برنامه‌نویسی

CDN چیست و چگونه کار می‌کند؟

CDN چیست؟

CDN چگونه کار می‌کند؟ چگونه محتوا را سریع، کارآمد و ایمن به وبسایت‌ها و خدمات اینترنتی تحویل می‌دهد؟ این سوال‌هایی است که در این مقاله به آنها پاسخ داده می‌شود.

CDN چیست؟

CDN مخفف عبارت Content Delivery Network است، این مفهوم به گروهی از سرورهای توزیع شده از نظر جغرافیایی اشاره دارد که با هم کار می‌کنند تا محتوای اینترنتی را سریع‌تر ارائه دهند.

یک CDN این قابلیت را بوجود می‌آورد که فایل‌های مورد نیاز برای بارگیری یک صفحه وب، مانند: فایل‌های HTML, CSS, JavaScript یا تصاویر و ویدئوها، به سرعت انتقال پیداکنند. شهرت سرویس‌های ارائه دهنده CDN روز به روز در حال افزایش است، امروزه درصد بالایی از ترافیک‌ شبکه اینترنت از میان CDNها می‌گذرد. سایت‌هایی مانند Facebook, Netflix و Amazon هم از این سرویس استفاده می‌کنند.

تنظیم و پیکربندی صحیح CDN، در بعضی مواقع می‌تواند از حمله‌هایی مانند Distributed Denial of Server یا به عبارت دیگر حمله‌های DDOS، جلوگیری کند.

آیا CDN همان میزبان وب (web host) است؟

باید گفت که CDN، میزبان وب نیست و نمی‌تواند نیاز به میزبانی وب را برطرف کند، CDN به cache شدن محتوا در لبه شبکه (network edge) کمک می‌کند که در نهایت باعث افزایش کارایی وبسایت می‌شود.

برخی از وبسایت‌ها در تلاش هستند تا نیازهای عملکردی خود را توسط خدمات میزبانی سنتی برآورده کنند، به همین دلیل، آنها CDN را انتخاب می‌کنند.

CDN، با استفاده از قابلیت caching یا ذخیره‌سازی در حافظه نهان برای کاهش پهنای باند میزبانی، از ایجاد وقفه در سرویس‌دهی جلوگیری می‌کند و همچنین باعث افزایش امنیت می‌شود. CDN یک انتخاب عالی برای نجات پیدا کردن از مشکل‌های میزبانی وب سنتی است.

مزایای استفاده از CDN چیست؟

اگرچه مزایای استفاده از CDN بسته به اندازه و نیاز اینترنت متفاوت است، اما مزایای اصلی بیشتر کاربران را می‌توان به چهار مولفه تقسیم کرد:

  1. بهبود زمان بارگیری وبسایت – با توزیع محتوای در سرورهای CDN که به کاربران نزدیک‌تر است، کاربران تجربه سریع‌تری از بارگیری صفحه‌های وب را تجربه می‌کنند. از آنجا که کاربران وبسایت‌هایی که از مشکل سرعت برخوردار هستند را دوست ندارند، یک CDN می‌تواند نرخ از دست دادن کاربران را کاهش داده و کاربران تصمیم بگیرند، زمان بیشتری در وبسایت شما سپری کنند. به عبارت دیگر، وبسایت سریع‌تر به این معنی است که بازدیدکنندگان مدت زمان بیشتری را در وبسایت شما به گشت و گذار می‌پردازند.
  2. کاهش هزینه‌های پهنای باند – هزینه مصرف پهنای باند یک هزینه اصلی برای میزبانی وبسایت است. با استفاده از سیستم ذخیره سازی داده‌ها در حافظه نهان (caching) و دیگر بهینه سازی‌ها، CDNها می‌توانند مقدار داده‌هایی را که باید از سرویس مبدا ارائه شود را کاهش داده، بنابراین هزینه میزبانی وب را برای صاحبان وبسایت کاهش می‌دهد.
  3. افزایش در دسترس بودن و فراوانی محتوا – حجم زیاد ترافیک یا خرابی سخت‌افزاری می‌تواند عملکرد عادی وبسایت را مختل کند. CDN با توجه به ماهیت توزیع شده خود می‌تواند ترافیک بیشتری را مدیریت کند و در برابر خرابی سخت افزاری مقاومت بهتری را ارائه می‌دهد.
  4. بهبود امنیت وبسایت – CDN ممکن است با ارائه قابلیت DDOS mitigation، بهبود گواهینامه‌های امنیتی یا بهینه سازی‌های دیگر باعث افزایش امنیت وبسایت شما شود.

CDN چگونه کار می‌کند؟

در هسته آن، CDN شبکه‌ای از سرورهاست که با هدف ارائه سریع، ارزان، قابل اطمینان و ایمن محتوا عرضه شده است. به منظور بهبود سرعت و اتصال، CDN سرورها را در نقاط مبادله بین شبکه‌های مختلف قرار می‌دهد.

نقاط تبادل اینترنت یا به عبارت دیگر Internet Exchange Points (IXPs)، مکان‌های اصلی هستند که ارائه دهندگان مختلف اینترنت به منظور دسترسی به ترافیکی که در شبکه‌های یکدیگر است، متصل می‌شوند. با داشتن اتصال به این مکان‌های پرسرعت و به هم پیوسته، ارائه دهندگان CDN قادر به کاهش هزینه‌ها، زمان جابجایی محتوا و تحویل سریع‌تر محتوا هستند.

CDN چیست؟

فراتر از اتصال CDNها به IXPs، وجود CDN بهینه‌سازی‌هایی را در انتقال داده‌های کاربر (client) و سرور ایجاد می‌کند. می‌توان گفت CDN، مراکز داده‌ها را در نقاط استراتژیک در سراسر جهان قرار داده است، امنیت را تقویت می‌کند و برای رویارویی و سالم ماندن در برابر خرابی‌های عمده اینترنتی طراحی شده است.

تأخیر (Latency) – چگونه CDN زمان بارگیری وبسایت‌ها را بهبود می‌بخشد؟

وقتی نوبت به بارگیری متحواهای وبسایت می‌رسد، با کند شدن سرعت، کاربران وبسایت را رها می‌کنند. سرویس‌های CDN می‌توانند به روش‌های زیر در کاهش بار کمک کنند:

  • ماهیت توزیع جهانی CDN، به معنای کاهش فاصله بین کاربران و منابع وبسایت است. به جای اینکه نیاز باشد کاربران به سرورهای اصلی متصل شوند، CDNها این قابلیت را فراهم می‌کنند با اتصال به نزدیک‌ترین مراکز داده، فاصله‌ها کاهش پیدا کنند. زمان کوتاه‌تر به معنی سرویس سریع‌تر است.
  • بهینه‌‌سازی‌های سخت افزاری و نرم‌افزاری مانند قابلیت توزیع‌بار (load balancing) یا دیسک‌های جامد (SSD) که می‌توانند به جابجایی سریع‌تر اطلاعات کمک کنند.
  • CDNها با استفاده از تاکتیک‌هایی شبیه کوچک‌سازی فایل یا فشرده‌سازی آنها، باعث کاهش حجم مورد نیاز برای جابجایی اطلاعات می‌شوند. اندازه کوچک‌تر فایل به معنی بارگیری سریع‌تر است.
  • در پایان، CDNها می‌توانند سرعت سایت‌هایی که از گواهی TLS/SSL استفاده می‌کنند را با فعال سازی مجدد TLS که به طور پیشفرض غیرفعال است، افزایش دهند.

قابلیت اطمینان و فراوانی – CDN چگونه یک وبسایت را همیشه آنلاین نگه می‌دارد؟

برای هر شخصی که از اینترنت استفاده می‌کند، آپ‌تایم (Uptime) موضوع مهمی است. خرابی‌های سخت‌افزاری و اسپایک ترافیک (افزایش ناگهانی ترافیک)، در نتیجه حمله‌های مخرب یا محبوبیت بالای سایت است و در نتیجه این پتانسیل را ایجاد می‌کند که یک وب‌سرور را از دسترس کاربران خارج کند. یک CDN چندین ویژگی دارد که باعث کاهش و به حداقل رسیدن خرابی‌ها می‌شود:

  • تعادل بار، ترافیک شبکه را به صورت مساوی در چندین سرور توزیع می‌کند و این باعث می‌شود مدیریت افزایش سریع مقایس ترافیک، آسان شود.
  • اگر یک یا چند سرور CDN به دلیل نقص سخت‌افزاری خراب شوند و یا از شبکه خارج شوند، سرویس Intelligent failover خدماتی بی‌وقفه را فراهم می‌کند.
  • در صورتی که یک مرکز داده دارای مشکل‌های فنی باشد، مسیریابی Anycast ترافیک را به یک دیتاسنتر دیگر هدایت می‌کند و اطمینان حاصل می‌شود که همه کاربران بتوانند به وبسایت دسترسی داشته باشند.

امنیت داده‌ها – CDN چگونه از داده‌ها محافظت می‌کند؟

امنیت اطلاعات بخش جدایی ناپذیر از CDN است. یک CDN می‌تواند وبسایت شما را با گواهی TLS/SSL به‌روز، ایمن نگه‌دارد. همچنین استانداردهای بالایی را برای احراز هویت، رمزنگاری داده‌ها و یکپارچگی سرویس به ارمغان بیاورد و نگرانی‌های امنیتی پیرامون داده‌ها را بررسی کند.

منبع: https://www.cloudflare.com/learning/cdn/what-is-a-cdn