شبکه‌ی توزیع محتوا یا CDN چیست؟ چگونه کار می­کند؟ – قسمت اول

CDN چیست؟ شبکه‌ی توزیع محتوا یا content delivery network یا CDN گروهی از سرورهاست که به لحاظ جغرافیایی توزیع‌شده اند و با نزدیک‌تر کردن محتوای وب به مکانی که کاربران در آن هستند، سرعت ارسال محتوای وب را افزایش می‌دهد. مراکز داده در سرتاسر جهان از حافظه‌ی پنهان استفاده می‌کنند: این همان فرآیندی است که به طور موقت کپی فایل‌ها را ذخیره می‌کند تا کاربر بتواند از طریق یک سرور در نزدیکی خود به محتوای اینترنتی یک دستگاه یا مرورگر مجهز به وب دسترسی داشته باشید. CDNها حافظه‌ی پنهان، مانند صفحات وب، تصاویر و ویدیوها را در سرورهای پراکسی proxy نزدیک به مکان فیزیکی شما ذخیره می‌کنند. این امر کاربران را قادر می‌سازد تا کارهایی مانند تماشای فیلم، دانلود نرم‌افزار، بررسی موجودی بانک خود، پست کردن در شبکه‌های اجتماعی یا خرید را، بدون اینکه منتظر بارگذاری محتوا باشند، انجام دهند.

CDN چیست؟ می‌توان CDN را مانند یک دستگاه خودپرداز در نظر گرفت. وجود یک دستگاه عابربانک، تقریباً در هر گوشه‌ای باعث می‌شود که به‌طور کارآمد و سریع پول دریافت کنید. دیگر زمان کافی برای انتظار در صف‌های طولانی بانک‌ها وجود ندارد، و بنابراین دستگاه‌های خودپرداز در بسیاری از مکان‌های مناسب برای دسترسی فوری قرار می‌گیرند.

خدمات CDN برای حل مشکل تراکم شبکه‌ی ناشی از ارائه‌ی محتوای غنی وب، مانند گرافیک و ویدیو از طریق اینترنت ایجاد شده است، چیزی شبیه به ترافیک ماشین‌ها. انتقال محتوا از سرورهای مرکزی به کاربران زمان بسیار زیادی می‌برد. CDNها اکنون، رشد کرده، و همه چیز را از متن، گرافیک، اسکریپت‌ها و فایل‌های رسانه‌ای گرفته تا دانلود نرم‌افزار، اسناد، پورتال‌ها، تجارت الکترونیک، رسانه‌های پخش زنده، رسانه‌های پخش ویدیوی درخواستی و سایت‌های رسانه‌های اجتماعی را شامل می‌شوند. CDNها همچنین می‌توانند محافظت بیشتری را در برابر عوامل مخرب و نگرانی‌های امنیتی مانند حمله‌ی محروم‌سازی از سرویس توزیع شده DDoS یا Distributed Denial-Of-Service به وب سایت‌ها ارائه دهند.

معرفی راهکار شبکه ارائه‌ی خدمات یا CDN

نمونه موردی از CDN

بخش بزرگی از کلِ محتوای اینترنتی از طریق CDNها ارائه می‌شود. یک مثال ساده این است: اگر شما در نیویورک بودید و می‌خواستید وب سایت فروشگاه مورد علاقه‌ی خود را مشاهده کنید، که در لندن و روی سروری در بریتاست و اگر درخواست شما باید تمام طول مسیر را تا اقیانوس اطلس طی می‌کرد، زمان بارگذاری محتوای کندی را تجربه می‌کردید. برای رفع این مشکل، CDN نسخه‌ی ذخیره‌شده‌ی محتوای وب‌سایت لندن را در چندین مکان جغرافیایی در سراسر جهان ذخیره می‌کند که «نقاط حضور» یا  PoPs یا points of presence نیز نامیده می‌شود.

این PoPها حاوی سرورهای حافظه‌ی پنهان مخصوص به خود هستند و مسئول ارائه‌ی آن محتوا در نزدیکی محل زندگی شما در نیویورک هستند. محتوای ارائه شده از نزدیکترین سرور به موقعیت فیزیکی شما، امکان تجربه‌ی وب سریع‌تر و با کارایی بالا را به شما می‌دهد.

CDN چیست؟ و چگونه کار می کند؟

وظیفه­ ی CDN کاهش میزان تأخیر می­باشد، تأخیر، در واقع، آن دیرکرد آزاردهنده‌ای است که هنگام تلاش برای دسترسی به یک صفحه‌ی وب یا جریان ویدیویی، قبل از بارگیری کامل در دستگاه، تجربه می‌شود.. اگرچه تأخیر در کسری از ثانیه اندازه‌گیری می‌شود، اما همیشه می‌توان آن را احساس کرد و حتی ممکن است منجر به خطای بارگذاری یا وقفه‌ی زمانی شود. برخی از شبکه‌های توزیع محتوا با کاهش فاصله فیزیکی‌ای که محتوا برای رسیدن به کاربر باید طی کند، تأخیر را کاهش می‌دهند. بنابراین، CDNهای بزرگتر و با توزیع گسترده‌تر می‌توانند با نزدیک‌ کردن هرچه بیشتر محتوا به کاربر نهایی، محتوای وب را سریع‌تر و با قابلیت اطمینان بالاتری ارائه دهند.

بیشتر بخوانید: ارتقاء CDN با استفاده از تجهیزات سیسکو جهت بهبود تجربه کاربری

زمانی که ویدیویی را به صورت را به‌صورت آنلاین مشاهده می­کنید، CDN یک سرور بهینه را در شبکه‌ی خود پیدا می‌کند تا این ویدیو را ارائه دهد. معمولاً، این سرور نزدیکترین سرور به مکان فیزیکی شما خواهد بود. فایل‌های رسانه­ای در حافظه پنهان ذخیره می‌شوند و برای سایر درخواست‌های کاربر در همان منطقه‌ی جغرافیایی روی سرور شبکه‌ی توزیع محتوا باقی می‌مانند. اگر محتوای درخواستی کاربر در دسترس نباشد یا قدیمی باشد، سرویس CDN محتوای تازه منتقل شده را برای ارائه‌ی درخواست‌های بعدی ذخیره می‌کند.

در حالی که توزیع محتوای وبسایت رایج‌ترین کاربرد CDNها است، اما این تنها عملکرد آن‌ها نیست. در واقع، CDNها محتوای بسیار متنوعی را توزیع می‌کنند که شامل موارد زیر است: ویدیو با کیفیت4K  و HD، جریان‌های صوتی، دانلود نرم‌افزارهایی مانند برنامه‌، بازی‌ و به روز رسانی‌های سیستم عامل و موارد دیگر. به طور بالقوه هر داده‌ای که بتواند دیجیتالی شود می‌تواند از طریق یک شبکه‌ی توزیع محتوا ارائه شود.

CDN Host چیست؟

اگر چه CDN Hostها وب نیستند و محصولات را در نزدیک‌ترین فاصله به مصرف‌کنندگان تحویل نمی‌دهند، اما سرورهای شبکه توزیع محتوا از لحاظ جغرافیایی توزیع شده‌اند تا محتوا را به کاربران و ISPهای آن‌ها، در هر کجای جهان، نزدیک‌تر کنند. این ذخیره‌سازی موقت محتوا در حاشیه‌ی شبکه، میزان تأخیر را کم و ارائه‌ی محتوای یکسان به چندین کاربر را، برای دسترسی کارآمدتر، ممکن می‌سازد. برای اپراتورهای شبکه، یا همان ارائه‌دهندگان خدمات بی‌سیم و یا اپراتورهای‌های شبکه‌ی تلفن همراه، که در تلاش هستند تا با تقاضای بی پایان برای ویدیوی آنلاین همگام شوند، یک پلتفرم CDN Host می‌تواند راهکاری بسیار مؤثر و مقرون به صرفه برای رقابت کردن باشد. یک شبکه‌ی توزیع محتوا می‌تواند اپراتورها را قادر سازد تا یک تجربه‌ی آنلاین سریع، ایمن و قابل اعتماد را با کیفیت ثابتی که مردم از هر دستگاه دارای وبی انتظار دارند، ارائه دهند.

چرا CDN لازم است؟

بیش از 20 سال است که CDNها ستون فقرات اینترنت را تشکیل داده‌اند: ارائه‌ی محتوای آنلاین برای خرید، بانکداری، مراقبت‌های بهداشتی و سایر مشاغل با بالاترین سرعت و در مقیاس واقعی. با توجه به توانایی CDNها برای تکثیر و ذخیره‌ی اطلاعات از سرورهای اصلی و سپس نزدیک کردن محتوای دیجیتال به محل دسترسی کاربران به وب، بدون آن‌ها اینترنت ممکن است تا حد زیادی کند شود.

ممکن است شما متوجه نشوید، اما تقریباً در هر کاری که به‌صورت آنلاین آن را انجام داده‌اید، احتمالاً یک CDN کمک کرده است تا تجربه‌ای سریع، قابل اعتماد و باثبات داشته باشید. در اینجا یک مثال ساده از نحوه‌ی مدیریت ترافیک پشت صحنه توسط شبکه‌های توزیع محتوا برای تحقق این امر وجود دارد:

CDN چیست؟ یک CDN ترافیک کلی را متعادل می‌کند تا به همه‌ی افرادی که به محتوای اینترنتی دسترسی دارند بهترین تجربه‌ی وب ممکن را ارائه دهد. این نکته را شبیه به مسیریابی در دنیای واقعی نظر بگیرید. ممکن است یک مسیر وجود داشته باشد که سریع‌ترین مسیر ممکن برای رسیدن از نقطه‌ی A به B باشد، البته به شرطی که ماشین دیگری آن را انتخاب نکند. اگر آن مسیر کوتاه شروع به شلوغ شدن کند، برای همه بهتر است که ترافیک در چند مسیر مختلف پخش شود. این ممکن است به این معنی باشد که شما در جاده‌ای حرکت می‌کنید که چند دقیقه طولانی‌تر است، در صورت مقیاس‌بندی به سرعت اینترنت، چند صدم‌ثانیه طولانی‌تر اما در ترافیکی که در مسیر کوتاه‌تر شکل می‌گیرد، گیر نمی‌کنید. شما همچنین ممکن است به کوتاه‌ترین مسیر معمول فرستاده شوید، و اصلاً در ترافیک گیر نکنید، چراکه ماشین‌های دیگر به مسیرهای طولانی‌تر فرستاده می‌شوند. بنابراین، موضوع کاهش سرعت نیست، بلکه تعادل بار و استفاده‌ی کامل از همه‌ی منابع موجود است. واقعیت این است که بدون CDNها، همه‌ی ما هنگام گشت و گذار در وب بیشتر در ترافیک گیر می‌کنیم.

چه کسانی از CDNها استفاده می‌کنند؟

تقریباً همه‌ی افرادی که به وب دسترسی دارند از CDN استفاده می‌کنند. آن‌ها برای ارائه‌ی تجربه‌ی سریع‌تر و مطمئن‌تر برای افرادی که به اینترنت دسترسی دارند ایجاد شده اند. آن‌ها توسط صاحبان محتوا و برنامه‌ها و ارائه‌دهندگان خدماتِ شبکه استفاده می‌شوند که این مزایا را به مشتریان خود ارائه می‌دهند.

 CDN برای کاربران نهایی

وب‌سایت‌ها و برنامه‌های کاربردی وب که از طریق CDN ارائه می‌شوند، بارگذاری سریع‌تر صفحه، تراکنش‌های سریع‌تر و تجربه‌ی گشت‌وگذار آنلاین با ثبات‌تری را خواهند داشت. با این حال، مردم با وجود اینکه از مزایای شبکه‌ی توزیع محتوا لذت می‌برند، ممکن است ندانند که از طریق این شبکه است که متصل می‌شوند، چراکه این فناوری در پشتِ صحنه کار می‌کند. آن‌ها فقط آنچه را که از ISP یا ارائه‌دهنده‌ی تلفن همراه خود درخواست کرده‌اند دریافت می‌کنند.

CDN برای صاحبان محتوا

صاحبان محتوا و برنامه‌ها، از جمله وب سایت‌های تجارت الکترونیک، املاک رسانه‌ای و شرکت‌های رایانش مبتنی بر cloud از CDNها برای بهبود تجربه‌ی کاربر، کاهش نرخ رها شدن، افزایش تعداد دفعات نمایش تبلیغات ad impression، بهبود نرخ تبدیل و تقویت وفاداری کاربری استفاده می‌کنند. همچنین، استفاده از یک شبکه‌ی توزیع محتوا، با کمک به جذب و کاهش حمله محروم‌سازی از سرویس توزیع‌شده DDoS یا distributed denial-of-service می‌تواند امنیت وب را بهبود بخشد.

CDN برای ارائه‌دهندگان خدمات شبکه

امروزه، با رشد انفجاری پخش آنلاین و سایر خدمات رسانه‌ای غنی و نیز انتظارات بالاتر کاربران در مورد عملکرد وب در انواع دستگاه‌های متعدد، ضروری است که بسیاری از ارائه‌دهندگان خدمات شبکه، شبکه‌های توزیع محتوای خود را پیاده‌سازی کنند. برای اپراتورهای شبکه، استقرار یک شبکه‌ی توزیع محتوا می‌تواند ریزش مشترکین را کاهش دهد، توسعه‌ی خدمات ارزش افزوده را تسهیل کند، ترافیک شبکه‌ی اصلی را کاهش دهد و اپراتورها را قادر سازد تا خدمات CDN را به شرکت‌ها و صاحبان محتوای شخص ثالث بفروشند.

یکی از بزرگترین مزایای CDN برون‌سپاری است. یک CDN، به جای سروری که محتوای از آن سرچشمه می‌گیرد، با پاسخ به درخواست برای محتوای وب با یک نسخه‌ی ذخیره شده در مجاورت فیزیکی و شبکه‌ای به کاربر نهایی، ترافیک را از سرورهای محتوا خارج کرده و تجربه‌ی وب را بهبود می‌بخشد. این بدان معنی است که محتوا می‌تواند در شبکه‌ی اپراتور شبکه باقی بماند و نیاز به مشارکت در همسان‌سازی با شبکه‌های دیگر یا گشت و گذار در اینترنت گسترده‌تر برای ارائه‌ی اطلاعات را کاهش دهد.

مقاله های مرتبط: