Сервис CDN (англ. Content Delivery Network) — это геораспределенная сеть серверов, расположенных по всему миру, которая помогает быстрее доставлять контент пользователям: изображения, аудио, видео, текстовые и другие файлы.
Представьте интернет как развитую сеть дорог, по которым едут данные к различным точкам назначения. Одна из них — ваш сайт, а другая — пользователь. При этом между ними больше тысячи километров. Вам очень важно, чтобы данные добрались до пользователя как можно скорее. Вот тут и придет на помощь технология CDN.
Сеть доставки контента здесь выступает в роли своеобразной сети складов, которые находятся в разных городах. Вместо того, чтобы отправлять товар с центрального склада (основного сервера), его заранее развозят по разным регионам и странам (серверам CDN), чтобы затем по запросу отправить на нужный адрес как можно быстрее. В результате когда пользователь заходит на сайт, на его устройство загружается информация с ближайшего сервера CDN, что значительно ускоряет отображение веб-страниц. Далее в статье вы встретите схему работы и более подробное описание процесса, с технической точки зрения.
Технология CDN применима не только к картинкам или видеороликам, но и к любым файлам. Например, онлайн-сервис Steam тоже использует CDN, чтобы пользователи могли быстро и удобно устанавливать и обновлять игры.
CDN — это не хостинг, а дополнение к нему. Довольно часто их путают. Чтобы этого не происходило, важно понимать основные различия. Хостинг — это место, где хранится ваш сайт, а CDN — технология, которая помогает быстрее доставлять контент с этого хостинга пользователям по всему миру.
Как появилась технология CDN
Появление CDN связывают с быстрым развитием интернета в середине 90-х. Тогда резко возросла потребность в большей производительности серверов, в том числе из-за увеличения количества, типа и объема данных. Специалисты стали искать пути решения. Студент Массачусетского технологического института (MIT) Даниэль Левин начал работать над технологией, ускорения процесса передачи данных (Content Delivery Network) в конце 1990-х годов. Над проектом он трудился вместе со своим научным руководителем Томом Лейтоном. В основу CDN легли математические алгоритмы оптимальной маршрутизации трафика и кэширования.
В 1998 году Лейтон и Левин учредили Akamai Technologies — компанию, в принцип которой легли их собственные разработки новой тогда технологии CDN. Даниэль Левин стал ее техническим директором.
Впоследствии компания Akamai Technologies стала одним из первых и крупнейших поставщиков CDN-услуг в мире. Среди ее крупных клиентов был один из самых посещаемых сайтов того времени — поисковик Yahoo.
Суть работы технологии CDN
Для понимания принципа работы CDN важно разобраться, что такое статический и динамический контент.
- Статический контент — это неизменяемые файлы, такие как изображения, видео, текст, которые не зависят от действий пользователя и могут кэшироваться на серверах CDN для быстрого доступа.
Кэширование — способ хранения данных, при котором они находятся как можно ближе к месту их использования.
- Динамический контент — это данные, которые изменяются в зависимости от запросов пользователя, например, персонализированные страницы. Такой контент обычно генерируется в реальном времени и не может быть кэширован на серверах CDN в традиционном виде.
Современные методы, такие как частичное кэширование или динамическая маршрутизация, могут помочь ускорить доставку.
Принцип работы CDN заключается в ускорении доставки контента пользователям. Файлы, картинки или видео распределяются по сети серверов, которые расположены в разных географических точках. Когда пользователь запрашивает какие-либо данные с сайта, например, видео, CDN временно сохраняет этот контент на своих точках. Копии данных распределяются по серверам, находящимся физически ближе всего к пользователям. При этом кэшированный контент регулярно обновляется, чтобы обеспечить актуальность данных для пользователя.
Допустим, сайт находится на хостинге в Северной Америке, а пользователь — в Европе. Без технологии CDN все запросы будут идти через океан к серверу в США, что займет очень много времени. Но с CDN запросы будут направляться на ближайшую точку присутствия в Европе, где хранятся копии данных этого веб-ресурса, что значительно ускорит их загрузку.
Алгоритмы передачи и сжатия данных постоянно совершенствуются, обеспечивая пользователям более надежную и скоростную доставку контента. Одна из технологий, которая используется для этого получила свое название в честь швейцарской булочки — Brotli (или Brötli). Ее алгоритм позволяет оптимизировать передачу данных благодаря их сжатию и уменьшению размера при «запаковывании» без каких-либо потерь содержимого.
Частичное кеширование — это метод, широко используемый на большинстве CDN, где кешируются только статические элементы, такие как изображения или стили, в то время как динамическое содержимое обновляется напрямую при каждом запросе. Полное кеширование, которое сохраняет весь контент, включая динамические данные, встречается редко, применяется разве что к статичным сайтам без изменений. Такой подход частичного кеширования даёт гибкость и позволяет оптимизировать загрузку, избегая хранения часто изменяющихся данных.
Динамическая маршрутизация — это механизм автоматического выбора оптимальных путей передачи трафика в сети, который обновляется в реальном времени на основе текущего состояния сети. В отличие от статической маршрутизации, где маршруты задаются вручную и остаются неизменными, динамическая маршрутизация использует протоколы маршрутизации (например, OSPF, BGP) для обмена маршрутной информацией между маршрутизаторами. Это позволяет в реальном времени адаптироваться к изменениям в топологии сети или сбоям, обеспечивая балансировку нагрузки и минимизируя задержки путем выбора наиболее эффективного маршрута для каждого пакета данных.
Динамические протоколы маршрутизации делятся на две основные группы: link-state и distance-vector. Протоколы первой группы — link-state отслеживают изменения состояния сетевых соединений, а протоколы второй группы — distance-vector работают на их основе, динамически передавая информацию об изменениях префиксов и других сетевых параметров.
Кому нужен CDN
CDN широко используется в различных отраслях и сценариях, где важна быстрая и стабильная доставка контента по всему миру. Рассмотрим несколько примеров использования CDN и категорий пользователей, которым эта технология необходима:
1. Веб-сайты с большой аудиторией — интернет-магазины, новостные порталы, социальные сети.
CDN помогает ускорить загрузку веб-страниц для пользователей по всему миру, независимо от того, где находится основной сервер. Например, интернет-магазин с клиентами в разных странах может использовать CDN, чтобы покупатели из Европы, Азии и Америки получали быстрый доступ к сайту и его товарам.
2. Видеостриминг — платформы, такие как Окко, RuTube или Twitch.
CDN обеспечивает эффективную передачу больших объемов данных с минимальной задержкой и в высоком качестве. Это будет особенно важно при потоковом видео в реальном времени, например, при просмотре спортивного матча, где любая задержка может испортить опыт просмотра.
3. Многопользовательские онлайн-игры — Fortnite, World of Warcraft и другие.
Для игр важна минимальная задержка (пинг) и быстрый отклик сервера. CDN помогает доставлять обновления, патчи и контент с минимальными задержками, обеспечивая плавный игровой процесс.
Какой CDN предоставляет DDoS-Guard
Важный эффект использования сети доставки контента — повышение отказоустойчивости ускоряемых веб-ресурсов. Благодаря тому, что CDN использует механизмы распределения нагрузки, его подключение можно рассматривать как одно из плановых мероприятий по подготовке к отражению DDoS-атак. Скорость загрузки и доступность страниц — это два ключевых показателя работы сайта, позволяющих удержать посетителей и, за счет этого, повысить прибыль, которую сайт приносит бизнесу. По данным Google больше 50% посетителей покидают сайт, если он медленно загружается.
Технология CDN включена по умолчанию на всех тарифах DDoS-Guard «Защита сайта от DDoS-атак».
Подключить услуги просто — технологии современных компьютерных сетей позволяют перенаправить на серверы DDoS-Guard все обращения к конкретному сайту, не меняя имеющиеся настройки серверного оборудования и сетевой адресации. Таким образом, клиенты сервиса получают возможность защитить и ускорить свои веб-ресурсы, сохраняя полный контроль над ними.
- Бесплатно
Технология CDN автоматически включена во все тарифы услуг защиты сайта и сети. - Безопасно
Владельцы сохраняют полный контроль над своими проектами, поскольку подключение сервиса не требует добавления стороннего кода или передачи административных доступов. - Удобно
Ускорение сайта CDN-технологиями не требует внесения изменений в дизайн или структуру системы, поэтому может применяться на любом этапе развития проекта. - Надежно
Сервис использует узлы глобальной сети DDoS-Guard, рассредоточенные по разным континентам.
Отчеты по посещаемости веб-ресурса, отражению атак и другую важную информацию пользователи найдут в личном кабинете, где их удобно посмотреть и проанализировать.
Воспользуйтесь всеми преимуществами использования сервиса DDoS-Guard, подключив услугу «Защита сайтов на уровне L7» или «Защита сети на уровнях L3-L7».
