устройства с ограниченной пропускной способностью.
King использует Онлайндата и cloudflare , чтобы доставлять сотни терабайтов контента ежедневно и справляться с резким возрастанием трафика, который достигает половины петабайта и более во время запуска новых игр или крупномасштабных маркетинговых программ.
cloudflare – это сервис сети доставки контента (CDN), созданный для высокой производительности, безопасности и удобства разработчиков. С помощью cloudflare вы сможете выполнять нижеперечисленные задачи.