شبكات توصيل المحتوى (CDNs) هي شبكات موزعة جغرافيًا من الخوادم التي تعمل معًا لتوفير توصيل سريع لمحتوى الإنترنت. إنها تتيح النقل السريع للأصول اللازمة لتحميل محتوى الإنترنت، بما في ذلك صفحات HTML وملفات JavaScript وأوراق الأنماط والصور ومقاطع الفيديو.
أصل وتاريخ شبكات توصيل المحتوى
ظهر مفهوم شبكات CDN لأول مرة في أواخر التسعينيات كحل لمشكلة "الانتظار العالمي". أدت شعبية الإنترنت المزدهرة إلى إبطاء سرعة تسليم صفحات الويب والمحتوى عبر الإنترنت. أول ذكر لـ CDN كان في براءة اختراع لشركة Sandpiper Networks في عام 1998 بعنوان "النظام والطريقة لتوصيل المحتوى الموزع".
مع نمو الإنترنت، زاد الطلب على خدمات CDN. اليوم، تخدم شبكات CDN جزءًا كبيرًا من جميع حركة مرور الويب، بما في ذلك كائنات الويب (النصوص والرسومات)، والكائنات القابلة للتنزيل (ملفات الوسائط والبرامج والمستندات)، والتطبيقات (التجارة الإلكترونية، والبوابات)، ووسائط البث المباشر، ووسائط البث حسب الطلب. ، والشبكات الاجتماعية.
في العمق: شبكات توصيل المحتوى
تتعلق شبكات CDN بشكل أساسي بالسرعة والموثوقية. وهي مصممة لحل مشكلة زمن الوصول والتأخير الذي يحدث عندما تطلب تحميل صفحة ويب والوقت الذي يستغرقه عرض المحتوى بالكامل على شاشتك.
كلما كان الطلب بعيدًا، كلما زاد زمن الوصول. تحل شبكات CDN هذه المشكلة عن طريق تخزين المحتوى مؤقتًا على خوادم متعددة حول العالم، لذلك عندما يقدم المستخدم طلبًا، يتم تسليم المحتوى من أقرب خادم، أو "خادم الحافة"، مما يقلل المسافة التي يتعين عليه قطعها.
الهيكل الداخلي وأداء شبكات CDN
يتكون CDN من مكونين رئيسيين: الخادم الأصلي وشبكة من خوادم الحافة. يحتفظ الخادم الأصلي بالنسخة الأصلية "الرئيسية" من محتوى الويب. تقع خوادم الحافة في موقع استراتيجي حول العالم وتقوم بتخزين الإصدارات المخزنة مؤقتًا من هذا المحتوى.
عندما يطلب المستخدم محتوى (مثل مقطع فيديو أو صفحة ويب)، يقوم خادم حافة CDN الأقرب إلى المستخدم بتسليم المحتوى المخزن مؤقتًا، مما يضمن الحد الأدنى من زمن الوصول وأسرع أوقات التحميل. في حالة عدم توفر المحتوى المطلوب على خادم الحافة، فإنه يتم استعادته من الخادم الأصلي أو خادم حافة قريب.
الميزات الرئيسية لشبكات CDN
- أداء: من خلال تخزين المحتوى مؤقتًا بالقرب من المستخدم، تعمل شبكات CDN على تقليل زمن الوصول وزيادة سرعة تسليم المحتوى.
- قابلية التوسع: يمكن لشبكات CDN التعامل مع الارتفاع المفاجئ في حركة المرور والأحمال الثقيلة، مما يضمن توفر المحتوى دائمًا.
- مصداقية: من خلال توزيع المحتوى عبر العديد من الخوادم، تحمي شبكات CDN من الفشل وتضمن عدم انقطاع الخدمة.
- حماية: توفر شبكات CDN إجراءات أمنية مثل حماية DDoS والرمز الآمن وحظر IP.
أنواع شبكات CDN
هناك عدة أنواع من شبكات CDN التي تلبي الاحتياجات المختلفة:
| نوع CDN | وصف |
|---|---|
| CDN القياسي | يسلم المحتوى الثابت المخزن مؤقتًا من خوادم الحافة. |
| تسريع الموقع الديناميكي (DSA) | يعمل على تحسين تسليم المحتوى الديناميكي غير القابل للتخزين المؤقت. |
| CDN الخاص | شبكة CDN مخصصة تم إنشاؤها واستخدامها من قبل كيانات فردية مثل الشركات الكبيرة. |
| CDN الهجين | يجمع بين ميزات شبكات CDN الخاصة والعامة. |
الاستخدام والمشاكل والحلول
يتم استخدام شبكات CDN من قبل مجموعة واسعة من الصناعات: مواقع التجارة الإلكترونية لعرض المنتجات بشكل أسرع، ومواقع الوسائط لتحميل الصور بسرعة، والألعاب عبر الإنترنت من أجل اللعب السريع والسلس. إنها مفيدة بشكل خاص للشركات التي لها امتداد عالمي.
ومع ذلك، يمكن أن يؤدي استخدام CDN إلى بعض المشكلات مثل تسمم ذاكرة التخزين المؤقت حيث يرسل المهاجم استجابات تؤدي إلى قيام CDN بتخزين نسخة غير صحيحة من الموقع مؤقتًا. ويمكن التخفيف من هذه المشاكل من خلال آليات صارمة للتحكم في ذاكرة التخزين المؤقت واعتماد رؤوس HTTP آمنة.
مقارنات وخصائص
يمكن مقارنة شبكات CDN باستضافة الويب التقليدية. في الاستضافة التقليدية، يأتي كل المحتوى من خادم واحد. ولكن مع شبكات CDN، يأتي المحتوى من خوادم متعددة منتشرة عالميًا، مما يؤدي إلى تسليم محتوى أسرع وأكثر موثوقية.
تتضمن الخصائص الرئيسية لشبكة CDN عدد PoPs (نقاط التواجد)، وإجمالي سعة الشبكة (المقاسة بـ Tbps)، وأنواع المحتوى الذي يمكن أن تقدمه (البث الثابت والديناميكي والمباشر وما إلى ذلك).
وجهات النظر المستقبلية والتقنيات
من المتوقع أن تؤثر التقنيات الناشئة مثل 5G وEdge Computing على مستقبل شبكات CDN. ستعمل تقنية 5G على زيادة الطلب على المحتوى عالي الجودة، وستعمل شركة Edge Computing على تعزيز قدرات المعالجة لخوادم الحافة.
ستكون شبكات CDN أيضًا أكثر تكاملاً مع الخدمات السحابية وستصبح أكثر تركيزًا على الأمان، حيث تقدم خدمات مثل تخفيف الروبوتات، وجدران حماية تطبيقات الويب (WAF)، وحماية DDoS.
الخوادم الوكيلة وشبكات CDN
تشارك كل من الخوادم الوكيلة وشبكات CDN في تسليم محتوى الويب. بينما تعمل الخوادم الوكيلة كوسطاء للطلبات المقدمة من العملاء الذين يبحثون عن موارد من خوادم أخرى، تقوم شبكات CDN بتوزيع الخدمة مكانيًا بالنسبة للمستخدمين النهائيين لتوفير مستوى عالٍ من التوفر والأداء العالي. يمكن أن تكون الخوادم الوكيلة جزءًا من بنية CDN الأساسية، مما يساعد في التخزين المؤقت وتسليم المحتوى.
