CDN چیست ؟ همه چیز درباره شبکه توزیع محتوا

  CDN چیست ؟ همه چیز درباره شبکه توزیع محتوا

CDN چیست؟
CDN چگونه کار می کند؟
CDN چه کارهایی انجام می دهد؟
چه کسانی از CDN استفاده می کنند؟
بلوک های سازنده CDN
تکامل CDN
پروکسی معکوس
معماری CDN
وضعیت جغرافیایی CDN

 

شبکه توزیع محتوا یا CDN (Content Delivery System) ، نیروی نامرئی اینترنت است که مسئول تحویل محتواست.

چه با CDN ها آشنا باشیم چه نه ، هر کدام از ما هر روز بار ها با آن ها سرو کار داریم ؛ هر بار که در یک وب سایت خبری مقاله ای را مطالعه می کنیم یا خرید اینترنتی انجام می دهیم یا در یوتیوب ویدیو می بینیم یا حتی زمانی که شبکه های اجتماعی مان را بررسی می کنیم ، در واقع از CDN ها استفاده کرده ایم.

فرقی ندارد که چه کاری انجام می دهید یا با چه نوع محتوایی سرو کار دارید. این احتمال وجود دارد که CDN هایی را در پشت هر کاراکتر متن ، هر پیکسل تصویر و هر فریم فیلم که به رایانه و مرورگر موبایل تان تحویل داده می شود ، پیدا کنید.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد سرور و هاست می توانید در وب سایت ما درباره  میزبانی وب و انواع برنامه میزبانی وب یا هاستینگ در بخوانید.

برای درک اینکه چرا شبکه تحویل محتوا تا این حد مورد استفاده قرار می گیرند باید ابتدا بدانید که CDN برای حل چه مسئله ای طراحی شده است.

احتمالا شما هم تأخیر آزار دهنده ای که از لحظه درخواست بارگیری یک صفحه وب تا لحظه ظاهر شدن محتوای آن روی صفحه نمایش رخ می دهد را تجربه کرده اید.

مدت این تاخیر ، به عوامل مختلفی بستگی دارد که بیشتر آنها مربوط به ایرادات خود آن صفحه است. اما عاملی که همیشه در این روند تاثیر گذار است ، فاصله فیزیکی بین شما و سرور میزبان آن وب سایت است. وظیفه شبکه توزیع محتوا این است که فاصله فیزیکی بین شما و سرور میزبان آن وب سایت را کوتاه کند ، هدف از این کار ، بهبود سرعت و عملکرد ارائه سایت است.

در حالت عادی ، محتوا فقط در یک سرور مرکزی ذحیره می شود. اما وقتی از CDN استفاده می کنیم ، محتوا در سرور های متعددی در سراسر دنیا تکثیر و ذخیره می شود تا کاربر به داده های ذخیره شده در سروری که از نظر جغرافیایی به او نزدیک تر است دسترسی پیدا کند.

هرچه فاصله بین کاربر و سرور بیشتر باشد ، پروسه رسیدن محتوا به کاربر طولانی تر می شود که این باعث کاهش سرعت بارگذاری صفحه و ایجاد وقفه طولانی تر می شود که برای کاربر تجربه ناخوشایندی را ایجاد می کند.

یه عبارت ساده تر ، هدف CDN بهبود تجربه کاربر و استفاده از منابع شبکه ای کارآمدتر است.

تفاوت سرور مرکزی با سرور های CDN

CDN چگونه کار می کند؟

برای به حداقل رساندن فاصله فیزیکی بین بازدید کنندگان و سرور وب سایت ، CDN یک نسخه از محتوای وب سایت را در چندین مکان جغرافیایی (a.k.a. ، نقاط حضور یا PoP ها) ذخیره می کند. هر PoP شامل تعدادی سرور ذخیره کننده اطلاعات است که مسئول تحویل محتوا به بازدید کنندگانی است که در نزدیکی آن هستند.

در اصل ، شبکه توزیع محتوا مطالب شما را در مناطق مختلف ، به طور هم زمان قرار می دهد ، تا تمام کاربران را پوشش دهد. به عنوان مثال ، وقتی شخصی در لندن وب سایت شما در کانادا را بازدید می کند ، این کار از طریق یک PoP محلی در انگلستان انجام می شود. این روش بسیار سریعتر از آن است که درخواست های بازدید کننده و پاسخ های شما ، کل عرض آتلانتیک را سفر کند و برگردد.

هر ثانیه حساب می شود :

مطالعات نشان می دهد که تأخیر در ثانویه باعث کاهش 7 درصدی تبدیل ها ، افت 11 درصدی در صفحه و افت 16 درصدی رضایت مشتری می شود.

CDN یا شبکه تحویل محتوا

CDN چه کارهایی انجام می دهد؟

بهبود سرعت بارگذاری صفحه

کنترل بارگیری در ترافیک بالا

مسدود کردن اسپم ها و سایر ربات های بد

پوشش مناطق متعدد بدون هزینه

کاهش مصرف پهنای باند

ایجاد تعادل بارگیری بین چندین سرور

محافظت از وب سایت در برابر حملات DDoS

افزایش امنیت

و…

چه کسانی از CDN استفاده می کنند؟

تقریبا همه. امروزه بیش از نیمی از کل ترافیک دنیا توسط CDN ها ارائه می شود. این تعداد با گذشت هر سال به سرعت و با روند صعودی در حال افزایش است. واقعیت این است که اگر بخشی از کسب وکارتان به صورت آنلاین است ، دلیلی برا استفاده نکردن از CDN وجود ندارد. به ویژه هنگامی که بسیاری از آنها خدمات خود را به صورت رایگان ارائه می دهند .

البته CDN حتی به عنوان یک سرویس رایگان ، برای همه مناسب نیست. به طور خاص ، اگر شما یک وب سایت کاملاً محلی را ارائه می کنید ، با اکثر قریب به اتفاق کاربران خود در همان منطقه میزبانی خود در ارتباط هستید ، داشتن شبکه توزیع محتوا فایده چندانی ندارد. در این سناریو ، استفاده از CDN در واقع می تواند عملکرد وب سایت شما را با معرفی یک نقطه اتصال غیرقابل اطمینان دیگر بین بازدید کننده و سرور که خود از پیش کنار هم بودند ، بدتر کند.

با این حال ، اکثر وب سایت ها مایل اند که در مقیاس بزرگتر فعالیت کنند ، و استفاده از CDN در بخش های زیر محبوب است :

تبلیغات
رسانه و سرگرمی
بازی آنلاین
تجارت الکترونیک
موبایل
مراقبت های بهداشتی
آموزش عالی
دولت

بلوک های سازنده CDN

RAM + SSD / HDD

داخل سرورهای ذخیره کننده ، فایلهای ذخیره شده در درایو های حالت جامد (SSD (Solid State Drives)) و دیسک سخت (HDD (Hard Disk Drive) ) یا در حافظه دسترسی تصادفی (RAM (Random-Access Memory)) ذخیره می شوند. بین این 3 مورد استفاده از RAM به دلیل سرعت بیشتر ، رایج تر است.

سرورهای ذخیره کننده (Caching servers)

سرورهای ذخیره کننده مسئول ذخیره سازی و تحویل پرونده های ذخیره شده هستند. عملکرد اصلی آنها تسریع بارگذاری وب سایت و کاهش مصرف پهنای باند است. هر سرور ذخیره کننده CDN ، معمولاً دارای چندین درایو ذخیره سازی و مقادیر زیادی از منابع RAM است.

PoPs (Points of Presence)

PoPs (نقاط حضور) مراکز داده ای هستند که به صورت استراتژیک در مکان های مختلف مستقر شده اند و مسئول ارتباط با کاربران در نزدیکی مکان جغرافیایی خود هستند. وظیفه اصلی آنها کاهش زمان ارائه اطلاعات به کاربر با نزدیکتر کردن مطالب به بازدید کننده وب سایت است. هر CDN PoP به طور معمول شامل تعداد زیادی سرور ذخیره کننده اطلاعات است.

تکامل CDN

CDN های تجاری از دهه 90 آغاز به کار کردند. CDN ها نیز مانند دیگر فن آوری های چند دهه اخیر ، پیش از تبدیل شدن به نرم افزار قدرتمند امروز ، چندین مرحله تکاملی را پشت سر گذاشتند.

به طور کلی ، تکامل شبکه توزیع محتوا را می توان به سه نسل تقسیم کرد که هر یک قابلیت ها ، فناوری ها و مفاهیم جدیدی را به معماری این شبکه معرفی می کنند. به موازات کار ، هر نسل شاهد کاهش قیمت خدمات CDN بوده و این نشانه تبدیل شدن آن به یک فناوری بازار انبوه است.

تکامل سه نسل از CDN

 

پروکسی معکوس

شبکه های توزیع محتوا از فناوری پروکسی معکوس استفاده می کنند. این بدان معنی است که CDN ها در مقابل سرورهای پشتیبان شما مستقر می شوند. این موقعیت ، چندین مزیت کلیدی فراتر از توانایی ذاتی CDN در تسریع تحویل محتوا را ارائه می دهد.

امروزه ، پروکسی معکوس توسط CDN های چند منظوره به منظور ارائه انواع راه حل های زیر مورد استفاده قرار می گیرد :

امنیت وب سایت

امنیت سایبری در مورد مدیریت دسترسی خارج از محیط محافظت شده شما است ، و به طور ایده آل ، قبل از این که حتی پایشان به در برسد ، تمام تهدیدها را مسدود می کنید . شبکه توزیع محتوا کاملاً در لبه شبکه شما مستقر است و به عنوان یک حصار مجازی با امنیت بالا عمل می کند و از حمله به وب سایت و برنامه های وب جلوگیری می کند. این موقعیت ، CDN را برای جلوگیری از سیل DDoS نیز ایده آل می کند ، زیرا باید خارج از زیرساخت شبکه اصلی شما با آن مقابله شود.

تعادل بار

تعادل باربه معنای قرار دادن ((نگهبان)) در مقابل سرورهای شما است. به این وسیله جریان درخواستهای ورودی را به گونهای متناوب می کنید که از ترافیک جلوگیری می شود.

بدیهی است ، پروکسی معکوس CDN برای این امر ایده آل است ، همانطور که گیرنده پیش فرض همه ترافیک های دریافتی نیز می باشد. علاوه بر این ، پروکسی معکوس همچنین یک شبکه توزیع محتوا با دید بهتر در جریان ترافیک فراهم می کند.

این به شما امکان می دهد مقدار درخواست های معلق را در هر یک از سرورهای پشتیبان به طور دقیق اندازه گیری کنید و از این طریق توزیع بار موثرتری را امکان پذیر می سازد.

معماری CDN

بخش های اصلی زیر ساخت PoP ، CDN ها (مخفف Points Of Presence یا نقاط حضور) هستند که مراکز داده منطقه ای هستند که وظیفه شان برقراری ارتباط با کاربرانی است که در مجاورت آنها قرار دارند.

با استفاده از مراکز توزیع محتوا منطقه ای زمان رفت و برگشت (RTT) کاهش می یابد ، سرعت وب سایت شما بدون توجه به موقعیت مکانی بازدید کنندگان ، برای همه آنها بیشتر می شود.

به طور معمول ، هر PoP دارای چندین سرور و روتر است که مسئول ذخیره سازی ، بهینه سازی اتصال و سایر امکانات تحویل محتوا است.

برای CDN هایی که خدمات امنیتی ارائه می دهند ، PoP ها همچنین سرورهای DDoS و دستگاه های مسئول سایر عملکردهای مرتبط با امنیت را در اختیار دارند.

به یاد داشته باشید ، وظیفه CDN این است که با کاهش مصرف پهنای باند ، به حداقل رساندن رکود و فراهم کردن مقیاس پذیری مورد نیاز برای رسیدگی به بار غیرعادی ترافیک ، سرور را تقویت کند.

این وظایف تنها با وجود یک معماری قدرتمند حاصل می شود که CDN شما را به یک خط اختصاصی سریع در بزرگراه اطلاعات تبدیل می کند.

زمان رفت و برگشت یا Round Trip Time

زمان رفت و برگشت (RTT) مدتی (بر حسب میلی ثانیه) است که ارسال یک درخواست به سرور و دریافت پاسخ از آن برای مرورگر طول می کشد. حجم پرونده یا سرعت اینترنت بر RTT تأثیری ندارد بلکه، فاصله فیزیکی، تعداد گره های میانی ،حجم ترافیک در کاهش یا افزایش RTT موثر است.

وضعیت جغرافیایی CDN

یکی از ماموریت های اصلی CDN ، به حداقل رساندن تأخیر است.

از منظر معماری ، این بدان معناست که باید برای ایجاد ارتباط بهینه ، PoP ها در تقاطع های اصلی شبکه قرار و جایی که داده ها در آن عبور می کنند قرار بگیرند.

امکانات فیزیکی یکی دیگر از موارد مهم و مورد توجه است. به عنوان یک قاعده ، شما همیشه می خواهید که PoP شما در مرکز داده ای قرار بگیرد که با سایر ارائه دهندگان اصلی CDN همبستگی داشته باشد و ارائه دهنده CDN شما موافقت نامه های همگرایی با سایر CDN ها و حامل های اصلی برقرار کرده است.

چنین توافق هایی CDN ها را قادر می سازد تا RTT را به میزان قابل توجهی کاهش دهند و استفاده از پهنای باند را بهبود بخشند.

CDN پراکنده

CDN پراکنده

 

CDN های پراکنده تعداد زیادی از PoP های متوسط ​​و کم ظرفیت را به کار می گیرند ، که بطور متراکم مناطق جغرافیایی منتخب را انتخاب می کنند.

تمرکز CDN های پراکنده بر نزدیکی فیزیکی است. در نتیجه ، پیدا کردن PoPs بسیار نزدیک به یکدیگر ( غالباً فاصله ای بیش از چند ده مایل از یکدیگر) غیر معمولی نیست.

CDN های اولیه ، که در طی یک دوره انتقال بین سیم کشی مس و فیبر مستقر شدند ، به مدل پراکنده وابسته بودند.

با گذشت زمان ، هرچه کابلهای فیبر بیشتری گذاشته شد و با افزایش اتصال جهانی به پیشرفت ، – سود حاشیه ای از به حداقل رساندن فاصله فیزیکی به سرورها کاهش پیدا کرد. علاوه بر این ، به عنوان CDN به معرفی ویژگی های سفارشی سازی بیشتر ، موقعیت جغرافیایی پراکنده نیز به نظر می رسد مانع از پاسخگویی سیستم ، در نتیجه جلوگیری از استقرار سریع پیکربندی.

با این حال ، حتی امروز ، نزدیکی هنوز اهمیت دارد. CDN های پراکنده بهبود سرعت بیشتری را به خصوص در مناطق کم اتصال ارائه می دهند. علاوه بر این ، امکان استفاده از PoP های کوچکتر امکان رشد سریع پوشش شبکه را فراهم می کند.

مزایا

نزدیکی فیزیکی، تأخیر را به حداقل می رساند.
در مناطق کم ارتباط موثر است.
استفاده از POP های کوچکتر آسانتر است.

معایب

هزینه های نگهداری بالاتر.
RTT توسط چندین نقطه اتصال طولانی شده است.
دست و پا گیر برای استقرار تنظیمات جدید.

CDN تلفیقی

CDN تلفیقی

CDN های تلفیقی تعداد کمی از PoP های با ظرفیت بالا را که در مراکز داده های بزرگ قرار گرفته اند ، برای خدمت به یک جمعیت گسترده تر به کار می گیرند.

این توپولوژی شبکه نشانگر یک رویکرد مدرن تر برای تحویل محتوا است که با تکامل اتصال به اینترنت امکان پذیر شده است.

مزیت اصلی یک توپولوژی تلفیقی ، زیرساخت متمرکز آن است که مدیریت و استقرار سریع پیکربندی را امکان پذیر می کند.

CDN های تلفیقی هم برای کاربران نهایی و هم برای اپراتور شبکه مفید است و کنترل بیشتر و پاسخگویی کلی بهتری ارائه می دهد.

علاوه بر این ، PoP های با ظرفیت بالا ، در برابر کاهش حمله DDoS بسیار مقاوم تر هستند.

در مقابل ، ثابت شده است که یک توپولوژی تلفیقی در مناطق کم اتصال موثرتر است. PoP های با ظرفیت بالا نیاز به استقرار پیچیده تری دارند و مانع گسترش سریع شبکه می شوند.

مزایا

سرورهای با ظرفیت بالا برای کاهش DDoS بهتر هستند.
استقرار پیکربندی سریع را فعال می کند.
هزینه های تعمیر و نگهداری کمتر.

معایب

در مناطق کم ارتباط کارآمدتر است.
استقرار PoP ها با ظرفیت بالا سخت تر است.

موازی هزینه / قیمت

هزینه محصولات و خدمات آنلاین معمولا با یکدیگر مقایسه می شود. CDN های پراکنده معمولاً به بودجه عملیاتی قابل توجهی نیاز دارند. این هزینه ها اغلب به مصرف کننده منتقل می شود و در نتیجه هزینه آنها بیشتر است و CDN های تلفیقی معمولاً مقرون به صرفه تر اند.

البته هیچ یک از این موارد قطعی نیست ، زیرا امتیاز قیمت ها بیش از وضعیت جغرافیایی تحت تأثیر شبکه قرار می گیرند.

 

منبع : imperva.com

ارسال یک پاسخ

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *