Mạng phân phối nội dung (CDN) là mạng phân phối theo địa lý của các máy chủ làm việc cùng nhau để cung cấp phân phối nội dung Internet nhanh chóng. Chúng cho phép chuyển nhanh các nội dung cần thiết để tải nội dung Internet, bao gồm các trang HTML, tệp JavaScript, biểu định kiểu, hình ảnh và video.
Nguồn gốc và lịch sử của mạng phân phối nội dung
Khái niệm CDN lần đầu tiên xuất hiện vào cuối những năm 1990 như một giải pháp cho vấn đề “Chờ đợi trên toàn thế giới”. Sự phổ biến bùng nổ của Internet đã làm chậm tốc độ phân phối các trang web và nội dung trực tuyến. Lần đầu tiên CDN được đề cập đến là trong bằng sáng chế của Sandpiper Networks vào năm 1998 có tiêu đề “Hệ thống và phương pháp phân phối nội dung phân tán”.
Khi Internet phát triển, nhu cầu về dịch vụ CDN cũng tăng theo. Ngày nay, CDN phục vụ một phần lớn lưu lượng truy cập web, bao gồm các đối tượng web (văn bản, đồ họa), đối tượng có thể tải xuống (tệp phương tiện, phần mềm, tài liệu), ứng dụng (thương mại điện tử, cổng thông tin), phương tiện phát trực tiếp, phương tiện truyền phát theo yêu cầu và mạng xã hội.
Chuyên sâu: Mạng phân phối nội dung
CDN về cơ bản là về tốc độ và độ tin cậy. Chúng được thiết kế để giải quyết vấn đề về độ trễ, độ trễ xảy ra khi bạn yêu cầu tải một trang web và thời gian cần thiết để hiển thị đầy đủ nội dung trên màn hình của bạn.
Yêu cầu phải di chuyển càng xa thì độ trễ càng cao. CDN giải quyết vấn đề này bằng cách lưu nội dung vào bộ nhớ đệm trên nhiều máy chủ trên khắp thế giới, do đó, khi người dùng đưa ra yêu cầu, nội dung sẽ được gửi từ máy chủ gần nhất hoặc 'máy chủ biên', giúp giảm khoảng cách di chuyển.
Cấu trúc bên trong và chức năng của CDN
CDN bao gồm hai thành phần chính: máy chủ gốc và mạng lưới các máy chủ biên. Máy chủ gốc giữ bản sao gốc, “chính” của nội dung web. Các máy chủ biên được đặt ở vị trí chiến lược trên khắp thế giới và lưu trữ các phiên bản được lưu trong bộ nhớ đệm của nội dung này.
Khi người dùng yêu cầu nội dung (như video hoặc trang web), máy chủ biên của CDN gần người dùng nhất sẽ cung cấp nội dung được lưu trong bộ nhớ đệm, đảm bảo độ trễ tối thiểu và thời gian tải nhanh nhất. Trong trường hợp nội dung được yêu cầu không có sẵn trên máy chủ biên, nó sẽ truy xuất nội dung đó từ máy chủ gốc hoặc máy chủ biên gần đó.
Các tính năng chính của CDN
- Hiệu suất: Bằng cách lưu nội dung vào bộ nhớ đệm gần với người dùng, CDN giảm độ trễ và tăng tốc độ phân phối nội dung.
- Khả năng mở rộng: CDN có thể xử lý lưu lượng truy cập tăng đột biến và tải nặng, đảm bảo nội dung luôn có sẵn.
- độ tin cậy: Bằng cách phân phối nội dung trên nhiều máy chủ, CDN bảo vệ khỏi lỗi và đảm bảo dịch vụ không bị gián đoạn.
- Bảo vệ: CDN cung cấp các biện pháp bảo mật như bảo vệ DDoS, mã thông báo bảo mật và chặn IP.
Các loại CDN
Có một số loại CDN phục vụ cho các nhu cầu khác nhau:
| Loại CDN | Sự miêu tả |
|---|---|
| CDN tiêu chuẩn | Cung cấp nội dung tĩnh được lưu trong bộ nhớ đệm từ các máy chủ biên. |
| Tăng tốc trang web động (DSA) | Tối ưu hóa việc phân phối nội dung động, không thể lưu vào bộ nhớ đệm. |
| CDN riêng | CDN tùy chỉnh được xây dựng và sử dụng bởi các thực thể đơn lẻ như các tập đoàn lớn. |
| CDN lai | Kết hợp các tính năng của CDN riêng tư và công cộng. |
Cách sử dụng, vấn đề và giải pháp
CDN được nhiều ngành sử dụng: trang web thương mại điện tử để xem sản phẩm nhanh hơn, trang web truyền thông để tải hình ảnh nhanh và chơi trò chơi trực tuyến để chơi trò chơi nhanh, liền mạch. Chúng đặc biệt có lợi cho các doanh nghiệp có phạm vi tiếp cận toàn cầu.
Tuy nhiên, việc sử dụng CDN có thể dẫn đến một số vấn đề như đầu độc bộ nhớ đệm, trong đó kẻ tấn công gửi phản hồi khiến CDN lưu vào bộ đệm một phiên bản không chính xác của trang web. Những điều này có thể được giảm thiểu thông qua các cơ chế kiểm soát bộ đệm nghiêm ngặt và áp dụng các tiêu đề HTTP an toàn.
So sánh và đặc điểm
CDN có thể được so sánh với dịch vụ lưu trữ web truyền thống. Trong lưu trữ truyền thống, tất cả nội dung đến từ một máy chủ. Nhưng với CDN, nội dung đến từ nhiều máy chủ trải rộng trên toàn cầu, dẫn đến việc phân phối nội dung nhanh hơn, đáng tin cậy hơn.
Các đặc điểm chính của CDN bao gồm số lượng PoP (Điểm hiện diện), tổng dung lượng mạng (được đo bằng Tbps) và loại nội dung mà nó có thể phân phối (tĩnh, động, phát trực tiếp, v.v.).
Quan điểm và công nghệ tương lai
Các công nghệ mới nổi như 5G và Edge Computing dự kiến sẽ ảnh hưởng đến tương lai của CDN. 5G sẽ làm tăng nhu cầu về nội dung chất lượng cao và Điện toán biên sẽ nâng cao khả năng xử lý của các máy chủ biên.
CDN cũng sẽ được tích hợp nhiều hơn với các dịch vụ đám mây và tập trung vào bảo mật hơn, cung cấp các dịch vụ như giảm thiểu Bot, Tường lửa ứng dụng web (WAF) và bảo vệ DDoS.
Máy chủ proxy và CDN
Máy chủ proxy và CDN đều tham gia vào việc phân phối nội dung web. Trong khi các máy chủ proxy đóng vai trò trung gian cho các yêu cầu từ khách hàng đang tìm kiếm tài nguyên từ các máy chủ khác thì CDN phân phối dịch vụ theo không gian tương ứng với người dùng cuối để cung cấp tính sẵn sàng cao và hiệu suất cao. Máy chủ proxy có thể là một phần của cơ sở hạ tầng CDN, giúp lưu trữ và phân phối nội dung.
