Что такое CDN И как работает сеть доставки контента

CDN, или сеть доставки контента, — это сеть географически распределенных серверов, которые совместно обеспечивают быструю доставку интернет-контента. CDN позволяет передавать активы, необходимые для загрузки интернет-контента, включая HTML-страницы, файлы javascript, таблицы стилей, изображения и видео. По сути, CDN являются одним из элементов экосистемы Интернета, позволяющим повысить скорость, надежность и безопасность веб-сайтов и веб-сервисов. Они особенно полезны для сайтов с большой географически распределенной аудиторией, поскольку обеспечивают более стабильную работу по всему миру.

Преимущества CDN-технологии

Уменьшение времени загрузки

Благодаря расположению контента ближе к посетителям сайта за счет использования расположенного поблизости сервера CDN (наряду с другими оптимизациями), посетители быстрее загружают страницы.

Снижение затрат на хостинг

CDN позволяют уменьшить объем данных, которые должен предоставлять оригинальный сервер, тем самым снижая затраты владельцев сайтов на хостинг.

Повышенная доступность и избыточность контента

Большие объемы трафика или аппаратные сбои могут нарушить нормальное функционирование сайта. CDN может обрабатывать больший объем трафика и выдерживать аппаратные сбои лучше, чем многие оригинальные серверы.

Улучшенная безопасность

CDN может повышать уровень безопасности, обеспечивая защиту от DDoS, улучшая сертификаты безопасности и проводя другие оптимизации.

Ключевые термины технологии CDN

Edge Server

Это сервер, расположенный в центре обработки данных в непосредственной близости от конечных пользователей. CDN-провайдер размещает контент на этих серверах для снижения задержек и повышения скорости доступа для пользователей, распределенных географически.

Точка присутствия (POP)

POP — это физическое место, центр обработки данных или точка доступа к сети, где расположено несколько пограничных серверов. По сути, это узел сети CDN, который приближает контент к конечным пользователям.

Оригинальный сервер

Оригинальный сервер, на котором хранится содержимое сайта. CDN кэширует содержимое с этого сервера на свои ресурсы для более быстрой доставки пользователям.

Кэш/Кэширование

Процесс хранения копий файлов во временном хранилище (кэше). Это обеспечивает быстрый доступ к данным, снижая нагрузку на исходный сервер и ускоряя доставку контента.

Репликация контента

Это процесс дублирования контента с исходного сервера на несколько пограничных серверов в сети CDN, благодаря чему пользователи получают данные с ближайшего сервера.

Балансировка нагрузки

Метод распределения сетевого трафика или трафика приложений между несколькими серверами в CDN для обеспечения отсутствия перегрузки конкретного сервера, что повышает эффективность использования ресурсов и стабильность работы приложений.

CDN Purgin

Процесс удаления кэшированного содержимого с пограничных серверов CDN. Обычно это происходит при обновлении или изменении исходного содержимого на исходном сервере.

CDN Prefetching

Метод, при котором CDN заблаговременно загружает контент на свои пограничные серверы в ожидании будущих запросов с целью сокращения задержек при доставке нового контента.

Задержка

Время, необходимое для прохождения данных от сервера до устройства пользователя. CDN стремятся сократить время ожидания, храня контент ближе к пользователю.

Пропускная способность

Максимальная скорость передачи данных по заданному пути. CDN помогают сократить расходы на пропускную способность исходного сервера, поскольку они принимают на себя большую часть трафика доставки контента.

Защита от DDoS

Многие CDN предлагают защиту от распределенных атак типа «отказ в обслуживании» (DDoS), когда сайт перегружается трафиком из нескольких источников.

Anycast Routing

Метод сетевой адресации и маршрутизации, при котором входящие запросы направляются в различные точки или на ближайший доступный сервер. Это повышает эффективность маршрутизации данных в CDN.

Истечение срока хранения контента

Этот термин обозначает временной предел, установленный для кэшированного содержимого до его обновления с исходного сервера. Это часть управления длительностью хранения содержимого в CDN.

Гео-ограничения, или гео-блокировка

Некоторые провайдеры CDN предлагают функции ограничения или разрешения доступа к контенту в зависимости от географического положения пользователя.

Как работает CDN

Сеть доставки контента (CDN) работает за счет использования сети серверов, стратегически расположенных по всему миру, для более эффективной доставки веб-контента пользователям. Процесс включает в себя несколько основных этапов:

1. Распределение контента. Первоначально содержимое исходного сервера (основного сервера, на котором размещен сайт) реплицируется и хранится на различных серверах CDN, расположенных в разных географических точках. Это содержимое может включать HTML-страницы, таблицы стилей, файлы JavaScript, изображения и видео.

2. Маршрутизация запросов. Когда пользователь запрашивает веб-страницу или контент, запрос направляется на ближайший или наиболее оптимальный сервер CDN, а не напрямую на исходный сервер. Решение о том, какой сервер CDN использовать, принимается на основе таких факторов, как близость, загрузка сервера и состояние его работоспособности, что позволяет обеспечить наиболее быструю и надежную доставку.

3. Доставка контента. Выбранный сервер CDN отвечает на запрос пользователя. Если на сервере CDN уже имеется кэшированная версия запрашиваемого контента, то он доставляет ее непосредственно пользователю. Это снижает нагрузку на исходный сервер и ускоряет процесс доставки.

4. Кэширование и обновление. Серверы CDN кэшируют обслуживаемый контент. Правила кэширования, устанавливаемые поставщиком контента, определяют, как долго хранится контент, прежде чем CDN обновит его с оригинального сервера. Когда содержимое обновляется на исходном сервере, CDN извлекает новое содержимое, чтобы пользователи получали самую последнюю версию.

5. Балансировка нагрузки. CDN также распределяют и балансируют нагрузку на трафик между несколькими серверами, предотвращая перегрузку какого-либо одного сервера. Это повышает производительность и надежность доставки контента.

6. Безопасность и защита. CDN часто предоставляют дополнительные средства защиты, такие как защита от DDoS-атак, шифрование SSL/TLS и другие меры безопасности для защиты контента и обеспечения безопасной доставки конечному пользователю.

Используя эти механизмы, CDN сокращают физическое расстояние между сервером и пользователем, минимизируют задержки, балансируют нагрузку и повышают безопасность, обеспечивая более быстрый и надежный доступ пользователей к веб-контенту.

Недостатки CDN

Хотя сети доставки контента (CDN) предлагают множество преимуществ, таких как ускоренная доставка контента, снижение задержек и повышение производительности веб-сайтов, существуют также определенные недостатки и проблемы, связанные с этой технологией.

Затраты. Внедрение CDN может быть дорогостоящим, особенно для сайтов с высоким трафиком или масштабных развертываний. Стоимость может варьироваться в зависимости от объема передаваемых данных, требуемого географического охвата и дополнительных услуг, таких как функции безопасности.

Сложность управления. Интеграция и управление CDN с существующей инфраструктурой может быть сложной задачей, особенно для компаний, не имеющих специализированного ИТ-персонала. Настройка и обслуживание CDN требует технических знаний.

Ограниченный контроль. После того как содержимое кэшируется на граничных серверах CDN, владелец сайта может иметь ограниченный контроль над ним. Это может быть проблематично для динамического контента или при необходимости немедленного обновления.

Безопасность данных. Использование CDN подразумевает передачу данных на сторонние серверы, что может вызвать проблемы с безопасностью, особенно для конфиденциальной информации. Хотя многие CDN предлагают надежную защиту, риск утечки данных или несоответствия законам о защите данных может вызывать беспокойство.

Проблемы с производительностью. В некоторых случаях, особенно если провайдер CDN не имеет граничного сервера вблизи вашей базы пользователей, использование CDN может замедлить доставку контента, а не ускорить ее.

Зависимость от сторонних провайдеров. Зависимость от внешнего сервиса означает, что доставка вашего контента зависит от надежности и стабильности поставщика CDN. Перебои в работе или проблемы с производительностью CDN могут напрямую повлиять на ваш сайт.

Проблемы гео-блокировки. CDN могут не доставлять контент в страны со строгой интернет-цензурой или в страны, где CDN не имеет своего представительства, что потенциально может ограничить доступ для определенного сегмента аудитории.

Ограниченная настройка. Некоторые службы CDN предлагают ограниченные возможности настройки, которые могут не соответствовать специфическим потребностям всех предприятий или веб-сайтов.

Коэффициент попадания в кэш. Эффективность CDN частично зависит от коэффициента попадания в кэш. Если большая часть вашего контента не подлежит кэшированию или редко посещается, эффективность CDN может снизиться.

Влияние на SEO. Хотя CDN могут улучшить время загрузки сайта (положительный SEO-фактор), при неправильной настройке могут возникнуть SEO-последствия, такие как проблемы с дублированием контента или проблемы с распознаванием поисковыми системами геораспределенного контента.

Технические проблемы интеграции. Интеграция CDN с существующими веб-сервисами, API или приложениями иногда может быть сложной и требовать дополнительной разработки.

Хостинг CDN: как выбрать

Выбор подходящего хостинга CDN (Content Delivery Network) для вашего сайта или приложения предполагает учет нескольких важных критериев. К числу ключевых факторов, которые необходимо учитывать, относятся:

Производительность. Оцените способность CDN быстро и надежно доставлять контент. Обратите внимание на расположение их серверов (Points of Presence) и на то, насколько хорошо они покрывают географические регионы, наиболее важные для вашей аудитории. На производительность также могут влиять такие технологии, как Anycast, которые позволяют направлять запросы пользователей на ближайший сервер.

Безопасность. Оцените функции безопасности, предлагаемые CDN. К ним относятся защита от DDoS, безопасная аутентификация с помощью токенов, поддержка SSL/TLS и другие меры безопасности, обеспечивающие сохранность контента и пользователей.

Стоимость пропускной способности. Уясните структуру ценообразования в CDN. Стоимость полосы пропускания может варьироваться, а некоторые CDN могут иметь скрытые тарифы или взимать плату за пиковое использование. Убедитесь, что структура затрат соответствует структуре трафика и бюджету.

Масштабируемость. CDN должна быть способна выдерживать скачки трафика без снижения производительности. Это очень важно при неожиданных скачках трафика или росте аудитории.

Кэширование и контроль контента. Обратите внимание на то, как CDN работает с кэшированием контента. Это включает в себя истечение срока действия кэша, очистку кэша и настройку правил кэширования. Эффективное кэширование может значительно повысить производительность.

Аналитика данных и отчетность. Хорошие CDN предоставляют подробные инструменты аналитики и отчетности. Они помогают понять поведение пользователей, структуру трафика и возможные проблемы с производительностью.

Простота использования и интеграции. CDN должна быть проста в настройке и управлении. Она должна легко интегрироваться с существующей инфраструктурой и системами управления контентом.

Поддержка клиентов. Обратите внимание на уровень поддержки клиентов. Надежная, круглосуточная техподдержка может иметь решающее значение, особенно при решении срочных вопросов.

Соответствие требованиям и правила защиты данных. Убедитесь, что CDN соответствует требованиям соответствующих нормативных документов по защите данных (например, GDPR, CCPA), особенно если вы обслуживаете пользователей в регионах со строгим законодательством о защите данных, к которым, например, относится Россия.

Технологии и возможности. Обратите внимание на дополнительные функции, которые могут быть полезны для ваших конкретных нужд, например оптимизация потокового видео, возможности граничных вычислений, поддержка API или оптимизация изображений.

Пробный период. Уточните, предлагает ли CDN пробный период для тестирования своих услуг. Также следует ознакомиться с условиями контракта, особенно в части долгосрочных обязательств и политики отмены.

Изучив все эти факторы, вы сможете выбрать CDN, которая соответствует вашим потребностям, повышает производительность вашего сайта и обеспечивает лучший пользовательский опыт.

Сервисы CDN в России

У нас сейчас предлагают свои услуги несколько служб CDN. К числу популярных провайдеров в России и странах СНГ относятся:

CDNvideo

Это один из ведущих провайдеров CDN в России и СНГ. CDNvideo (https://www.cdnvideo.ru/) имеет значительное присутствие в России, его точки присутствия в 20 регионах РФ. Это сервис, который изначально ориентирован на рынки России и СНГ, предлагая индивидуальные решения для доставки контента в этих регионах.

Cloudflare

Несмотря на сложную геополитическую ситуацию, компания Cloudflare (https://www.cloudflare.com/) сохранила свою деятельность в России. Cloudflare — всемирно признанный CDN-провайдер, известный своей разветвленной сетью и передовыми средствами защиты.

CDNNOW

Компания SpaceCDN предлагает CDNNOW (https://cdnnow.ru/) как эффективное и доступное решение CDN в России и странах СНГ. Компания подчеркивает качество своих услуг и скорость доставки контента, а также конкурентоспособные цены специально для трафика из России и СНГ.

Akamai

Наряду с Cloudflare, Akamai (https://www.akamai.com/) является еще одним крупным мировым CDN-провайдером, который решил не выводить свои услуги из России. Akamai хорошо известен своей надежной сетью и системами безопасности и продолжает оставаться значимым игроком на рынке CDN в России.

CDN от VK

VK Cloud также предоставляет услуги (https://cloud.vk.com/cdn/) CDN в России. Управляющие компоненты размещены и обслуживаются на территории РФ, используются магистральные сети партнеров — российских операторов связи. 25 точек присутствия по всей России.