Это статья об устройстве современного интернета. Знать про такое полезно, но необязательно: делать сайты и программировать можно и без этого. Но разбираться в теории полезно, если вы хотите прокачать свой ИТ-кругозор. Если нужна практика и код — посмотрите, как научить компьютер складывать числа любой длины.
Кратко о том, что такое CDN (Content Distribution Network)
- CDN — это географически распределённая сеть серверов, на которых хранятся копии нужного людям контента, например кино.
- Сеть нужна, чтобы пользователи брали контент не с центрального сервера, а с тех узлов сети, которые им физически ближе.
- Благодаря CDN контент доставляется пользователям быстрее, а нагрузка на центральный сервер намного меньше.
- CDN используется в сервисах, где люди выкачивают много контента, например на видеохостингах и в онлайн-кинотеатрах.
- Если CDN упал целиком или отвалился какой-то его локальный узел, запросы пойдут на центральный сервер. Контент в итоге дойдёт до получателя, но это будет дольше.
Теперь погрузимся подробнее.
Базовая работа без CDN
Допустим, мы сделали сайт и опубликовали его на сервере. Теперь кто угодно может открыть его по какому-то адресу.
Сервер, который обслуживает этот сайт, физически находится в каком-то городе, например в Петербурге. Даже если мы арендовали виртуальный сервер, он всё равно работает на физическом сервере, который стоит в дата-центре. То есть запросы по поводу этого сайта будут лететь в Петербург, там обрабатываться и потом из Петербурга отправляться обратно пользователю.
Расстояние между пользователем и дата-центром может быть каким угодно. Например, если человек сидит в кафе в Петербурге, его запрос может доскакать до дата-центра за каких-нибудь 10 миллисекунд, преодолев 3–5 сетевых узлов. А если человек сидит в Аргентине, его запросу придётся преодолевать несколько десятков сетевых узлов, на что будет уходить 100–300 мс.
Чем дольше идёт запрос, тем хуже работают сайты. Особенно это больно, когда нужно запрашивать большие файлы кусочками — например фильмы или музыку. Поэтому в таких сервисах чем ближе сервер с кинчиком и музыкой, тем лучше.
Что такое CDN
Чтобы решить эту проблему, придумали CDN: Content Delivery Network (сеть доставки контента). Работает эта технология так:
- По всей стране или по всему миру размещаются новые серверы. Обычно их ставят рядом с серверами региональных провайдеров, чтобы запросы далеко не ходили.
- Эти серверы объединяются в единую сеть — CDN.
- Новый сайт подключается к CDN, и всё настраивается так, что все запросы к этому сайту идут через эту сеть.
- Когда кто-то первый раз заходит на этот сайт, CDN скачивает с нашего сайта нужные страницы и файлы и отдаёт пользователю.
- В следующий раз все эти данные будут отправляться пользователю не от нашего сайта, а придут к нему из CDN.
- Так как серверов CDN много и они находятся рядом с пользователем, то сайт начинает грузиться намного быстрее.
CDN бывают разные
CDN — это не что-то одно на весь интернет, а просто название технологии. У каждого крупного провайдера или международного сервиса есть своя CDN. При этом серверы в этой сети могут использоваться местные: главные требования к ним — это высокая скорость обмена данными между собой и большие диски, чтобы хранить всю информацию. Чем больше серверов в сети, тем быстрее будет работать вся CDN.
Например, свои CDN есть у Google, HP, Microsoft, Мегафона, Нетфликса и десятков других крупных ИТ-компаний. Ещё есть коммерческие CDN: CloudFlare и Akamai.
Как CDN снижает нагрузку на сервер
Ещё одна ситуация, когда CDN будет полезен, — если на сайт поступает много запросов.
У видеохостинга Youtube работает много серверов, но, кроме этого, он пользуется Google Cloud CDN — она покрывает большинство стран, позволяя быстро работать с сервисами Google. Это позволяет не отправлять одно и тоже видео каждый раз с основного сервера, а выдавать копию из CDN. Это значит, что только первый просмотр видео идёт с сервера Youtube, а все остальные получают это же видео с серверов CDN. Если Google остановит свои CDN-серверы в России, то видео у нас будет грузиться дольше, потому что всё будет идти напрямую через основной сервер.
Минусы CDN
В некоторых ситуациях сайт без CDN работает лучше, чем с ним, и вот почему.
CDN работает только со статикой — файлами, которые не меняются или меняются редко. Если у нас на сайте много фотографий или видео — всё сработает отлично, это статичный контент, который не меняется. А если мы устраиваем прямые трансляции, то CDN тут не поможет — всё будет уходить только с нашего сервера.
Надо время, чтобы внести изменения, когда они появятся. Если мы обновим скрипт, стили или HTML-файл, то CDN понадобится некоторое время, чтобы это заметить и обновить эти файлы у себя. Иногда на это уходят сутки — а это может быть критично в некоторых проектах.
