Sieci dostarczania treści (CDN) to rozproszone geograficznie sieci serwerów współpracujących ze sobą w celu zapewnienia szybkiego dostarczania treści internetowych. Umożliwiają szybkie przesyłanie zasobów potrzebnych do ładowania treści internetowych, w tym stron HTML, plików JavaScript, arkuszy stylów, obrazów i filmów.
Pochodzenie i historia sieci dostarczania treści
Koncepcja sieci CDN pojawiła się po raz pierwszy pod koniec lat 90. XX wieku jako rozwiązanie problemu „oczekiwania na całym świecie”. Rosnąca popularność Internetu spowalniała prędkość dostarczania stron internetowych i treści online. Pierwsza wzmianka o CDN pojawiła się w patencie Sandpiper Networks z 1998 r. zatytułowanym „System i metoda dostarczania treści rozproszonych”.
Wraz z rozwojem Internetu wzrosło zapotrzebowanie na usługi CDN. Obecnie sieci CDN obsługują dużą część całego ruchu internetowego, w tym obiekty internetowe (tekst, grafika), obiekty do pobrania (pliki multimedialne, oprogramowanie, dokumenty), aplikacje (handel elektroniczny, portale), media strumieniowe na żywo, media strumieniowe na żądanie i sieci społecznościowe.
Szczegółowo: Sieci dostarczania treści
Sieci CDN charakteryzują się przede wszystkim szybkością i niezawodnością. Mają na celu rozwiązanie problemu opóźnień, czyli opóźnień występujących przy żądaniu załadowania strony internetowej oraz czasu potrzebnego do pełnego wyświetlenia zawartości na ekranie.
Im dalej żądanie musi dotrzeć, tym większe jest opóźnienie. Sieci CDN rozwiązują ten problem, buforując zawartość na wielu serwerach na całym świecie, więc gdy użytkownik złoży żądanie, treść zostanie dostarczona z najbliższego serwera, czyli „serwera brzegowego”, co skraca odległość, jaką musi pokonać.
Struktura wewnętrzna i funkcjonowanie sieci CDN
CDN składa się z dwóch głównych komponentów: serwera początkowego i sieci serwerów brzegowych. Serwer pochodzenia przechowuje oryginalną, „główną” kopię treści internetowych. Serwery brzegowe są strategicznie rozmieszczone na całym świecie i przechowują buforowane wersje tej treści.
Gdy użytkownik żąda treści (takiej jak wideo lub strona internetowa), serwer brzegowy CDN znajdujący się najbliżej użytkownika dostarcza zawartość z pamięci podręcznej, zapewniając minimalne opóźnienia i najszybszy czas ładowania. W przypadku, gdy żądana treść nie jest dostępna na serwerze brzegowym, pobiera ją z serwera źródłowego lub pobliskiego serwera brzegowego.
Kluczowe cechy sieci CDN
- Wydajność: Buforując zawartość blisko użytkownika, sieci CDN zmniejszają opóźnienia i zwiększają szybkość dostarczania treści.
- Skalowalność: Sieci CDN radzą sobie z nagłymi wzrostami ruchu i dużymi obciążeniami, zapewniając zawsze dostępność treści.
- Niezawodność: Dystrybuując zawartość na wielu serwerach, sieci CDN chronią przed awariami i zapewniają nieprzerwaną obsługę.
- Bezpieczeństwo: CDN zapewniają środki bezpieczeństwa, takie jak ochrona DDoS, bezpieczny token i blokowanie adresów IP.
Rodzaje CDN
Istnieje kilka typów sieci CDN zaspokajających różne potrzeby:
| Typ sieci CDN | Opis |
|---|---|
| Standardowy CDN | Dostarcza buforowaną zawartość statyczną z serwerów brzegowych. |
| Dynamiczne przyspieszanie lokalizacji (DSA) | Optymalizuje dostarczanie dynamicznej zawartości, której nie można buforować. |
| Prywatny CDN | Niestandardowa sieć CDN zbudowana i używana przez pojedyncze podmioty, takie jak duże korporacje. |
| Hybrydowy CDN | Łączy w sobie cechy prywatnych i publicznych sieci CDN. |
Użycie, problemy i rozwiązania
Sieci CDN są wykorzystywane w wielu różnych branżach: witryny handlu elektronicznego do szybszego przeglądania produktów, witryny multimedialne do szybkiego ładowania obrazów oraz gry online zapewniające szybką i płynną rozgrywkę. Są one szczególnie korzystne dla przedsiębiorstw o zasięgu globalnym.
Jednak użycie CDN może prowadzić do pewnych problemów, takich jak zatruwanie pamięci podręcznej, gdy osoba atakująca wysyła odpowiedzi, które powodują, że CDN buforuje nieprawidłową wersję witryny. Można je złagodzić poprzez rygorystyczne mechanizmy kontroli pamięci podręcznej i przyjęcie bezpiecznych nagłówków HTTP.
Porównania i charakterystyka
Sieci CDN można porównać z tradycyjnym hostingiem. W tradycyjnym hostingu cała zawartość pochodzi z jednego serwera. Jednak w przypadku sieci CDN treść pochodzi z wielu serwerów rozmieszczonych na całym świecie, co zapewnia szybsze i bardziej niezawodne dostarczanie treści.
Główne cechy sieci CDN obejmują liczbę punktów obecności (PoP), całkowitą przepustowość sieci (mierzoną w Tb/s) oraz rodzaje treści, które może dostarczać (statyczne, dynamiczne, przesyłanie strumieniowe na żywo itp.).
Przyszłe perspektywy i technologie
Oczekuje się, że nowe technologie, takie jak 5G i Edge Computing, wpłyną na przyszłość sieci CDN. 5G zwiększy zapotrzebowanie na treści wysokiej jakości, a Edge Computing zwiększy możliwości przetwarzania serwerów brzegowych.
Sieci CDN będą również bardziej zintegrowane z usługami w chmurze i będą w większym stopniu skupiać się na bezpieczeństwie, oferując usługi takie jak ochrona przed botami, zapory aplikacji internetowych (WAF) i ochrona DDoS.
Serwery proxy i sieci CDN
Zarówno serwery proxy, jak i sieci CDN biorą udział w dostarczaniu treści internetowych. Podczas gdy serwery proxy działają jako pośrednicy w przypadku żądań klientów poszukujących zasobów z innych serwerów, sieci CDN dystrybuują usługi przestrzennie względem użytkowników końcowych, aby zapewnić wysoką dostępność i wysoką wydajność. Serwery proxy mogą być częścią infrastruktury CDN, pomagając w buforowaniu i dostarczaniu treści.
