مقدمة لشبكات تقديم المحتوى والتوزيع (CDN)

في شبكات الكمبيوتر ، تمثل CDN إما شبكة تسليم المحتوى أو شبكة توزيع المحتوى . إن شبكة CDN هي نظام عميل / خادم موزع يهدف إلى تحسين موثوقية وأداء تطبيقات الإنترنت.

تاريخ شبكات CDNs

بدأت شبكات تسليم المحتوى في الظهور حيث انتشرت شبكة الويب العالمية (WWW) بشعبية خلال التسعينيات. أدرك القادة التقنيون أن الإنترنت لا يمكنها التعامل مع الزيادة السريعة في مستوى حركة مرور الشبكة دون أساليب أكثر ذكاء لإدارة تدفق البيانات.

تأسست Akamai Technologies عام 1998 ، وكانت أول شركة تقوم ببناء مشروع تجاري واسع حول شبكات CDNs. يتبع الآخرون بدرجات متفاوتة من النجاح. في وقت لاحق ، قامت العديد من شركات الاتصالات مثل AT & T و Deutsche Telekom و Telstra ببناء شبكات CDN الخاصة بها كذلك. تحمل شبكات تسليم المحتوى اليوم جزءًا كبيرًا من محتوى الويب ، خاصةً الملفات الكبيرة مثل مقاطع الفيديو وتنزيلات التطبيقات. كل من CDNs التجارية وغير التجارية موجودة.

كيف يعمل CDN

يقوم موفر CDN بتثبيت الخوادم الخاصة بهم في المواقع الرئيسية عبر الإنترنت. يحتوي كل خادم على كميات كبيرة من التخزين المحلي بالإضافة إلى إمكانية مزامنة نسخ بياناته مع خوادم أخرى على شبكة المحتوى من خلال عملية تسمى النسخ المتماثل . تعمل هذه الخوادم كمخازن بيانات. من أجل توفير البيانات المخزنة مؤقتًا للعملاء في جميع أنحاء العالم بشكل أكثر فاعلية ، يقوم مزودو CDN بتثبيت خوادمهم في "مواقع الحافة" المتفرقة جغرافيًا - وهي الأماكن التي تتصل مباشرةً بشبكة الإنترنت الأساسية ، عادة في مراكز البيانات بالقرب من مزودي خدمة الإنترنت (ISP) . بعض الناس يطلق عليهم خوادم Point of Presence (PoP) أو "caches edge" وفقًا لذلك.

ناشر محتوى يرغب في توزيع بياناته عبر مشتركي CDN مع الموفر. يوفر مقدمو خدمات CDN للناشرين إمكانية الوصول إلى شبكة الخوادم الخاصة بهم حيث يمكن تحميل الإصدارات الأصلية لكائنات المحتوى (عادةً ملفات أو مجموعات من الملفات) للتوزيع والتخزين المؤقت. يدعم الموفرون أيضًا عناوين URL أو البرامج النصية التي يقوم الناشرون بتضمينها في مواقعهم للإشارة إلى كائنات المحتوى المخزنة هذه.

عندما يرسل عملاء الإنترنت (متصفحات الويب أو تطبيقات مشابهة) طلبات للمحتوى ، يستجيب خادم استقبال الناشر ويقوم بتشغيل الطلبات على خوادم CDN حسب الحاجة. يتم اختيار خوادم CDN مناسبة لتسليم المحتوى وفقًا للموقع الجغرافي للعميل. تقوم CDN بفعالية بجمع البيانات أقرب إلى مقدم الطلب لتقليل الجهد المطلوب لنقله عبر الإنترنت.

إذا تم طلب خادم CDN لإرسال كائن محتوى ولكن ليس لديه نسخة ، فسوف يقوم ، بدوره ، بطلب خادم CDN الأم لأحدها. بالإضافة إلى إعادة توجيه النسخة إلى مقدم الطلب ، يقوم خادم CDN بحفظ (نسخة مخبأة) نسخته بحيث يمكن تلبية الطلبات اللاحقة لنفس الكائن دون الحاجة إلى طلب الأصل مرة أخرى. تتم إزالة الكائنات من ذاكرة التخزين المؤقت إما عندما يحتاج الخادم إلى تحرير مساحة (عملية تسمى الإخلاء ) أو عندما لا يتم طلب الكائن لبعض الوقت (وهي عملية تسمى الشيخوخة ).

فوائد شبكات إيصال المحتوى

تستفيد شبكات CDNs بشكل متبادل من موفري المحتوى وناشري المحتوى والعملاء (المستخدمين) بعدة طرق:

قضايا مع CDNs

يقوم موفرو خدمة CDN عادةً بتحصيل الرسوم من عملائهم وفقًا لحجم حركة مرور الشبكة التي يولدها كل منهم عبر تطبيقاتهم وخدماتهم. يمكن أن تتراكم الرسوم بسرعة ، خاصة عندما يكون العملاء مشتركين في خطط الخدمة المتدرجة وتتجاوز حدودهم. قد يكون الارتفاع المفاجئ في عدد الزيارات الناجمة عن الأحداث الاجتماعية والأخبار غير المخطط لها ، أو حتى هجمات حجب الخدمة (DoS) أحيانًا مشكلة خاصة.

يزيد استخدام شبكة CDN من اعتماد ناشر المحتوى على الشركات الأخرى. إذا واجه المزود مشكلات تقنية مع بنيته الأساسية ، فقد يواجه المستخدمون مشكلات كبيرة في إمكانية الاستخدام مثل بطء تدفق الفيديو أو انتهاء مهلة الشبكة. قد يتلقى مالكو مواقع المحتوى الشكاوى لأن العملاء النهائيين لا يتعرفون بشكل عام على شبكات CDN.