شبکه توزیع محتوا CDN چیست؟

شبکه توزیع محتوا CDN به مجموعه ای از سرورهایی گفته می شود که از نظر جفرافیایی در سطح جهان پراکنده هستند که وظیفه ی آنها این است که با یکدیگر در ارتباط باشند تا بتوانند محتوا را به سرعت در سطح اینترنت پخش کنند.

یک CDN این امکان را میدهد منابع موردنیاز برای انتقال سریع محتوای اینترنت شامل صحفات html ، فایل های javascript ، فایل های css ، تصاویر و ویدیوها تامین شود.محبوبیت سرویس های توزیع محتوا در حال رشد است و امروزه بخش بسیار عمده ای از ترافیک وب جهانی همانند محتوای شبکه های اجتماعی و سایت های بزرگ همچون فیسبوک ، اینستاگرام ، نت فیلیکس و آمازون توسط این شبکه میزبانی می شود .

علاوه بر اینها استفاده از یک CDN مطمئن و به طور صحیح پیکره بندی شده می تواند از وب سایت ها در مقابل حملات سایبری مانند حملات DDOS جلوگیری کند.

تفاوت CDN و میزبانی وب

با وجود اینکه CDN وب هاستینگ نیست و نمی تواند جایگزین آن شود ولی به فرآیند cache محتوا در لبه های شبکه کمک بسیاری می کند که این امر باعث افزایش کارایی وب سایت می شود. بسیاری از وب سایت هنگام استفاده از روش میزبانی سنتی (هاستینگ به تنهایی) با مشکلات کارایی و سرعت درگیر می شوند که در نتیجه از شبکه توزیع محتوا به عنوان اهرم کمکی استفاده می کنند.

با کمک سیستم cache موجود در شبکه توزیع محتوا پهنای باند مصرفی هاستینگ کاهش به سزایی خواهد داشت و موجب پایداری بالای سیستم و افزایش امنیت خواهد بود. CDN امروزه گزینه ی ضروری برای راه اندازی وب سایت ها و اپلیکیشن موبایل و پرتال سازمانی پایدار است که با کاهش هزینه و افزایش بهره وری نسبت به مدل های قدیمی وب هاستینگ باعث ارائه سرویس رضایت بخش برای همگان شده است.

مزایا استفاده از CDN

اگرچه مزایای اسفاده از شبکه توزیع محتوا CDN بسته به اندازه و ویژگی های هر پروژه متفاوت خواهد بود ولی در مجموع می توان برای اکثریت کاربران و وب سایت ها ۴ مزیت عمده ذکر کرد:

1. بهینه سازی زمان بارگذاری وب سایت – به وسیله توزیع محتوا در نزدیک ترین سرور نسبت به موقعیت جغرافیایی کاربر که در حال بازدید از سایت است باعث می شود کاربر تجربه سریع تری از بارگذاری محتوا و وب سایت لمس کند. از آنجایی که کاربران در اینترنت تمایل دارند بر وب سایت هایی با بارگذاری سریع تر کلیک کنند در نتیجه CDN می تواند نرخ پرش(bounce rate) کاربران را کاهش دهد و مدت زمانی که کاربران در سایت می گذارنند را کاهش دهد به بیان ساده تر وب سایت های سریع تر بازدیدکننده بیشتری به همراه خود خواهد داشت.
2. کاهش هزینه پهنای باند – از هزینه های اصلی وب سایت ها هزینه های مصرف پهنای باند برای میزبانی وب است. از طریق cache و سایر بهینه سازی ها CDN ها می توانند مقدار دادهای مصرف شده توسط سرور مبدا را کاهش دهند. بنابراین هزینه میزبانی برای دارندگان وب سایت کاهش می یابد.البته این یک موفقیت دو سر برد است چرا که در طرف دیگر داستان کاربران قرار دارند که به وسیله دریافت داده ی کمتر و فشرده تر داده ها مصرف اینترنت کم تری خواهند داشت.
3. افزایش پایداری و دسترس پذیری محتوا – ترافیک بالا یا مشکلات سخت افزاری سرورها ممکن است عملکرد طبیعی وب سایت ها را تحت تأثیر قرار دهد و وب سایت ها از دسترس خارج کند. به لطف ماهیت توزیع شده و مقیاس پذیر CDN ها باعث می شود نسبت به سرورهای اصلی ترافیک بیشتری تحمل کند و در برابر خرابی سخت افزار مقاومت کند.
4. افزایش امنیت وب سایت – CDN ها با جلوگیری از حملات DDOS ، بهبود عملکرد گواهینامه های امنیتی می تواند امنیت را افزایش دهد.

نحوه کار CDN ها

در قدم اول شبکه توزیع محتوا CDN شبکه ای از سرورهای بهم متصل است که هدف آن تحویل محتوا به صورت سریع، ارزان، پایدار و امن است. به منظور بهبود سرعت و پایداری اتصال ،سرور های اصلی CDN در نقاط تبادل بین شبکه ای (IXPS) قرار می گیرند.

این نقاط تبادل اینترنت (IXPS) مکان های اصلی ارائه دهندگان اینترنت برای اتصال یکدیگر به ترافیکی هستند که از شبکه های مختلف آنها ایجاد می شود. ارائه دهنده های CDN با اتصال به این مکان های پر سرعت و بسیار بهم پیوسته قادر به کاهش هزینه ها و زمان انتقال و تحویل داده خواهند شد.

علاوه بر قراردادن سرورها در ixp ها ، CDN ها تعدادی از بهینه سازی ها در هنگام انتقال داده ها از سرور به کاربر انجام می دهد. CDN ها مراکز داده را در مکان استراتژیک در سراسر جهان قرار می دهند ، امنیت را افزایش می دهند و طوری طراحی شده اند که در مقابل انواع مختلف خرابی ها مقاوم باشند.

چگونگی بهبود زمان بارگذاری سایت ها توسط CDN

وقتی موضوع زمان بارگذاری سایت مطرح می شود این را باید در نظر بگیریم که کاربران اینترنتی همیشه سایت های کند را رها می کنند و به آن مراجعه دوباره نخواهند داشت.CDN از طریق روش های ذیل به بهبود زمان بارگذاری می پردازد:

1. ماهیت توزیع جهانی شبکه توزیع محتوا CDN به معنای کاهش فاصله بین کاربران و منابع وب سایت است. کاربران به جای اتصال مستقیم به سرورهای اصلی در موقعیت های مکانی دورتر از خودشان به وسیله CDN می توانند به نزدیک ترین مرکز داده از نظر جغرافیای وصل شوند و داده را دریافت کنند. زمان انتقال داده کم تر به معنای سرویس سریع تر خواهد بود.
2. بهینه سازی های سخت افزاری و نرم افزاری مانند توزیع بار کارآمد و استفاده از هارد درایور های SSD باعث می شود کاربر تجربه سریع تری از سرویس داشته باشد.
3. CDN ها با روش هایی همانند فشرده سازی داده هنگام انتقال کمک می کنند داده ی کم تری منتقل می شود انتقال داده کم تر به معنای زمان بارگذاری سریع تر خواهد بود .
4. CDN ها می توانند از طریق بهینه سازی ارتباط TLS وب سایت هایی که از گواهینامه های TLS/SSL استفاده می کنند راه سریع تر کند.

تأثیر CDN ها بر پایداری وب سایت ها

پایداری وب سایت و سرویس های اینترنتی به یک امر بسیار مهم و حیاتی برای فعالان حوزه فناوری اطلاعات تبدیل گشته است. خرابی سخت افزاری و یا افزایش ناگهانی ترافیک وب سایت بر اثر حملات سایبری یا راه اندازی کمپین تبلیغاتی می تواند باعث خاموشی سرور میزبان شود و این امر باعث عدم دسترسی کاربران به وب سایت خواهد شد. با چند راهکار ذیل که توسط CDN ارائه می شود زمان خرابی سیستم را به حداقلی می رساند:

1. تعادل بار ترافیکی شبکه از طریق توزیع آن بین سرورهای مختلف این امکان را به ما می دهد که در مواقع افزایش سریع ترافیک بتوانیم به راحتی مقیاس پذیر شویم و آماده پذیرایی مقیاس بالای ترافیک ورودی از طرف کاربران خواهیم بود.
2. با کمک سیستم هوشمند failover (گذر از خرابی) حتی اگر یک یا چند از سرورهای CDN دچار خرابی سخت افزاری و یا عملکردی شوند می توان از این خرابی پیش آمده عبور کرد. failover می تواند بار ترافیکی شبکه را به صورت هوشمند به سایر سرورهای عملیاتی توزیع کند.
3. حتی اگر تمام یک دیتاسنتر دچار مشکل فنی شود با کمک الگوریتم مسیربای هوشمند Anycast تمام بار ترافیکی شبکه به دیتاسنتر سالم بعدی منتقل می شود که سبب پایداری همیشگی وب سایت و دسترسی کاربران خواهد شد.

محافظت از داده ها توسط CDN

امنیت داده ها بخش مهمی از ساختار عملکردی شبکه توزیع محتوا CDN است. CDN ها وب سایت ها را از طریق به روز رسانی گواهینامه های TLS/SSL امن نگه می دارند. این گواهینامه ها استاندارد بالایی برای احراز هویت وریر رمزنگاری و یکپارچگی ارائه می دهند.