กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 12 นาที

เครือข่ายส่งเนื้อหา

เครือข่ายส่งเนื้อหา ( CDN ) หรือเครือข่ายกระจายเนื้อหาคือเครือข่ายเซิร์ฟเวอร์พร็อกซีและศูนย์ข้อมูล ที่เกี่ยวข้องซึ่งกระจายตัวตามภูมิศาสตร์ CDN ให้ความพร้อมใช้งานและประสิทธิภาพสูง..

เครือข่ายส่งเนื้อหา

(ซ้าย) การกระจายแบบเซิร์ฟเวอร์เดี่ยว(ขวา) รูปแบบการกระจายผ่าน CDN

เครือข่ายส่งเนื้อหา ( CDN ) หรือเครือข่ายกระจายเนื้อหาคือเครือข่ายเซิร์ฟเวอร์พร็อกซีและศูนย์ข้อมูล ที่เกี่ยวข้องซึ่งกระจายตัวตามภูมิศาสตร์ CDN ให้ความพร้อมใช้งานและประสิทธิภาพสูง ("ความเร็ว") ผ่านการกระจายตัวทางภูมิศาสตร์ที่สัมพันธ์กับผู้ใช้ปลายทางและเกิดขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1990 เพื่อบรรเทาปัญหาคอขวดด้านประสิทธิภาพของอินเทอร์เน็ต[ 1 ] [ 2 ]เนื่องจากอินเทอร์เน็ตกำลังกลายเป็นสื่อที่สำคัญ ตั้งแต่นั้นมา CDN ได้เติบโตขึ้นเพื่อให้บริการเนื้อหาอินเทอร์เน็ตจำนวนมาก รวมถึงข้อความ กราฟิก และสคริปต์วัตถุที่ดาวน์โหลดได้ (ไฟล์มีเดีย ซอฟต์แวร์ และเอกสาร) แอปพลิเคชัน ( อีคอมเมิร์ซ พอร์ทัล)สื่อสตรีมมิ่งสดสื่อสตรีมมิ่งตามความต้องการ และบริการโซเชียลมีเดีย[ 3 ]

CDN เป็นชั้นหนึ่งในระบบนิเวศของอินเทอร์เน็ต เจ้าของเนื้อหา เช่น บริษัทสื่อและผู้ค้าอีคอมเมิร์ซ จ่ายเงินให้กับผู้ให้บริการ CDN เพื่อส่งเนื้อหาของตนไปยังผู้ใช้ปลายทาง ในทางกลับกัน CDN ก็จ่ายเงินให้กับผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต (ISP) ผู้ให้บริการเครือข่าย และผู้ให้บริการเครือข่ายสำหรับการให้บริการเซิร์ฟเวอร์ในศูนย์ข้อมูลของพวกเขา

CDN เป็นคำที่ใช้เรียกโดยรวมของบริการส่งมอบเนื้อหาประเภทต่างๆ ได้แก่การสตรีมวิดีโอการดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ การเร่งความเร็วเนื้อหาบนเว็บและมือถือ CDN ที่ได้รับอนุญาต/จัดการ การแคชแบบโปร่งใส และบริการวัดประสิทธิภาพ CDN การ ปรับสมดุลโหลดการสลับ CDN หลายตัว การวิเคราะห์ และระบบอัจฉริยะบนคลาวด์ ผู้ให้บริการ CDN อาจขยายไปสู่อุตสาหกรรมอื่นๆ เช่น ความปลอดภัย การป้องกัน DDoSและไฟร์วอลล์แอปพลิเคชันเว็บ (WAF) และการเพิ่มประสิทธิภาพ WAN

ผู้ให้บริการส่งมอบเนื้อหา ได้แก่Akamai Technologies , Cloudflare , Amazon CloudFront , Qwilt (Cisco), Fastly , CDN77, BunnyCDN, EdgeNext และGoogle Cloud CDN

เทคโนโลยี

โหนด CDN มักถูกติดตั้งในหลายตำแหน่ง ซึ่งมักจะอยู่บนโครงข่ายอินเทอร์เน็ต หลักหลาย โครงข่าย ประโยชน์ที่ได้รับ ได้แก่ การลดต้นทุนแบนด์วิดท์ การปรับปรุงเวลาในการโหลดหน้าเว็บ และการเพิ่มความพร้อมใช้งานของเนื้อหาทั่วโลก จำนวนโหนดและเซิร์ฟเวอร์ที่ประกอบเป็น CDN นั้นแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรม บางระบบอาจมีโหนดหลายพันโหนดและเซิร์ฟเวอร์หลายหมื่นเครื่องในจุดให้บริการ ระยะไกล (PoPs) หลายแห่ง ในขณะที่บางระบบสร้างเครือข่ายทั่วโลกและมี PoPs ทางภูมิศาสตร์จำนวนน้อย[ 4 ​​]

โดยทั่วไปแล้ว การร้องขอเนื้อหาจะถูกส่งไปยังโหนดที่เหมาะสมที่สุดโดยใช้อัลกอริทึม เมื่อต้องการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน อาจเลือกตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการให้บริการเนื้อหาแก่ผู้ใช้ ซึ่งอาจวัดได้จากการเลือกตำแหน่งที่มีจำนวนฮอป น้อยที่สุด หรือใช้เวลาน้อยที่สุดในการเดินทางไปยังไคลเอ็นต์ที่ร้องขอ หรือประสิทธิภาพของเซิร์ฟเวอร์สูงสุด เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการส่งมอบผ่านเครือข่ายท้องถิ่น ในทางกลับกัน เมื่อต้องการลดต้นทุน อาจเลือกตำแหน่งที่มีราคาถูกที่สุดแทน ในสถานการณ์ที่เหมาะสมที่สุด เป้าหมายทั้งสองนี้มักจะสอดคล้องกัน เนื่องจากเซิร์ฟเวอร์ขอบเครือข่ายที่อยู่ใกล้กับผู้ใช้ปลายทางอาจมีข้อได้เปรียบทั้งในด้านประสิทธิภาพและต้นทุน

ผู้ให้บริการ CDN ส่วนใหญ่จะให้บริการผ่านชุด PoP ที่แตกต่างกันไปตามขอบเขตที่ต้องการ เช่น สหรัฐอเมริกา เอเชียแปซิฟิก ระหว่างประเทศ หรือทั่วโลก เป็นต้น ชุด PoP เหล่านี้สามารถเรียกว่า "edge", "edge nodes", "edge servers" หรือ "edge networks" ได้ เนื่องจากเป็นขอบที่ใกล้ที่สุดของสินทรัพย์ CDN สำหรับผู้ใช้ปลายทาง[ 5 ]

แนวคิดเกี่ยวกับ CDN:

  • เซิร์ฟเวอร์ต้นทางของผู้ให้บริการเนื้อหา: เว็บเซิร์ฟเวอร์ที่จัดหาเนื้อหาต้นฉบับ
  • จุดเข้าใช้งาน CDN: เซิร์ฟเวอร์ภายใน CDN ที่ดึงเนื้อหาจากต้นทาง
  • CDN Origin Shield: บริการ CDN ที่ช่วยปกป้องเซิร์ฟเวอร์ต้นทางในกรณีที่มีปริมาณการใช้งานสูง
  • เซิร์ฟเวอร์ CDN Edge: เซิร์ฟเวอร์ CDN ที่ทำหน้าที่ให้บริการเนื้อหาตามคำขอจากไคลเอ็นต์
  • ขอบเขตการให้บริการของ CDN: พื้นที่ทางภูมิศาสตร์ที่เซิร์ฟเวอร์ CDN Edge สามารถให้บริการคำขอของลูกค้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ
  • ตัวเลือก CDN: ในบริบทของ CDN หลายตัว บริการตัดสินใจเพื่อเลือก CDN ที่เหมาะสมที่สุด
  • การถ่ายโอนภาระ CDN: ในบริบทของ CDN แบบ Peer-to-Peer กลไกนี้จะช่วยในการส่งมอบเนื้อหาระหว่างไคลเอ็นต์ที่กำลังใช้งาน นอกเหนือจากการส่งมอบผ่านเซิร์ฟเวอร์ CDN Edge

ความปลอดภัยและความเป็นส่วนตัว

ผู้ให้บริการ CDN ได้รับผลกำไรจากค่าธรรมเนียมโดยตรงที่ผู้ให้บริการเนื้อหา จ่าย เมื่อใช้เครือข่ายของตน หรือได้รับผลกำไรจากข้อมูลการวิเคราะห์และการติดตามผู้ใช้ที่รวบรวมได้ในขณะที่สคริปต์ของพวกเขากำลังถูกโหลดไปยังเว็บไซต์ของลูกค้าภายในเบราว์เซอร์ต้นทาง ของพวกเขา ด้วยเหตุนี้ บริการเหล่านี้จึงถูกชี้ให้เห็นว่าเป็นการละเมิดความเป็นส่วนตัวที่อาจเกิดขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ในการกำหนดเป้าหมายตามพฤติกรรม[ 6 ]และกำลังมีการสร้างโซลูชันเพื่อฟื้นฟูการให้บริการและการแคชทรัพยากรจากต้นทางเดียว[ 7 ]

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เว็บไซต์ที่ใช้ CDN อาจละเมิดกฎระเบียบการคุ้มครองข้อมูลทั่วไป ของสหภาพยุโรป (GDPR) ตัวอย่างเช่น ในปี 2021 ศาลเยอรมันสั่งห้ามการใช้ CDN บนเว็บไซต์ของมหาวิทยาลัย เนื่องจากทำให้มีการส่งที่อยู่ IP ของผู้ใช้ไปยัง CDN ซึ่งละเมิด GDPR [ 8 ]

CDN ที่ให้บริการ JavaScript ยังถูกกำหนดเป้าหมายเป็นช่องทางในการแทรกเนื้อหาที่เป็นอันตรายลงในหน้าเว็บที่ใช้ CDN เหล่านั้น กลไก ความสมบูรณ์ของทรัพยากรย่อยถูกสร้างขึ้นเพื่อตอบสนองเพื่อให้แน่ใจว่าหน้าเว็บโหลดสคริปต์ที่มีเนื้อหาที่ทราบและจำกัดไว้ที่แฮชที่อ้างอิงโดยผู้เขียนเว็บไซต์[ 9 ]

เทคนิคการสร้างเครือข่ายเนื้อหา

อินเทอร์เน็ตได้รับการออกแบบตามหลักการend-to-end [ 10 ] หลักการนี้ทำให้เครือข่ายหลักค่อนข้างเรียบง่ายและย้ายความชาญฉลาดไปที่จุดปลายเครือข่ายให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ได้แก่ โฮสต์และไคลเอ็นต์ ส่งผลให้เครือข่ายหลักมีความเชี่ยวชาญ ปรับให้เหมาะสม และลดความซับซ้อนลงเพื่อส่งต่อแพ็กเก็ตข้อมูลเท่านั้น

เครือข่ายการส่งมอบเนื้อหาขยายเครือข่ายการขนส่งโดยกระจายแอปพลิเคชันอัจฉริยะหลากหลายประเภทบนเครือข่ายดังกล่าว โดยใช้เทคนิคที่ออกแบบมาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการส่งมอบเนื้อหา โอเวอร์เลย์ที่ผสานรวมอย่างแน่นหนานี้ใช้การแคชเว็บ การปรับสมดุลโหลดเซิร์ฟเวอร์ การกำหนดเส้นทางการร้องขอ และบริการเนื้อหา[ 11 ]

แคชเว็บจะจัดเก็บเนื้อหาที่เป็นที่นิยมไว้บนเซิร์ฟเวอร์ที่มีความต้องการเนื้อหาที่ร้องขอมากที่สุด อุปกรณ์เครือข่ายที่ใช้ร่วมกันเหล่านี้ช่วยลดความต้องการแบนด์วิดท์ ลดภาระของเซิร์ฟเวอร์ และปรับปรุงเวลาตอบสนองของไคลเอ็นต์สำหรับเนื้อหาที่จัดเก็บไว้ในแคช แคชเว็บจะถูกเติมข้อมูลตามคำขอจากผู้ใช้ (การแคชแบบดึง) หรือตามเนื้อหาที่โหลดไว้ล่วงหน้าซึ่งเผยแพร่จากเซิร์ฟเวอร์เนื้อหา (การแคชแบบผลัก) [ 12 ]

การกระจายโหลดเซิร์ฟเวอร์ใช้วิธีการอย่างน้อยหนึ่งวิธี รวมถึงการกระจายโหลดตามบริการ (การกระจายโหลดทั่วโลก) หรือการกระจายโหลดตามฮาร์ดแวร์ (เช่นสวิตช์เลเยอร์ 4–7หรือที่เรียกว่าเว็บสวิตช์ คอนเทนต์สวิตช์ หรือมัลติเลเยอร์สวิตช์) เพื่อกระจายปริมาณการรับส่งข้อมูลระหว่างเซิร์ฟเวอร์หรือแคชเว็บจำนวนหนึ่ง โดยสวิตช์จะได้รับที่อยู่ IP เสมือนเพียงที่อยู่เดียว จากนั้นปริมาณการรับส่งข้อมูลที่เข้ามายังสวิตช์จะถูกส่งต่อไปยังเว็บเซิร์ฟเวอร์ จริง ที่เชื่อมต่อกับสวิตช์นั้น วิธีนี้มีข้อดีคือช่วยกระจายโหลด เพิ่มความจุโดยรวม ปรับปรุงความสามารถในการขยายขนาด และเพิ่มความน่าเชื่อถือโดยการกระจายโหลดของเว็บเซิร์ฟเวอร์ที่ล้มเหลว และทำการตรวจสอบสถานะของเซิร์ฟเวอร์

สามารถสร้างคลัสเตอร์เนื้อหาหรือโหนดบริการได้โดยใช้สวิตช์เลเยอร์ 4–7 เพื่อกระจายโหลดไปยังเซิร์ฟเวอร์จำนวนหนึ่งหรือแคชเว็บจำนวนหนึ่งภายในเครือข่าย

การกำหนดเส้นทางการร้องขอจะนำการร้องขอของไคลเอนต์ไปยังแหล่งเนื้อหาที่สามารถให้บริการการร้องขอได้ดีที่สุด ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการนำการร้องขอของไคลเอนต์ไปยังโหนดบริการที่อยู่ใกล้ไคลเอนต์ที่สุด หรือไปยังโหนดที่มีความจุมากที่สุด มีการใช้อัลกอริธึมหลากหลายในการกำหนดเส้นทางการร้องขอ ซึ่งรวมถึงการปรับสมดุลโหลดเซิร์ฟเวอร์ทั่วโลก การกำหนดเส้นทางการร้องขอตาม DNS การสร้างเมตาไฟล์แบบไดนามิก การเขียน HTML ใหม่[ 13 ]และanycasting [ 14 ] ความใกล้ ชิด—การเลือกโหนดบริการที่ใกล้ที่สุด—จะถูกประเมินโดยใช้เทคนิคต่างๆ รวมถึงการตรวจสอบแบบตอบสนอง การตรวจสอบเชิงรุก และการตรวจสอบการเชื่อมต่อ[ 11 ]

CDN ใช้หลากหลายวิธีการในการส่งมอบเนื้อหา ซึ่งรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียง การคัดลอกไฟล์ด้วยตนเอง แคชเว็บแบบแอคทีฟ และตัวกระจายโหลดฮาร์ดแวร์ระดับโลก

โปรโตคอลบริการเนื้อหา

ชุดโปรโตคอลหลายชุดได้รับการออกแบบมาเพื่อให้สามารถเข้าถึงบริการเนื้อหาที่หลากหลายซึ่งกระจายอยู่ทั่วเครือข่ายเนื้อหาโปรโตคอลการปรับตัวของเนื้อหาอินเทอร์เน็ต (ICAP) ได้รับการพัฒนาในช่วงปลายทศวรรษ 1990 [ 15 ] [ 16 ]เพื่อเป็นมาตรฐานแบบเปิดสำหรับการเชื่อมต่อเซิร์ฟเวอร์แอปพลิเคชัน โซลูชันที่ได้รับการกำหนดขึ้นใหม่และแข็งแกร่งกว่าคือ โปรโตคอล Open Pluggable Edge Services (OPES) [ 17 ]สถาปัตยกรรมนี้กำหนดแอปพลิเคชันบริการ OPES ที่สามารถอยู่บนโปรเซสเซอร์ OPES เองหรือดำเนินการจากระยะไกลบน Callout Server Edge Side Includesหรือ ESI เป็นภาษามาร์กอัปขนาดเล็กสำหรับการประกอบเนื้อหาเว็บแบบไดนามิกที่ระดับขอบ เป็นเรื่องปกติที่เว็บไซต์จะมีเนื้อหาที่สร้างขึ้น อาจเป็นเพราะเนื้อหาที่เปลี่ยนแปลง เช่น แคตตาล็อกหรือฟอรัม หรือเนื่องจากการปรับแต่งส่วนบุคคล ซึ่งสร้างปัญหาให้กับระบบแคช เพื่อแก้ไขปัญหานี้ กลุ่มบริษัทจึงได้สร้าง ESI ขึ้น

CDN แบบ Peer-to-peer

ใน เครือข่ายการส่งมอบเนื้อหา แบบ Peer-to-Peer (P2P)ลูกค้าจะจัดหาทรัพยากรและใช้ทรัพยากรเหล่านั้นด้วย ซึ่งหมายความว่า ต่างจาก ระบบ Client-Serverเครือข่ายที่เน้นเนื้อหาสามารถทำงานได้ดีขึ้นเมื่อมีผู้ใช้เข้าถึงเนื้อหามากขึ้น (โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับโปรโตคอลเช่นBittorrentที่ต้องการให้ผู้ใช้แบ่งปัน) คุณสมบัตินี้เป็นหนึ่งในข้อได้เปรียบที่สำคัญของการใช้เครือข่าย P2P เพราะทำให้ต้นทุนในการติดตั้งและการดำเนินงานต่ำมากสำหรับผู้จัดจำหน่ายเนื้อหาดั้งเดิม[ 18 ] [ 19 ]

เพื่อจูงใจให้สมาชิกเข้าร่วมในเครือข่าย P2P สามารถใช้เทคโนโลยีweb3และblockchain ได้ โดยโหนดที่เข้าร่วมจะได้รับ โทเค็นคริปโตเป็นการแลกเปลี่ยนกับการมีส่วนร่วมของพวกเขา

CDN ส่วนตัว

หากเจ้าของเนื้อหาไม่พอใจกับตัวเลือกหรือค่าใช้จ่ายของบริการ CDN เชิงพาณิชย์ พวกเขาสามารถสร้าง CDN ของตนเองได้ ซึ่งเรียกว่า CDN ส่วนตัว CDN ส่วนตัวประกอบด้วย PoP (จุดให้บริการ) ที่ให้บริการเนื้อหาเฉพาะสำหรับเจ้าของเท่านั้น PoP เหล่านี้อาจเป็นเซิร์ฟเวอร์แคช[ 20 ]พร็อกซีแบบย้อนกลับหรือตัวควบคุมการส่งมอบแอปพลิ เคชัน [ 21 ]อาจเรียบง่ายเพียงแค่เซิร์ฟเวอร์แคชสองตัว[ 20 ]หรือใหญ่พอที่จะให้บริการเนื้อหาขนาดเพตาไบต์ได้[ 22 ]เมื่อ CDN ส่วนตัวถูกใช้งานภายในเครือข่ายของบริษัท ก็จะถูกเรียกว่า CDN ระดับองค์กร หรือeCDN ด้วยเช่น กัน

เครือข่ายกระจายเนื้อหาขนาดใหญ่อาจสร้างและตั้งค่าเครือข่ายส่วนตัวของตนเองเพื่อกระจายสำเนาเนื้อหาไปยังตำแหน่งแคชต่างๆ[ 23 ] [ 24 ]เครือข่ายส่วนตัวดังกล่าวโดยทั่วไปจะใช้ร่วมกับเครือข่ายสาธารณะเป็นตัวเลือกสำรองในกรณีที่ความจุของเครือข่ายส่วนตัวไม่เพียงพอหรือเกิดความล้มเหลวซึ่งนำไปสู่การลดความจุ เนื่องจากต้องกระจายเนื้อหาเดียวกันไปยังหลายตำแหน่ง จึง อาจใช้เทคนิค การส่งแบบมัลติแคสต์ ที่หลากหลาย เพื่อลดการใช้แบนด์วิดท์ นอกจากนี้ ยังมีการเสนอให้เลือกต้นไม้แบบมัลติแคสต์บนเครือข่ายส่วนตัวตามสภาพโหลดของเครือข่ายเพื่อใช้ประโยชน์จากความจุเครือข่ายที่มีอยู่ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น[ 25 ] [ 26 ]

การเกิดขึ้นของ CDN สำหรับโทรคมนาคม

การเติบโตอย่างรวดเร็วของปริมาณการรับส่งข้อมูลวิดีโอสตรีมมิ่ง[ 27 ]ต้องใช้เงินลงทุน จำนวนมาก จากผู้ให้บริการบรอดแบนด์[ 28 ]เพื่อตอบสนองความต้องการนี้และรักษาสมาชิกไว้โดยมอบประสบการณ์ที่มีคุณภาพ ดี เพียงพอ

เพื่อแก้ไขปัญหานี้ผู้ให้บริการโทรคมนาคมจึงเริ่มเปิดตัวเครือข่ายส่งเนื้อหาของตนเอง เพื่อลดภาระของโครงข่ายหลักและลดการลงทุนด้านโครงสร้างพื้นฐาน

ข้อดีของ Telco CDN

เนื่องจากเป็นเจ้าของเครือข่ายที่ใช้ในการส่งเนื้อหาวิดีโอ CDN ของบริษัทโทรคมนาคมจึงมีข้อได้เปรียบเหนือ CDN แบบดั้งเดิม พวกเขาเป็นเจ้าของ " ไมล์สุดท้าย"และสามารถส่งเนื้อหาไปยังผู้ใช้ปลายทางได้ใกล้กว่า เพราะสามารถแคชข้อมูลไว้ในเครือข่ายของตนได้อย่างลึก การแคชข้อมูลในระดับลึกนี้ช่วยลดระยะทางที่ข้อมูลวิดีโอเดินทางผ่านอินเทอร์เน็ตทั่วไป และส่งมอบข้อมูลได้รวดเร็วและน่าเชื่อถือยิ่งขึ้น

นอกจากนี้ CDN ของบริษัทโทรคมนาคมยังมีข้อได้เปรียบด้านต้นทุนโดยธรรมชาติ เนื่องจาก CDN แบบดั้งเดิมต้องเช่าแบนด์วิดท์จากบริษัทเหล่านั้นและรวมส่วนต่างกำไรของผู้ให้บริการเข้าไปในแบบจำลองต้นทุนของตนเอง ยิ่งไปกว่านั้น การที่ผู้ให้บริการโทรคมนาคมดำเนินการโครงสร้างพื้นฐานการส่งมอบเนื้อหาของตนเอง ทำให้พวกเขาสามารถควบคุมการใช้ทรัพยากรได้ดียิ่งขึ้น การดำเนินการจัดการเนื้อหาที่ดำเนินการโดย CDN มักจะดำเนินการโดยไม่มี (หรือมีข้อมูลจำกัดมาก) เกี่ยวกับเครือข่าย (เช่น โครงสร้าง การใช้งาน ฯลฯ) ของผู้ให้บริการโทรคมนาคมที่พวกเขามีปฏิสัมพันธ์หรือความสัมพันธ์ทางธุรกิจด้วย สิ่งเหล่านี้ก่อให้เกิดความท้าทายหลายประการสำหรับผู้ให้บริการโทรคมนาคมที่มีขอบเขตการดำเนินการที่จำกัดเมื่อเผชิญกับผลกระทบของการดำเนินการเหล่านี้ต่อการใช้ทรัพยากรของตน

ในทางตรงกันข้าม การใช้งาน telco-CDN ช่วยให้ผู้ให้บริการสามารถดำเนินการจัดการเนื้อหาของตนเองได้[ 29 ] [ 30 ]ซึ่งช่วยให้พวกเขามีการควบคุมการใช้ทรัพยากรได้ดีขึ้น และด้วยเหตุนี้จึงสามารถให้บริการและประสบการณ์ที่มีคุณภาพดีกว่าแก่ผู้ใช้ปลายทางได้

เครือข่ายกระจายเนื้อหา (CDN) แบบรวมศูนย์ และการแคชแบบเปิด

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2554 StreamingMedia.com รายงานว่ากลุ่ม TSP ได้ก่อตั้ง Operator Carrier Exchange (OCX) [ 31 ]เพื่อเชื่อมต่อเครือข่ายของตนและแข่งขันโดยตรงกับ CDN แบบดั้งเดิมขนาดใหญ่ เช่นAkamaiและLimelight Networksซึ่งมี PoP มากมายทั่วโลก ด้วยวิธีนี้ บริษัทโทรคมนาคมกำลังสร้างข้อเสนอ Federated CDN ซึ่งน่าสนใจยิ่งขึ้นสำหรับผู้ให้บริการเนื้อหาที่ต้องการส่งมอบเนื้อหาให้กับผู้ชมรวมของสหพันธ์นี้

มีความเป็นไปได้ว่าในอนาคตอันใกล้ จะมีการสร้างสหพันธ์ CDN ของบริษัทโทรคมนาคมอื่นๆ ขึ้นอีก สหพันธ์เหล่านี้จะเติบโตขึ้นจากการรับบริษัทโทรคมนาคมรายใหม่เข้าร่วม และนำเครือข่ายและฐานผู้ใช้บริการอินเทอร์เน็ตของตนมาสู่สหพันธ์ที่มีอยู่เดิม

ข้อกำหนด Open Caching ของStreaming Video Technology AllianceกำหนดชุดAPIที่ช่วยให้ผู้ให้บริการเนื้อหาสามารถส่งมอบเนื้อหาโดยใช้ CDN หลายแห่งได้อย่างสม่ำเสมอ โดยมองเห็นผู้ให้บริการ CDN แต่ละรายในลักษณะเดียวกันผ่าน API เหล่านี้

การเลือก CDN หลายรายการและการเลือก CDN

การรวมบริการ CDN หลายๆ บริการเข้าด้วยกันช่วยให้ผู้ให้บริการเนื้อหาไม่ต้องพึ่งพาบริการ CDN เพียงบริการเดียว โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องรับมือกับปริมาณผู้ชมสูงสุดในช่วงกิจกรรมสด มีหลายวิธีในการจัดสรรปริมาณการใช้งานไปยัง CDN ใด CDN หนึ่งจากรายการ ไม่ว่าจะเป็นการเลือก CDN ฝั่งไคลเอ็นต์ ฝั่งเซิร์ฟเวอร์ (ที่ต้นทางของผู้ให้บริการเนื้อหา) หรือฝั่งคลาวด์ (ตรงกลางระหว่างต้นทางของเนื้อหาและผู้ชม) เกณฑ์ในการเลือก CDN อาจพิจารณาจากประสิทธิภาพ ความพร้อมใช้งาน และต้นทุน

การปรับปรุงประสิทธิภาพ CDN โดยใช้กลไกส่วนขยายสำหรับ DNS

ความหน่วง (RTT) ที่ลูกค้าที่มีตัวแก้ไขที่ไม่ใช่ในพื้นที่ ("สูง") ประสบนั้นลดลงอย่างมากเมื่อ CDN เปิดใช้งานส่วนขยาย EDNS0 ในเดือนเมษายน 2557 ในขณะที่ความหน่วงของลูกค้าที่มีตัวแก้ไขในพื้นที่ไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลง ("ต่ำ") [ 32 ]

ตามธรรมเนียมแล้ว CDN จะใช้ IP ของตัวแก้ไข DNS แบบเรียกซ้ำของไคลเอนต์เพื่อระบุตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ของไคลเอนต์ แม้ว่านี่จะเป็นแนวทางที่เหมาะสมในหลายสถานการณ์ แต่จะทำให้ประสิทธิภาพของไคลเอนต์ลดลงหากไคลเอนต์ใช้ตัวแก้ไข DNS แบบเรียกซ้ำที่ไม่ใช่ในพื้นที่และอยู่ไกลออกไป ตัวอย่างเช่น CDN อาจส่งต่อคำขอจากไคลเอนต์ในอินเดียไปยังเซิร์ฟเวอร์ขอบในสิงคโปร์ หากไคลเอนต์นั้นใช้ตัวแก้ไข DNS สาธารณะในสิงคโปร์ ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพของไคลเอนต์นั้นลดลง อันที่จริง การศึกษาล่าสุด[ 32 ]แสดงให้เห็นว่าในหลายประเทศที่ใช้ตัวแก้ไข DNS สาธารณะกันอย่างแพร่หลาย ระยะทางเฉลี่ยระหว่างไคลเอนต์และตัวแก้ไข DNS แบบเรียกซ้ำอาจสูงถึงหนึ่งพันไมล์ ในเดือนสิงหาคม 2011 กลุ่มพันธมิตรระดับโลกของผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตชั้นนำที่นำโดย Google ได้ประกาศการใช้งานอย่างเป็นทางการของร่างIETF Internet Draft edns-client-subnet [ 33 ]ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อระบุตำแหน่งการตอบสนองการแก้ไข DNS อย่างแม่นยำโครงการริเริ่มนี้เกี่ยวข้องกับผู้ให้บริการ DNS ชั้นนำจำนวนจำกัด เช่นGoogle Public DNS [ 34 ] และผู้ให้บริการ CDN ด้วยเช่นกัน ด้วยตัวเลือก edns-client-subnet EDNS0ปัจจุบัน CDN สามารถใช้ที่อยู่ IP ของซับเน็ตของไคลเอนต์ที่ร้องขอเมื่อแก้ไขคำขอ DNS ได้แล้ว วิธีการนี้เรียกว่าการแมปผู้ใช้ปลายทาง[ 32 ]ได้รับการนำไปใช้โดย CDN และแสดงให้เห็นว่าสามารถลดเวลาแฝงไปกลับและปรับปรุงประสิทธิภาพสำหรับไคลเอนต์ที่ใช้ DNS สาธารณะหรือตัวแก้ไขที่ไม่ใช่โลคอลอื่นๆ ได้อย่างมาก อย่างไรก็ตาม การใช้ EDNS0 ก็มีข้อเสียเช่นกัน เนื่องจากลดประสิทธิภาพของการแคชการแก้ไขที่ตัวแก้ไขแบบเรียกซ้ำ[ 32 ]เพิ่มปริมาณการรับส่งข้อมูลการแก้ไข DNS โดยรวม[ 32 ]และก่อให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับความเป็นส่วนตัวในการเปิดเผยซับเน็ตของไคลเอนต์

เครือข่ายกระจายเนื้อหาเสมือน (vCDN)

เทคโนโลยีเวอร์ชวลไลเซชันถูกนำมาใช้เพื่อปรับใช้ CDN เสมือน (vCDN) (หรือที่รู้จักกันในชื่อ CDN ที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์ หรือ sd-CDN) โดยมีเป้าหมายเพื่อลด ต้นทุน ของผู้ให้บริการเนื้อหาในขณะเดียวกันก็เพิ่มความยืดหยุ่นและลดความล่าช้าในการให้บริการ ด้วย vCDN ทำให้สามารถหลีกเลี่ยงข้อจำกัดของ CDN แบบดั้งเดิม เช่น ประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ และความพร้อมใช้งาน เนื่องจากแคชเสมือนถูกปรับใช้แบบไดนามิก (เป็นเครื่องเสมือนหรือคอนเทนเนอร์) ในเซิร์ฟเวอร์ทางกายภาพที่กระจายอยู่ทั่วพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ของผู้ให้บริการ เนื่องจากการวางตำแหน่งแคชเสมือนขึ้นอยู่กับทั้งประเภทของเนื้อหาและตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ของเซิร์ฟเวอร์หรือผู้ใช้ปลายทาง vCDN จึงมีผลกระทบอย่างมากต่อการส่งมอบบริการและความแออัดของเครือข่าย[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]

CDN ที่ใช้การส่งข้อมูลแบบไม่ใช้ HTTP

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ การส่งข้อมูลไปยังไคลเอ็นต์จากเซิร์ฟเวอร์สามารถใช้โปรโตคอลทางเลือกที่ไม่ใช่ HTTP เช่นWebRTCและWebSocketsได้

การเพิ่มประสิทธิภาพและการส่งมอบรูปภาพ (เครือข่ายส่งและรับรูปภาพ)

ในปี 2017 Addy Osmani จากGoogleเริ่มเรียกโซลูชันซอฟต์แวร์ที่สามารถผสานรวมเข้ากับ แนวคิด การออกแบบเว็บแบบตอบสนอง (โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับองค์ประกอบ <picture>) ว่าImage CDN [ 39 ] คำนี้หมายถึงความสามารถของสถาปัตยกรรมเว็บในการให้บริการรูปภาพหลายเวอร์ชันเดียวกันผ่าน HTTP โดยขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของเบราว์เซอร์ที่ร้องขอ ซึ่งกำหนดโดยเบราว์เซอร์หรือตรรกะฝั่งเซิร์ฟเวอร์ วัตถุประสงค์ของ Image CDN ในมุมมองของ Google คือการให้บริการรูปภาพคุณภาพสูง (หรือดีกว่านั้นคือรูปภาพที่มนุษย์มองเห็นว่ามีคุณภาพสูง) ในขณะที่ยังคงความเร็วในการดาวน์โหลด ซึ่งส่งผลให้ประสบการณ์การใช้งานของผู้ใช้ (UX) ดีขึ้น

อาจกล่าวได้ว่า คำว่า Image CDNเดิมทีเป็นคำที่ไม่ถูกต้อง เนื่องจากทั้งCloudinaryและ Imgix (ตัวอย่างที่ Google อ้างถึงในคู่มือปี 2017 โดย Addy Osmani) ในขณะนั้นไม่ได้เป็น CDN ในความหมายดั้งเดิมของคำ[ 39 ]อย่างไรก็ตาม ในเวลาต่อมาไม่นาน บริษัทหลายแห่งได้นำเสนอโซลูชันที่ช่วยให้นักพัฒนาสามารถให้บริการเวอร์ชันต่างๆ ของสินทรัพย์กราฟิกของตนตามกลยุทธ์ต่างๆ ได้ โซลูชันเหล่านี้จำนวนมากสร้างขึ้นบน CDN แบบดั้งเดิม เช่นAkamai , CloudFront , Fastly , EdgecastและCloudflareในขณะเดียวกัน โซลูชันอื่นๆ ที่ให้บริการการให้บริการรูปภาพหลายเวอร์ชันอยู่แล้ว ก็ได้เข้าร่วมในคำจำกัดความของ Image CDN โดยการนำเสนอฟังก์ชัน CDN โดยตรง (ImageEngine) [ 40 ]หรือผสานรวมกับ CDN ที่มีอยู่แล้ว (Cloudinary/Akamai, Imgix/Fastly)

แม้ว่าการให้คำจำกัดความที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปเกี่ยวกับ Image CDN อาจเป็นไปไม่ได้ แต่โดยทั่วไปแล้ว Image CDN จะรองรับองค์ประกอบสามประการดังต่อไปนี้: [ 41 ]

  • เครือข่ายส่งเนื้อหา (CDN) สำหรับการส่งภาพอย่างรวดเร็ว
  • การปรับแต่งและเพิ่มประสิทธิภาพรูปภาพ สามารถทำได้ทั้งแบบเรียลไทม์ผ่าน คำสั่ง ใน URL , ในโหมดแบทช์ (โดยการอัปโหลดรูปภาพด้วยตนเอง) หรือแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ (หรือการผสมผสานของทั้งสองแบบ)
  • การตรวจจับอุปกรณ์ (หรือที่รู้จักกันในชื่อความฉลาดของอุปกรณ์) กล่าวคือ ความสามารถในการกำหนดคุณสมบัติของเบราว์เซอร์และ/หรืออุปกรณ์ที่ร้องขอผ่านการวิเคราะห์สตริงUser-Agent , ส่วนหัว HTTP Accept, Client - Hints หรือJavaScript [ 41 ]

ตารางต่อไปนี้สรุปสถานการณ์ปัจจุบันของ CDN ซอฟต์แวร์หลักในพื้นที่นี้: [ 42 ]

ภาพหลัก CDN ในตลาด
ชื่อ ซีดีเอ็น การปรับแต่งภาพ การตรวจจับอุปกรณ์
Akamai ImageManager วาย โหมดแบทช์ อ้างอิงจากส่วนหัว Accept ของ HTTP
คลาวด์แฟลร์ โปแลนด์ วาย ระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ อ้างอิงจากส่วนหัว Accept ของ HTTP
มีเมฆมาก ผ่านทางอากาไม คำสั่งแบบกลุ่มและ URL ยอมรับส่วนหัว คำแนะนำสำหรับลูกค้า
ฟาสต์ลี่ ไอโอ วาย คำสั่ง URL อ้างอิงจากส่วนหัว Accept ของ HTTP
อิมเมจเอ็นจิ้น วาย ระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ WURFL , คำแนะนำจากไคลเอ็นต์, ส่วนหัว Accept
อิมแมกซ์ ผ่านทาง Fastly ระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ ยอมรับส่วนหัว / คำแนะนำสำหรับลูกค้า
เพจซีดีเอ็น วาย คำสั่ง URL อ้างอิงจากส่วนหัว Accept ของ HTTP
ทินิฟาย CDN หลายรายการ ระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ อ้างอิงจากส่วนหัว Accept ของ HTTP

ผู้ให้บริการด้านการส่งมอบเนื้อหาและเทคโนโลยี

ผู้ให้บริการซอฟต์แวร์เชิงพาณิชย์หรือซอฟต์แวร์ฟรี (สร้าง CDN ของคุณเอง)

บริการฟรี

การค้าในรูปแบบบริการ

คนอื่น

CDN โทรคมนาคม

เชิงพาณิชย์ที่ใช้ P2P สำหรับการจัดส่ง

มัลติ

ภายในองค์กร

ดูเพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม

  • Buyya, R.; Pathan, M.; Vakali, A. (2008). "เครือข่ายการส่งมอบเนื้อหา: สถานะปัจจุบัน ข้อมูลเชิงลึก และความจำเป็น" เครือข่ายการส่งมอบเนื้อหา เอกสาร ประกอบการบรรยาย วิศวกรรมไฟฟ้า เล่ม ที่ 9 สปริงเกอร์ หน้า  3–32 doi : 10.1007 /978-3-540-77887-5_1 ISBN 978-3-540-77886-8เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 27 กันยายน 2017 เรียกดูเมื่อ7 กรกฎาคม 2008
  • Hau, T.; Burghardt, D.; Brenner, W. (2011). "การเชื่อมต่อหลายเครือข่าย, เครือข่ายส่งเนื้อหา และตลาดการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต"นโยบายโทรคมนาคม35 ( 6): 532– 542. doi : 10.1016/j.telpol.2011.04.002 .
  • Majumdar, S.; Kulkarni, D.; Ravishankar, C. (2007). "การแก้ไขปัญหาการฉ้อโกงการคลิกในระบบส่งมอบเนื้อหา" (PDF) . Infocom . IEEE. doi : 10.1109/INFCOM.2007.36 .
  • Nygren., E.; Sitaraman RK; Sun, J. (2010). "เครือข่าย Akamai: แพลตฟอร์มสำหรับแอปพลิเคชันอินเทอร์เน็ตประสิทธิภาพสูง" (PDF) . ACM SIGOPS Operating Systems Review . 44 (3): 2– 19. doi : 10.1145/1842733.1842736 . S2CID  207181702 . สืบค้นเมื่อ19 พฤศจิกายน 2012 .
  • Vakali, A. ; Pallis, G. (2003). "เครือข่ายการส่งมอบเนื้อหา: สถานะและแนวโน้ม". IEEE Internet Computing . 7 (6): 68– 74. doi : 10.1109/MIC.2003.1250586 . S2CID  2861167 .
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Content_delivery_network&oldid=1357979688 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เครือข่ายส่งเนื้อหา

เครือข่ายส่งเนื้อหา ( CDN ) หรือเครือข่ายกระจายเนื้อหาคือเครือข่ายเซิร์ฟเวอร์พร็อกซีและศูนย์ข้อมูล ที่เกี่ยวข้องซึ่งกระจายตัวตามภูมิศาสตร์ CDN ให้ความพร้อมใช้งานและประสิทธิภาพสูง..

เทคโนโลยี

โหนด CDN มักถูกติดตั้งในหลายตำแหน่ง ซึ่งมักจะอยู่บน โครงข่ายอินเทอร์เน็ต หลักหลาย โครงข่าย ประโยชน์ที่ได้รับ ได้แก่ การลดต้นทุนแบนด์วิดท์ การปรับปรุงเวลาในการโหลดหน้าเว็บ และการเพิ่มความพร้อมใช้งานของเนื้อหาทั่วโลก จำนวนโหนดและเซิร์ฟเวอร์ที่ประกอบเป็น CDN...

ความปลอดภัยและความเป็นส่วนตัว

ผู้ให้บริการ CDN ได้รับผลกำไรจากค่าธรรมเนียมโดยตรงที่ ผู้ให้บริการเนื้อหา จ่าย เมื่อใช้เครือข่ายของตน หรือได้รับผลกำไรจากข้อมูลการวิเคราะห์และการติดตามผู้ใช้ที่รวบรวมได้ในขณะที่สคริปต์ของพวกเขากำลังถูกโหลดไปยังเว็บไซต์ของลูกค้าภายใน เบราว์เซอร์ต้นทาง...

เทคนิคการสร้างเครือข่ายเนื้อหา

อินเทอร์เน็ตได้รับการออกแบบตามหลักการ end-to-end [ 10 ] หลักการนี้ทำให้เครือข่ายหลักค่อนข้างเรียบง่ายและย้ายความชาญฉลาดไปที่จุดปลายเครือข่ายให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ได้แก่ โฮสต์และไคลเอ็นต์ ส่งผลให้เครือข่ายหลักมีความเชี่ยวชาญ ปรับให้เหมาะสม...