CDN là gì? CDN hoạt động như thế nào?

CDN là gì?

CDN (mạng phân phối nội dung) là một nhóm các máy chủ được phân phối theo địa lý và được kết nối cùng với nhau. Họ cung cấp nội dung internet được lưu trong bộ nhớ cache từ một vị trí mạng gần người dùng nhất để tăng tốc độ phân phối.

Mục tiêu chính của CDN là cải thiện hiệu suất web bằng cách giảm thời gian cần thiết để gửi nội dung và đa phương tiện đến người dùng.

Kiến trúc CDN cũng được thiết kế để giảm độ trễ mạng do vận chuyển lưu lượng trên một khoảng cách dài và trên một số mạng. Việc loại bỏ độ trễ là rất quan trọng vì nội dung, video và phần mềm động hơn dưới dạng dịch vụ được phân phối tới số lượng thiết bị di động ngày càng tăng.

Các nhà cung cấp CDN lưu trữ nội dung được lưu trong bộ nhớ cache trong các điểm hiện diện mạng (POP) của riêng họ hoặc trong các trung tâm dữ liệu của bên thứ ba. Khi người dùng yêu cầu nội dung từ một trang web, nếu nội dung được lưu trong bộ nhớ cache trên CDN, nó sẽ chuyển hướng yêu cầu đến máy chủ gần người dùng nhất và phân phối nội dung được lưu trong bộ nhớ cache từ vị trí của nó ở biên mạng. Quá trình này là vô hình đối với người dùng.

Nhiều tổ chức sử dụng CDN để lưu trữ nội dung trang web nhằm đáp ứng nhu cầu về hiệu suất và bảo mật của họ. Nhu cầu về các dịch vụ CDN đang tăng lên khi các trang web cung cấp nhiều ứng dụng video trực tuyến, thương mại điện tử và đám mây hơn, trong đó hiệu suất cao là yếu tố then chốt. Rất ít CDN có POP ở mọi quốc gia. Do đó, các tổ chức phải sử dụng một số nhà cung cấp CDN để đảm bảo họ đáp ứng nhu cầu của khách hàng và người dùng của họ, bất kể họ ở đâu.

Bên cạnh bộ nhớ đệm nội dung và phân phối web, các nhà cung cấp CDN còn cung cấp các dịch vụ bổ sung cho chức năng cốt lõi của họ và tận dụng sự hiện diện của họ ở biên mạng. Chúng bao gồm các dịch vụ bảo mật để bảo vệ từ chối dịch vụ phân tán (DDoS), tường lửa ứng dụng web (WAF) và giảm thiểu bot.

Các dịch vụ khác được cung cấp bao gồm các dịch vụ tăng tốc và hiệu suất web và ứng dụng, phát trực tuyến video và tối ưu hóa phương tiện phát sóng cũng như quản lý quyền kỹ thuật số cho video. Một số nhà cung cấp CDN cung cấp giao diện chương trình ứng dụng của họ cho các doanh nghiệp để đáp ứng nhu cầu riêng của họ.

CDN hoạt động như thế nào?

Nhiệm vụ của CDN là giảm độ trễ. Độ trễ là độ trễ khó chịu mà bạn gặp phải khi cố gắng truy cập một trang web hoặc luồng video trước khi tải hoàn toàn trên thiết bị của bạn. Mặc dù được đo bằng mili giây, nhưng nó có thể giống như vô tận và thậm chí có thể dẫn đến lỗi tải hoặc hết thời gian chờ. Một số mạng phân phối nội dung giảm bớt độ trễ bằng cách giảm khoảng cách vật lý mà nội dung cần di chuyển để đến được với bạn. Do đó, các CDN lớn hơn, được phân phối rộng rãi hơn có thể phân phối nội dung web nhanh hơn và đáng tin cậy hơn bằng cách đặt nội dung càng gần người dùng cuối càng tốt.

Giả sử hôm nay là cuối tuần và bạn muốn quay lại và phát trực tuyến bộ phim Hollywood mới nhất — CDN tìm một máy chủ tối ưu trên mạng của mình để phân phối video đó. Thông thường, đó sẽ là máy chủ gần vị trí thực của bạn nhất. Các tệp phương tiện sẽ được lưu trong bộ nhớ cache và vẫn còn trên máy chủ mạng phân phối nội dung đó cho các yêu cầu của người dùng khác trong cùng một khu vực địa lý. Nếu nội dung bạn yêu cầu không có sẵn hoặc lỗi thời, dịch vụ CDN sẽ lưu trữ nội dung mới được tìm nạp để phục vụ bất kỳ yêu cầu nào trong tương lai.

Mặc dù việc phân phối nội dung trang web là cách sử dụng phổ biến của CDN, nhưng đó không phải là chức năng duy nhất của chúng. Trên thực tế, CDN cung cấp nhiều loại nội dung bao gồm: video chất lượng 4K và HD, luồng âm thanh, tải xuống phần mềm như ứng dụng, trò chơi và bản cập nhật hệ điều hành, v.v. Có khả năng bất kỳ dữ liệu nào có thể được số hóa đều có thể được phân phối thông qua mạng phân phối nội dung.

Máy chủ CDN là gì?

Mặc dù CDN không phải là máy chủ web và không phân phối các mặt hàng qua dặm cuối cùng cho người tiêu dùng, nhưng các máy chủ của mạng phân phối nội dung được phân phối theo địa lý cho nội dung bộ đệm gần hơn với người dùng và ISP của họ cho dù họ ở đâu trên thế giới. Lưu trữ nội dung tạm thời này ở biên mạng giúp giảm độ trễ và phân phối cùng một nội dung cho nhiều người dùng để truy cập hiệu quả hơn.

Đối với các nhà khai thác mạng, còn được gọi là nhà cung cấp dịch vụ không dây hoặc nhà cung cấp dịch vụ mạng di động, đang phải vật lộn để theo kịp nhu cầu không ngừng về video trực tuyến, nền tảng lưu trữ CDN có thể là một giải pháp hiệu quả cao và tiết kiệm chi phí để duy trì tính cạnh tranh. Mạng phân phối nội dung có thể cho phép các nhà khai thác cung cấp trải nghiệm trực tuyến nhanh chóng, an toàn, đáng tin cậy với chất lượng nhất quán mà mọi người mong đợi trên mọi thiết bị hỗ trợ web.

Công dụng của CDN là gì?

Công dụng chính của CDN là phân phối nội dung thông qua mạng máy chủ một cách an toàn và hiệu quả. Các mạng này cải thiện bảo mật nội dung, hiệu suất và tính khả dụng. Chúng cũng được sử dụng để thu thập dữ liệu phân tích và theo dõi người dùng về lưu lượng mạng.

CDN phục vụ nhiều loại nội dung, bao gồm trang web, ứng dụng di động, phương tiện truyền trực tuyến và các đối tượng có thể tải xuống. Phương tiện truyền thông xã hội và lưu lượng truy cập công cụ tìm kiếm đi qua CDN.

Các tổ chức sở hữu nội dung sử dụng dịch vụ CDN để tăng tốc độ phân phối nội dung tĩnh và động, trò chơi trực tuyến, nội dung di động và video phát trực tuyến cũng như các nhu cầu chuyên biệt khác. Một số ví dụ về cách sử dụng CDN bao gồm:

Một tổ chức thương mại điện tử sử dụng một để cung cấp nội dung vào những thời điểm bận rộn trong năm khi lưu lượng truy cập có khả năng tăng đột biến.

Một ngân hàng sử dụng CDN để truyền dữ liệu nhạy cảm một cách an toàn.

Nhà cung cấp ứng dụng di động sử dụng một trong các mạng này để giảm thời gian tải và tăng thời gian phản hồi, cải thiện trải nghiệm khách hàng của người dùng di động.

Lợi ích của CDN là gì?

CDN cung cấp một số lợi ích, bao gồm:

• Hiệu quả. CDN cải thiện thời gian tải trang web và giảm tỷ lệ thoát. Cả hai lợi thế đều khiến người dùng không từ bỏ trang web tải chậm hoặc ứng dụng thương mại điện tử.
• Bảo vệ. CDN tăng cường bảo mật với các dịch vụ như giảm thiểu DDoS, WAF và giảm thiểu bot.
• Khả dụng. CDN có thể xử lý nhiều lưu lượng truy cập hơn và tránh lỗi mạng tốt hơn so với máy chủ gốc, giúp tăng tính khả dụng của nội dung.
• Tối ưu hóa. Các mạng này cung cấp sự kết hợp đa dạng giữa các dịch vụ tối ưu hóa nội dung web và hiệu suất bổ sung cho nội dung trang web được lưu trong bộ nhớ cache.
• Tiết kiệm tài nguyên và chi phí. CDN giảm tiêu thụ băng thông và chi phí.

Tại sao cần có CDN?

Trong hơn 20 năm, CDN đã hình thành và trở thành xương sống vô hình của internet - cung cấp nội dung trực tuyến cho hoạt động mua sắm, ngân hàng, chăm sóc sức khỏe và các doanh nghiệp khác một cách nhanh chóng và trên quy mô lớn.

Nếu không có CDN, với khả năng sao chép và lưu trữ thông tin từ máy chủ gốc, sau đó đưa nội dung kỹ thuật số đến gần nơi người dùng truy cập web, internet có thể bị chậm lại.

Bạn có thể không nhận ra điều đó, nhưng nếu bạn đã làm hầu hết mọi thứ trực tuyến, thì CDN có thể đã giúp cung cấp cho bạn trải nghiệm nhanh chóng, đáng tin cậy và nhất quán. Dưới đây là một ví dụ đơn giản về cách các mạng phân phối nội dung quản lý lưu lượng phía sau hậu trường để thực hiện điều đó:

CDN cân bằng lưu lượng truy cập tổng thể để cung cấp cho mọi người truy cập nội dung internet trải nghiệm web tốt nhất có thể. Hãy nghĩ về nó giống như định tuyến lưu lượng truy cập trong thế giới thực. Có thể có một tuyến đường thường là nhanh nhất từ điểm A đến điểm B nếu không có ô tô nào khác đi theo tuyến đường đó — nhưng nếu tuyến đường đó bắt đầu bị tắc nghẽn, thì sẽ tốt hơn cho mọi người nếu giao thông trải rộng trên một vài tuyến đường khác nhau. Điều đó có thể có nghĩa là bạn được gửi trên một con đường dài hơn vài phút (hoặc micro giây, khi được điều chỉnh theo tốc độ internet) nhưng bạn không bị kẹt trong tình trạng kẹt xe đang hình thành trên tuyến đường thường là nhanh nhất. Điều đó cũng có thể có nghĩa là bạn được gửi đi trên tuyến đường thông thường nhanh nhất đó nhưng không bị kẹt xe vì những chiếc xe khác đang được gửi trên những con đường dài hơn. Vì vậy, vấn đề không phải là làm chậm, mà là cân bằng tải và sử dụng đầy đủ tất cả các tài nguyên có sẵn.

Thực tế là, nếu không có CDN, tất cả chúng ta sẽ bị tắc đường thường xuyên hơn rất nhiều khi lướt web.

Lịch sử của CDN

CDN là một phần không thể thiếu trong kiến trúc internet hiện đại. Chúng được sinh ra từ nhu cầu duy trì hiệu suất trang web hiệu quả và vẫn phục vụ mục đích đó cho đến ngày nay.

Akamai ra mắt CDN đầu tiên vào năm 1998. Các kỹ thuật của công ty đóng vai trò là nền tảng của CDN ngày nay. CDN thế hệ đầu tiên chủ yếu tập trung vào nội dung tĩnh, chẳng hạn như tải xuống phần mềm và truyền phát âm thanh và video.

Khi điện toán đám mây và di động đạt được sức hút, các dịch vụ CDN thế hệ thứ hai đã phát triển. Chúng cho phép phân phối hiệu quả nội dung web và đa phương tiện động phức tạp hơn. Khi việc sử dụng internet tăng lên, số lượng nhà cung cấp CDN tăng lên, cùng với các dịch vụ mà họ cung cấp.

Một số mô hình kinh doanh CDN dựa trên định giá dựa trên mức sử dụng hoặc định giá dựa trên khối lượng nội dung được phân phối. Những người khác tính phí cố định cho các dịch vụ cơ bản hoặc thậm chí cung cấp chúng miễn phí, với các khoản phí bổ sung cho các dịch vụ hiệu suất và tối ưu hóa.

CDN cung cấp nhiều lợi ích như giảm thiểu thời gian tải trang, hay làm tăng tính sẵn có nội dung trên trang. CDN vì thế được rất nhiều đơn vị sử dụng hiện nay.