سی دی ان چیست؟

CDN (شبکه توزیع محتوا) #

کلمه‌ی CDN مخفف عبارت "شبکه توزیع محتوا" یا همون (Content Delivery Network) است که در این مقاله قصد دارم توضیحاتی درباره‌ی آن ارائه دهم.

عبارت است از :

• تعریف
  • CDN یک شبکه از سرورهای قرار داده شده در نقاط مختلف جهان است که برای ارائه‌ی محتوا وبی مانند تصاویر، فایل‌های CSS و JavaScript و سایر فایل‌های وب به کاربران بهینه شده است.
• کلیت
  • این شبکه‌ها با ارائه محتوا از سرورهای نزدیکتر به کاربران، زمان لود صفحات را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهند و امکان دسترسی به محتوا را بهبود می‌بخشند.
• استفاده‌ها
  • CDN به منظور بهبود سرعت بارگذاری وب، کاهش بار سرور اصلی، افزایش پایداری و قابلیت دسترسی، و بهبود SEO استفاده می‌شود.
• جزئیات شبکه
  • در ابعاد فنی، CDN اغلب در لایه‌ی بالای ارتباطات (Layer 7) در مدل OSI عمل می‌کند و با استفاده از پروتکل‌های بالاتر مانند HTTP و HTTPS کار می‌کند.
• تاریخچه
  • مفهوم CDN در دهه ۱۹۹۰ میلادی توسط توماس لوفر و دانیل لووین ابداع شد و از آن زمان تا به امروز به یکی از ابزارهای حیاتی برای بهبود عملکرد وب تبدیل شده است.
• مزایا و معایب
  • استفاده از CDN باعث بهبود سرعت بارگذاری، کاهش بار سرور اصلی، افزایش پایداری و قابلیت دسترسی، و بهبود SEO می‌شود. اما هزینه‌های مربوط به استفاده از CDN و مسائل مرتبط با حریم خصوصی نیز وجود دارد.

از این دست موارد.

مقدمه #

در دنیای امروزی، وب سریع و قابل اطمینان برای کاربران امری بسیار حیاتی است. هرچه سایت‌ها و برنامه‌های وب سریع‌تر لود شوند، تجربه کاربری بهتری ارائه می‌دهند و احتمال بازگشت کاربران به آنها افزایش می‌یابد. در این راستا، شبکه‌های توزیع محتوا (CDN) نقش بسیار مهمی را در بهبود عملکرد وب ایفا می‌کنند.

تاریخچه CDN #

تاریخچه شبکه‌های توزیع محتوا (CDN) از دهه ۱۹۹۰ میلادی آغاز شده و تاکنون به یکی از مهمترین فناوری‌ها برای بهبود سرعت و عملکرد اینترنت تبدیل شده است.

مفهوم اولیه CDN در دهه ۱۹۹۰ میلادی توسط توماس لوفر (Thomas Leighton) و دانیل لووین (Daniel Lewin) ارائه شد. آنها متوجه شدند که با مکانیزه کردن توزیع محتوا بر روی اینترنت می‌توان بهبود زمان پاسخ و کاهش بار سرورها را فراهم آورد. شرکت‌هایی مانند Akamai Technologies و Mirror Image Internet در دهه ۱۹۹۰ به عنوان اولین ارائه‌کنندگان CDN ظهور کردند. آنها با استفاده از شبکه‌های توزیع محتوا، محتوای وب را به صورت موثرتر و سریعتر به کاربران ارائه می‌کردند.

در دهه ۲۰۰۰، با افزایش استفاده از اینترنت و رشد بی‌سابقه وب، نیاز به سرعت و عملکرد بهتر بهبود یافت. بنابراین، شرکت‌های CDN به سرعت رشد کردند و از اهمیت بیشتری برخوردار شدند.

با گذر زمان، شرکت‌های CDN خدمات متنوعی از جمله محتوای ویدیویی زنده، امنیت و حفاظت از حملات DDoS را به مشتریان ارائه کردند. همچنین، با افزایش تکنولوژی‌های جدید مانند HTTP/2 و HTTPS، CDN‌ها نیز بهبود‌های فنی مداومی را به وجود آورده‌اند.

CDN‌ها اکنون در سراسر جهان شعبه‌هایی دارند و قادر به ارائه خدمات به کاربران در نقاط مختلف جهان هستند. این امر به بهبود عملکرد وب برای کاربران در هر نقطه جهان کمک کرده است.

در کل، CDN از یک ایده اولیه تبدیل به یک صنعت بسیار پویا و حیاتی در زمینه فناوری اطلاعات تبدیل شده است و نقش مهمی در بهبود عملکرد و سرعت اینترنت ایفا می‌کند.

تعریف #

شبکه‌های توزیع محتوا (CDN) مجموعه‌ای از سرورهای قرار داده شده در سراسر جهان هستند که از طریق آنها محتوای وب، کاهش زمان لود صفحات وب برای کاربران با افزایش سرعت دسترسی به منابع است.

به طور کامل‌تر، شبکه‌های توزیع محتوا یا CDN، یک سیستم توزیع محتوا است که از طریق آن، محتوای وب از جمله فایل‌های مختلفی از تصاویر، فایل‌های CSS، فایل‌های JavaScript، و حتی محتوای ویدیویی از سرورهای متعدد واقع در نقاط جغرافیایی مختلف جهان به کاربران ارائه می‌شود. این سرورهای CDN معمولاً در نقاط استراتژیک قرار دارند تا بهترین عملکرد و سرعت دسترسی را برای کاربران فراهم کنند.

به عبارت دیگر، CDN به عنوان یک لایه واسط بین کاربران و سرور اصلی محتوا (Origin Server) عمل می‌کند. وقتی یک کاربر درخواستی را برای دسترسی به یک منبع وبی مانند تصویر یا فایل CSS ارسال می‌کند، درخواست ابتدا به سرور CDN نزدیکترین به کاربر ارسال می‌شود. این سرور CDN، اگر محتوا را در حافظه نهان خود داشته باشد، آن را به کاربر ارسال می‌کند، در غیر این صورت درخواست به سرور اصلی ارسال می‌شود و پس از دریافت محتوا، سرور CDN آن را به کاربر ارسال می‌کند و همچنین نسخه‌های کش شده از محتوا را برای سرعت بالاتر در دفعات بعدی نگهداری می‌کند.

با استفاده از CDN، مزایایی از جمله کاهش زمان لود صفحات، افزایش پایداری و قابلیت دسترسی، کاهش بار سرور اصلی، بهبود تجربه کاربری، و بهبود SEO (بهینه‌سازی موتورهای جستجو) به دست می‌آید. به علاوه، CDN می‌تواند در مقابل حملات DDoS (حملات توزیع شده از خدمات) نیز مقاومت ارائه دهد، زیرا محتوا از سرورهای متعدد توزیع می‌شود و بار ترافیک به صورت متوزین بین این سرورها توزیع می‌شود.

موارد استفاده #

استفاده از CDN در بسیاری از حوزه‌ها و صنایع مختلف وب بسیار مفید است. در زیر مواردی از استفاده‌های شایع CDN را بررسی می‌کنیم:

وبسایت‌ها و وبلاگ‌ها #

CDN برای بهبود سرعت لود صفحات وبسایت‌ها و وبلاگ‌ها استفاده می‌شود. با استفاده از CDN، فایل‌های مانند تصاویر، فایل‌های CSS، فایل‌های JavaScript و حتی محتوای دیگر به کاربران از سرورهای نزدیکتر و با سرعت بالاتر ارسال می‌شوند.

فروشگاه‌های آنلاین #

CDN می‌تواند به فروشگاه‌های آنلاین کمک کند تا صفحات محصولات، تصاویر محصولات، ویدیوها، و سایر منابع را به سرعت به کاربران ارائه دهند. این امر باعث افزایش تجربه خرید آنلاین و کاهش نرخ پناهش در میان کاربران می‌شود.

سرویس‌های ویدیوی آنلاین #

سرویس‌های ویدیوی آنلاین مانند YouTube و Netflix از CDN استفاده می‌کنند تا ویدیوها را به کاربران در سراسر جهان ارائه دهند. این امر باعث کاهش تأخیر در پخش ویدیو و بهبود تجربه تماشا می‌شود.

پلتفرم‌های بازی آنلاین #

CDN برای پلتفرم‌های بازی آنلاین نیز بسیار مفید است. با استفاده از CDN، فایل‌های بازی و تحویل محتوا به بازیکنان به سرعت انجام می‌شود، که این امر باعث کاهش تأخیر و لگ در بازی می‌شود.

پخش زنده ویدیو و رسانه‌های اجتماعی #

CDN برای پخش زنده ویدیو و فایل‌های رسانه‌ای در رسانه‌های اجتماعی مانند Facebook و Instagram استفاده می‌شود. این امر باعث کاهش تأخیر در پخش ویدیو و ارتقاء تجربه کاربری می‌شود.

سیستم‌های مدیریت محتوا #

CDN برای سیستم‌های مدیریت محتوا مانند WordPress و Drupal نیز مفید است. با استفاده از CDN، محتوا به سرعت به کاربران ارائه می‌شود و بار سرور اصلی کاهش می‌یابد.

موارد فنی #

چگونگی عملکرد CDN #

درخواست منبع #

زمانی که یک کاربر درخواستی را برای یک منبع وبی مانند تصویر، فایل CSS یا فایل JavaScript ارسال می‌کند، درخواست ابتدا به سرور DNS (سیستم نام دامنه) ارسال می‌شود.

مسیریابی بهترین سرور #

سیستم DNS درخواست را به سرور CDN منتقل می‌کند. سرور CDN از الگوریتم‌های مسیریابی خود برای تعیین سرور مناسب بر اساس موقعیت جغرافیایی کاربر، میزان بار سرورها و دیگر عوامل استفاده می‌کند.

دریافت منبع #

سرور CDN، منبع درخواست شده را از سرور اصلی یا سرویس دهنده محتوا دریافت می‌کند.

ذخیره سازی و ارسال به کاربر #

سرور CDN منبع را ذخیره می‌کند و به کاربر ارسال می‌کند. اگر منبع در حافظه نهان سرور CDN باشد، آن را بلافاصله ارسال می‌کند، در غیر این صورت منبع از سرور اصلی دریافت می‌شود.

کش کردن منابع #

سرور CDN می‌تواند منابع را در حافظه نهان خود ذخیره کند تا برای درخواست‌های بعدی سریعتر باشد.

مدیریت ترافیک #

CDN بهینه‌سازی مسیرها و مدیریت ترافیک را انجام می‌دهد تا کاهش تأخیر و افزایش سرعت انتقال داده‌ها را فراهم کند.

جزئیات فنی CDN #

لایه ارتباطات #

CDN به طور عمده در لایه بالای ارتباطات (Layer 7) در مدل OSI (Open Systems Interconnection) عمل می‌کند. این به این معناست که CDN با استفاده از اطلاعات مربوط به پروتکل‌های بالاتر مانند HTTP و HTTPS کار می‌کند.

کدنویسی #

کدنویسی مرتبط با CDN بسیار متنوع است و بسته به ارائه‌کننده CDN و ویژگی‌های مورد استفاده متفاوت است. برای مثال، برخی از ارائه‌کنندگان CDN ابزارهای مدیریت وب رابط کاربری گرافیکی (GUI) ارائه می‌دهند که به کاربران امکان می‌دهد تا منابع خود را مدیریت کنند و تنظیمات مختلفی را اعمال کنند.

تبدیل سرور به CDN #

برای تبدیل سرور به CDN، ابتدا باید یک ارائه‌کننده CDN را انتخاب کرده و سپس منابع خود را با استفاده از ویژگی‌های CDN این ارائه‌کننده تنظیم کنید. برخی از ارائه‌کنندگان CDN این امکان را فراهم می‌کنند که با استفاده از API‌ها و ابزارهای مربوطه، سرورهای خود را به CDN تبدیل کنید.

نمونه ها #

1. Akamai Technologies:

   • یکی از قدیمی‌ترین و معتبرترین CDN‌ها.
   • ارائه دهنده خدمات متنوعی از جمله تسریع بارگذاری وب، مدیریت کش، محافظت از امنیت، و ارائه محتوای ویدیویی بهینه شده است.

2. Cloudflare:

   • یکی از محبوب‌ترین و پرکاربردترین CDN‌ها با شهرت برای امنیت و سرعت.
   • ارائه دهنده خدمات متنوعی از جمله CDN، فایروال وب، DNS، SSL/TLS، و حملات DDoS.

3. Amazon CloudFront:

   • بخشی از خدمات ابری Amazon Web Services (AWS) و یکی از بزرگترین CDN‌ها در جهان.
   • امکان اتصال به سایر خدمات AWS را فراهم می‌آورد و برای بارگذاری سریع محتوا از آن استفاده می‌شود.

4. Fastly:

   • یک CDN برای برنامه‌نویسان و توسعه‌دهندگان با قابلیت‌هایی برای کنترل دقیقتر و انعطاف‌پذیری بیشتر.
   • امکان اجرای کد سمت سرور (Serverless) را فراهم می‌کند و از API و ابزارهایی برای توسعه دهندگان پشتیبانی می‌کند.

5. Google Cloud CDN:

   • بخشی از Google Cloud Platform (GCP) است که امکان ارائه محتوای وب با سرعت و امنیت بالا را فراهم می‌آورد.
   • تکامل یافته از CDN مبتنی بر Anycast است و به طور اتوماتیک با خدمات Google Cloud Platform یکپارچه شده است.