شبکه توزیع محتوا یا CDN چیست؟

شبکه توزیع محتوا یا CDN چیست و نقشی در سرعت و امنیت وب‌سایت دارد؟

بر اساس تعریف اتحادیه بین‌المللی مخابرات (ITU) به هرگونه شبکه‌ای که برای تحویل محتوای دیجیتال بهینه سازی شده باشد، CDN (Content Delivery Network) یا شبکه توزیع محتوا گفته می‌شود. شبکه‌های CDN برای توزیع محتوا، دارای سرورهای مختلفی هستند که به صورت جغرافیایی در نقاط مختلف جهان مستقر هستند. شبکه‌های CDN با استفاده از سرورهای توزیع شده در نقاط مختلف جهان، با توجه به موقعیت جغرافیایی کاربر از طریق نزدیکترین سرور به کاربر برای ارسال محتوا استفاده می‌کند. سرویس CDN در افزایش امنیت، بهینه سازی سرعت تحویل محتوا و پهنای باند در وب‌سایت‌های با ترافیک بالا بسیار تاثیرگذار است و وب‌سایت‌هایی با شهرت بین‌المللی مانند گوگل، اینستاگرام، یاندکس و ... از شبکه توزیع محتوا استفاده می‌کنند.

برخی از شبکه‌های توزیع محتوا مانند کلودفلر، آکامی و آمازون بسیار بزرگ و توسعه یافته هستند و به وب‌سایت‌های زیادی خدمات ارائه می‌دهند. برخی دیگر از شبکه‌های تحویل محتوا نیز مانند نمونه پیش بسیار بزرگ هستند اما تنها برای مصرف یک وب‌سایت توسعه پیدا کرده‌اند؛ شبکه توزیع محتوای گوگل از این نمونه CDN است. برخی دیگر از شبکه‌های CDN بر روی یک کشور خاص تمرکز دارند مانند چاینا کش در چین یا ابرآروان که نمونه ایرانی است. برخی اوقات به کش سرور‌های اپراتورهای اینترنت هم CDN می‌گویند اما شبکه‌های توزیع محتوای تجاری بر اساس قرارداد با مالک ‌وب‌سایت و با دسترسی به Name Server می‌توانند به اطلاعات وب‌سایت دسترسی داشته باشند.

شبکه توزیع محتوا یا CDN چیست و چرا ساخته شد؟

سازمان‌ها و شرکت‌های بزرگ اینترنتی برای کنترل ترافیک وب‌سایت و سرویس‌های اینترنتی خود از چندین سرور در نقاط مختلف جهان برای ذخیره‌سازی و تحویل اطلاعات و امکانات خود به کاربران سراسر جهان استفاده می‌کنند. این امر موجب می‌شود کاربران در نقاط جغرافیایی مختلف جهان به هنگام استفاده از سرویس‌های بدون اینکه تفاوتی را احساس کنند با بالاتری سرعت ممکن از نزدیک‌ترین سرور به موقعیت جغرافیایی خود استفاده کنند. استفاده از شبکه توزیع محتوا یا CDN مزیای بسیاری مانند امنیت، همیشه در دسترس بود استفاده کمتر از منابع سرور و ... را به همراه دارد.

در اینجا است که CDN بسیار کارآمد است و قادر است به تمامی وب‌سایت‌های کوچک و وب‌مستر شرکت‌های خصوصی قدرت زیادی را بدهد. این سرویس یک نسخه کپی از اطلاعات قابل دانلود شدن وب‌سایت شما مانند فایل‌های css، فایل‌های js، فایل‌های مالتی مدیا و ... بر روی nodes یا سرور‌های مختلف خود که در سراسر جهان دارد تهیه می‌کند. زمانی که کاربر با مرورگر قصد مشاهده ‌وب‌سایت شما را دارد اطلاعات از نزدیک‌ترین سرور موجود به آن کاربر ارسال می‌شود و به همین دلیل نیاز به پروسه خاصی نیست و سرعت تبادل اطلاعات طرز چشمگیری تغییر می‌کند. سرور‌های CDN می‌توانند به صورت اشتراکی برای ارائه خدمات به بسیاری از وب‌سایت‌ها مورد استفاده قرار گیرند.

تغییراتی که بعد از فعال کردن CDN اعمال می‌شوند

1. شبکه توزیع محتوا یا همان CDN تمامی سرور‌های شبکه جهانی اینترنت را پوشش می‌دهند؛ بنابراین هنگامی که شما CDN را برای وب‌سایت خود فعال می‌کنید یک نسخه کپی از اطلاعات شما بر روی این سرورها ذخیره می‌شود و زمانی که یک کاربر از وب‌سایت شما بازدید می‌کند محتوایی مانند تصاویر، فایل‌های css و فایل‌های js و ... را از نزدیک‌ترین سرور به خود دریافت می‌کند و به صورت مستقیم به هاست یا سرور وب‌سایت شما متصل نمی‌شود. این کار باعث بهبود چشمگیر در عملکرد و سرعت وب‌سایت شما خواهد شد.
2. شبکه توزیع محتوا بسیاری از ثابت مانند PDF، MP3 و فایل‌های ویدئویی را پشتیبانی می‌کند و فقط اطلاعاتی مانند کدهای HTML که قابل تغییر و بروزرسانی هستند، از هاست یا سرور اصلی وب‌سایت فراخوانی می‌شوند. با این کار مصرف پهنای باند وب‌سایت کاهش یافته و هزینه‌ای که به صورت سالیانه بابت آن پرداخت می‌کنید کاهش چشمگیری خواهد داشت.
3. برای کاربرانی که از فاصله نزدیک به سرور اصلی شما قصد ارسال درخواست را داشته باشد تفاوت زیادی احساس نخواهد داشت اما برای کاربرانی که از نقاط مختلف جهان به وب‌سایت شما وارد می‌شوند، افزایش سرعت ناشی از وجود CDN کاملا محسوس خواهد بود.با توجه به اینکه بسیاری از وب‌سایت‌های ایرانی از هاست یا سرورهای خارج از کشور مانند آلمان و آمریکا استفاده می‌کنند و عموم بازدیدکنندگان از داخل کشور هستند استفاده از CDN بسیار تاثیرگذار خواهد بود. برای مقایسه عملکرد CDN می‌توانید از ابزارهایی مانند Pingdom و GTmetrix قبل و بعد از فعال سازی CDN استفاده کنید.

CDN چگونه کار میکند

برای اینکه نحوه عملکرد CDN را بهتر متوجه شوید لازم است با چند اصطلاح آشنا شوید:

Origin Server

به هاست یا سرور اصلی وب‌سایت شما Origin Server می‌گویند که در زمان خرید هاست یا سرور موقعیت جغرافیایی آن انتخاب می‌شود.

Edge Server

همان‌طور که گفتیم CDN شبکه‌ای متصل از چند سرور در نقاط جغرافیایی مختلف جهان. سرور لبه یا Edge Server در حقیقت نزدیک‌ترین سرور به کاربر از نظر موقعیت جغرافیایی است که وظیفه ارسال اطلاعات به کاربر را بر عهده دارد.

POP (Points of Presence)

نقاط حضور یا Points of Presence که به اختصار به آن POP می‌گویند به معنی گروهی از Edge Serverهای یک موقعیت جغرافیایی است. با افزایش کاربران در یک منطقه جغرافیایی نیاز به افزایش تعداد سرورهای است دور نقطه حضور یا POP مربوط است. مجموعه‌ای از POPها یک شبکه توزیع محتوا یا CDN را می‌سازد.

هر یک از این POPها در مکان‌های پر جمعیت جهان قرار دارد. زمانی که یک کاربر توسط CDN به یک وب‌سایت یا وب‌اپلیکیشن درخواست می‌دهد، کاربر به نزدیک‌ترین POP و سپس نزدیک‌ترین Edge Server متصل می‌شود که باعث بارگذاری بسیار سریعتر وب‌سایت می‌شود.

مزایای استفاده از CDN

شبکه توزیع محتوا یا CDN می‌تواند به سرور قدرت و امنیت چندگانه و کاربردهای دیگر داشته باشد:

• افزایش سرعت بارگذاری و نمایش صفحات وب‌سایت
• افزایش امنیت وب‌سایت به علت ارتباط غیر مستقیم و محافظت چند برابر
• افزایش مقدار پهنای باند. برای مثال اگر سرور شما 10 گیگابایت پهنای باند دارد، زمانی که از یک CDN که دارای 10 node است استفاده می‌کنید در واقع شما 10 * 10 گیگابایت به پهنای باند خود افزوده‌اید.
• هزینه مقرون به صرفه به دلیل استفاده اشتراکی از سرورها
• نتیجه مثبت در رتبه وب‌سایت شما در نتایج موتورهای جستجو
• نصب و پیکربندی آسان
• افزایش پایداری سرور به علت Loading balancing و تقسیم ترافیک

شرکت‌های ارائه دهنده CDN

بسیاری از سرویس دهنده‌ها و شرکت‌های مختلف در جهان می‌توانند CDN را به شما ارائه دهند. معروف ترین شرکت ارائه دهنده خدمات CDN در دنیا شرکت کلودفر است که شما می‌توانید پلن ابتدایی آن را به صورت رایگان استفاده کنید هرچند که این پلن نمی‌تواند تمامی قابلیت‌های اصلی کلودفلر را برای شما فراهم کند و شما برای استفاده از خدمات کامل باید پلن‌های پولی این شرکت را انتخاب کنید. شرکت‌های دیگری نیز در این زمینه وجود دارند که با فاصله زیادی نسبت به کلودفلر قرار گرفته‌اند، مانند Amazon CloudFront, Fastly, Sucuri, Akamai, Imperva, Variti و همچنین ابرآروان که نمونه ایرانی است که توانسته جایگاه خوبی را در لیست بزرگ‌ترین CDNهای دنیا از آن خود کند.