CDN (شبکه توزیع محتوا) چیست و چه مزایایی دارد؟

CDN یا شبکه‌ی توزیع محتوا گروهی از سرورهای توزیع شده در مناطق مختلف جغرافیایی دنیا است. این سرورها با یکدیگر همکاری می‌کنند تا هر خواسته کاربر را با حداکثر سرعت، در اختیار وی قرار دهند. هر چه در اینترنت است، از جمله صفحه‌های HTML، فایل‌های جاوا اسکریپت، تصاویر و فیلم‌ها می‌توانند در این سرورها قرار گیرند. یک CDN که به درستی پیکربندی شده باشد، می‌تواند از وب سایت‌ها در برابر برخی از حملات مخرب رایج مانند DDOS حمایت کند.

DDOS مخفف عبارت Distributed Denial of Service Attack است. این عبارت به زبان ساده به مفهوم سرازیر کردن تقاضاهای زیاد به سمت یک سرور (کامپیوتر قربانی یا هدف) و استفاده‌ی بیش از حد از منابع آن سرور است. این منابع می‌توانند پایگاه داده، پردازنده، حافظه، پهنای باند، و … باشند. این حمله باعث می‌شود در سرویس‌دهی عادی سرور اختلال ایجاد شود و نتواند کارهای اصلی‌اش را انجام دهد. این حمله همچنین دسترسی به سرور را مختل می کند.

آیا یک CDN مشابه یک میزبان وب است؟

یک CDN از محتوا میزبانی نمی‌کند. همچنین نمی‌تواند نیاز به میزبانی وب را از میان بردارد. اما می‌تواند محتوا را Cache کند. Cache کردن محتوا عملکرد شبکه را بهبود می‌بخشد.

با استفاده از عملیات Cache، استفاده از پهنای باند کاهش پیدا می‌کند. همچنین وقفه در سرویس‌ها کم می‌شود و امنیت بهبود می‌یابد. به همین علت CDN‌ها گزینه‌ی محبوبی برای از بین بردن نقاط ضعفی هستند که در میزبانی وب وجود دارد.

مزایای استفاده از شبکه توزیع محتوا

اگرچه مزایای استفاده از CDN بسته به اندازه و نیازها متفاوت است، اما 4 مزیت مشترک در تمام CDNها وجود دارد. این مزیت‌ها به 4 بخش مختلف تقسیم می‌شوند:

1. بهبود زمان بارگذاری وب سایت: با استفاده از CDNها کاربر می‌تواند به نزدیکترین سرور CDN به خود – از نظر جغرافیایی- متصل شود. به این ترتیب صفحه سریعتر بارگذاری خواهد شد و کاربر سرعت بالاتری را تجربه می‌کند. یک CDN همچنین می‌تواند میزان جست‌و‌جو توسط کاربر را کاهش و زمان صرف شده توسط او در سایت را افزایش دهد. به عبارت دیگر یک وب سایت خوب به این معنی است که بازدیدکنندگان زمان بیشتری را در سایت بگذرانند.
2. کاهش هزینه‌های پهنای باند: در میزبانی وب سایت، یکی از هزینه‌های اصلی، هزینه‌ی مصرف پهنای باند است. از طریق عمل Caching و سایر بهبودها، CDNها قادر خواهند بود میزان داده‌هایی که یک سرور باید ارائه دهد را کاهش دهند. به این ترتیب هزینه ی میزبانی وب کاهش خواهد یافت.
3. افزایش میزان در دسترس بودن محتوا: ترافیک بالا یا خرابی سخت افزار می‌تواند عملکرد عادی سایت را مختل کند. اما با استفاده از CDN امکان اداره کردن ترافیک بیشتری فراهم می‌شود. همچنین میزان تحمل خرابی را افزایش می‌دهد.
4. بهبود امنیت وب سایت: CDN می‌تواند امنیت را با تضمین کاهش DDoS، بهبود گواهی‌های امنیتی و سایر بهینه سازی‌ها بیشتر کند.

یک CDN چطور کار می‌کند؟

در واقع یک CDN شبکه‌ای از تعدادی سرور متصل به هم است که چند هدف را دنبال می‌کند. این اهداف عبارتند از:

• ارائه‌ی محتوا با سرعت بالا
• ارائه‌ی محتوای ارزان
• ارائه‌ی محتوای قابل اعتماد
• ارائه‌ی محتوای ایمن

برای به حداقل رساندن فاصله‌ی بین بازدیدکنندگان سایت و سرور وب سایت شما، CDN یک نسخه‌ی ذخیره شده از محتوای آن را در چندین مکان جغرافیایی مختلف ذخیره می‌کند. در حقیقت محتوای شما در یک زمان، در چندین مکان قرار می‌گیرد. زمانی که کسی بخواهد به سایت شما دسترسی پیدا کند برای دریافت محتوا به سروری که از نظر جغرافیایی کمترین فاصله را با او دارد، متصل می‌شود.

به منظور بهبود سرعت و قابلیت اتصال، یک CDN، سرورها را در نقاط مبادله که میان شبکه‌های مختلف وجود دارند، قرار می‌دهد. این نقاط مبادله‌ی اینترنت (IXP)، مکان‌های اصلی هستند که سرویس دهندگان مختلف اینترنت به آن متصل می‌شوند تا دسترسی یکدیگر به منشاء ترافیک را ایجاد کنند. برقراری ارتباط با این مکان‌های سریع که اتصال قدرتمندی دارند، می‌تواند هزینه‌ها و زمان انتقال داده در سرعت‌های بالا را کاهش دهد.

علاوه بر قرار دادن سرورها در نقاط مبادله‌ی اینترنت، یک CDN چند بهینه سازی دیگر هم در انتقال داده‌های سرویس دهنده/ سرویس گیرنده انجام می‌دهد.  CDNها به طور کلی مراکز داده را در مکان‌های استراتژیک در سرتاسر جهان قرار می‌دهند. همچنین امنیت را افزایش داده و برای نابودی انواع مختلف خرابی‌ها و ترافیک طراحی شده‌اند.

بهبود زمان بارگذاری وب سایت با استفاده از شبکه توزیع محتوا

هنگامی که یک کاربر برای بارگذاری محتوا به سایت می‌آید، به محض آنکه متوجه شود سرعت پایین است، از سایت خارج می‌شود. CDN می‌تواند با استفاده از روش‌های زیر به کاهش زمان بارگذاری کمک کند:

ماهیت توزیع شده‌ی CDN به معنای کاهش فاصله‌ی بین کاربران و منابع سایت است. به جای اتصال کاربران به سرور مبدا، یک CDN به کاربران اجازه می‌دهد به نزدیکترین مرکز داده از نظر جغرافیایی متصل شوند. سفر کوتاهتر به معنی زمان کمتر است. بهبودهای سخت افزاری و نرم افزاری از قبیل Load Balancing می‌تواند به انتقال سریعتر داده به کاربر کمک کند.

شبکه‌ی توزیع شده‌ی محتوایی می‌تواند سایز داده‌های در حال انتقال را با استفاده تکنیک‌هایی نظیر minification و file compression کوچکتر کند. سایز فایل کوچکتر به معنی سرعت بارگذاری بیشتر است.

قابلیت اطمینان

چگونه CDN یک وب سایت را همیشه آنلاین نگه می‌دارد؟

خرابی‌های سخت افزاری، حملات مخرب، و … موضوعاتی هستند که از دسترسی کاربران به سایت ممانعت می‌کنند. یک CDN دارای چند ویژگی است که زمان خرابی‌های سایت را کم می‌کند. این ویژگی‌ها به شرح زیر هستند:

• Load Balancing یا متعادل کردن بار سبب توزیع بالانس شده‌ی ترافیک بر روی سرورهای مختلف می‌شود.
• خطایاب هوشمند یا Intelligent Failover سبب می‌شود حتی اگر یک یا چند سرور دچار خرابی شوند، ارائه خدمات بدون وقفه ادامه یابد. به این ترتیب که در صورت خرابی یک سیستم ترافیک بر روی سرورهای عملیاتی دیگر توزیع می شود.
• در صورتی که یک مرکز داده به طور کامل دچار مشکل شود، با استفاده از مسیریابی Anycast، ترافیک به مرکز داده ی دیگری انتقال می‌یابد. به این ترتیب اطمینان حاصل می‌شود که هیچ یک از کاربران دسترسی به سایت را از دست نمی‌دهند.

چگونه شبکه توزیع محتوا از داده‌ها محافظت می‌کند؟

امنیت داده‌ها بخش جدایی ناپذیری از شبکه‌ی توزیع شده‌ی محتوایی است. CDN می‌تواند یک سایت را با گواهی نامه‌های TLS و SSL جدید ایمن نگه دارد. این گواهی نامه‌ها احراز هویت، رمزنگاری، و یکپارچگی را تضمین می‌کنند.

خلاصه اینکه 

CDN لایه‌ای در اکوسیستم اینترنت است. دارندگان محتوا مانند شرکت‌های رسانه‌ای و فروشندگان تجارت الکترونیکی به اپراتورهای CDN پول می‌دهند تا محتوای آن‌ها را به کاربران نهایی خود تحویل دهند. به نوبه خود، شبکه توزیع محتوا به ارائه دهندگان خدمات اینترنت (ISP)، شرکت‌های مخابراتی و اپراتورهای شبکه برای میزبانی از سرورها در مراکز داده خود مبلغی را پرداخت می‌کنند.

CDN اصطلاحی چتری است که انواع مختلفی از خدمات تحویل محتوا را در بر می‌گیرد: پخش ویدئو، بارگیری نرم افزار، تسریع محتوای وب و تلفن همراه، CDN مجاز / مدیریت شده، حافظه پنهان شفاف و خدمات برای اندازه گیری عملکرد CDN، تعادل بار، تعویض چند CDN و تجزیه و تحلیل و ابر هوش فروشندگان CDN ممکن است با محافظت DDoS و فایروال‌های برنامه‌های وب (WAF) و بهینه سازی WAN به صنایع دیگر مانند امنیت سر بزنند.