CDN

Content Delivery Network

CDN — это географически распределенная группа серверов, которые кэшируют контент рядом с конечными пользователями. CDN позволяет быстро передавать assets - HTML-страницы, файлы JavaScript, таблицы стилей, изображения, текстовый контент, графика, видео, аудиофайлы и базы данных.

CDN не занимается хостингом контента, он помогает кэшировать контент на границе сети, что повышает производительность веб-сайта.

Представьте себе сеть серверов, разбросанную по всему миру, на которых хранится контент веб-сайта. Эти серверы называются точками присутствия (Points of Presence, PoPs) или пограничными серверами (edge servers). Дублируя часто запрашиваемый контент, CDN могут доставлять контент быстрее и снижать нагрузку на веб-сайты и приложения, обслуживая контент из близлежащих точек доступа.

CDN caching Process

1. Пользователь запрашивает контент с веб-сайта, введя URL-адрес в свой браузер.
2. Запрос отправляется на ближайший сервер точки присутствия (PoP) в CDN.
3. Сервер PoP проверяет, есть ли запрошенный контент в его кэше. Если это так, он немедленно отправляет его обратно в браузер пользователя.
4. Если PoP-сервер не имеет контента в своем кеше, он перенаправляет запрос на исходный сервер (Origin Server), где хранится контент.
5. Origin Server отправляет контент обратно на PoP-сервер, который отправляет его в браузер пользователя и кэширует для будущих запросов.
6. Другие PoP-серверы в CDN также кэшируют контент, поэтому, если другой пользователь, расположенный рядом с другим PoP, запрашивает тот же контент, он может быть доставлен с ближайшего к нему PoP-сервера, что снижает задержку и повышает производительность.
7. Содержимое кэшируется на определенное время в зависимости от настроек CDN и исходного сервера веб-сайта. По истечении срока действия кэша процесс повторяется, и контент можно снова обслуживать с исходного сервера.

Anycast and Unicast

Unicast: каждая нода в сети получает уникальный IP-адрес, один сервер содержит один IP адрес - клиент обращается напрямую к каждому серверу по его IP.

Anycast: каждая нода в сети имеет один и тот же IP-адрес, все серверы содержат один IP адрес - клиент обращается к близжайшему серверу.

CDN сервисы используют Anycast как метод роутинга. Если к одному и тому же Origin Server одновременно отправляется множество запросов, Origin Server может быть перегружен трафиком и не сможет эффективно отвечать на дополнительные входящие запросы. В сети Anycast вместо одного Origin Server, принимающего на себя основную нагрузку трафика, нагрузка также может быть распределена по другим доступным центрам обработки данных, каждый из которых будет иметь серверы, способные обрабатывать входящий запрос и отвечать на него. Этот метод маршрутизации может помешать исходному серверу расширить емкость и избежать перебоев в обслуживании клиентов, запрашивающих контент с Origin Server.