ما المقصود بشبكة تسليم المحتوى (CDN)؟
شبكة تسليم المحتوى (CDN) هي شبكة من الخوادم المترابطة التي تعمل على تسريع تحميل صفحات الويب في التطبيقات التي تستند إلى كميات كبيرة من البيانات. يمكن أن يشير مصطلح CDN إلى شبكة تسليم المحتوى أو شبكة توزيع المحتوى. عندما يزور المستخدم موقعًا إلكترونيًا، يجب أن تنتقل البيانات من خادم هذا الموقع عبر الإنترنت للوصول إلى جهاز الكمبيوتر الخاص بالمستخدم. إذا كان المستخدم بعيدًا عن هذا الخادم، فسيستغرق تحميل ملف كبير، مثل مقطع فيديو أو صورة موقع ويب، وقتًا طويلاً. بدلاً من ذلك، يتم تخزين محتوى موقع الويب على خوادم شبكة تسليم المحتوى (CDN) الأقرب جغرافيًا للمستخدمين، ويصل بالتالي إلى أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم بسرعة أكبر.
ما أهمية شبكة تسليم المحتوى (CDN)؟
يتمثل الغرض الأساسي من شبكة تسليم المحتوى (CDN) في تقليل وقت الاستجابة أو تقليل التأخير في الاتصالات الناتج عن تصميم الشبكة. نظرًا لأنّ الإنترنت هي شبكة عالمية ومعقدة بطبيعتها، يجب أن تنتقل حركة الاتصالات بين مواقع الويب (الخوادم) ومستخدميها (العملاء) عبر مسافات جغرافية كبيرة. ويكون الاتصال أيضًا ثنائي الاتجاه، بحيث تنتقل الطلبات من العميل إلى الخادم ثم تعود الردود.
تعمل شبكة CDN على تحسين الكفاءة من خلال تقديم خوادم وسيطة بين العميل وخادم موقع الويب. تدير خوادم شبكة CDN هذه بعض اتصالات الخادم والعميل. فهي تقلل حركة بيانات الويب إلى خادم الويب، وتقلل من استهلاك عرض النطاق، وتحسّن تجربة المستخدم لتطبيقاتك.
ما مزايا شبكات تسليم المحتوى (CDN)؟
تقدّم لك شبكات تسليم المحتوى (CDNs) العديد من المزايا التي تعمل على تحسين أداء موقع الويب ودعم البنية الأساسية للشبكة. على سبيل المثال، يمكن لشبكات تسليم المحتوى (CDN) القيام بالمهام التالية:
تقليل الوقت المستغرق لتحميل الصفحة
يمكن أن تنخفض حركة بيانات موقع الويب إذا كانت أوقات تحميل صفحتك بطيئة جدًا. يمكن لشبكة تسليم المحتوى تقليل معدلات الارتداد وزيادة الوقت الذي يقضيه المستخدمون على موقعك.
تقليل تكاليف عرض النطاق
تُعد تكاليف عرض النطاق نفقات كبيرة لأن كل طلب وارد إلى موقع ويب يستهلك من عرض نطاق الشبكة. من خلال التخزين المؤقت وميزات تحسين الأداء الأخرى، يمكن لشبكات تسليم المحتوى تقليل كمية البيانات التي يجب أن يوفرها خادم الأصل، ما يقلل من تكاليف الاستضافة المترتبة على مالكي مواقع الويب.
زيادة مدى توافر المحتوى
قد تؤدي زيارة عدد كبير جدًا من المستخدمين في الوقت نفسه أو تعطّل أجهزة الشبكة إلى تعطّل موقع الويب. يمكن لخدمات شبكة CDN معالجة المزيد من حركة بيانات الويب وتقليل الحمل على خوادم الويب. وإن انقطع اتصال واحد أو أكثر من خوادم شبكة CDN، فيمكن للخوادم التشغيلية الأخرى استبدالها لضمان عدم انقطاع الخدمة.
تحسين أمان الموقع الإلكتروني
تحاول هجمات الحرمان من الخدمات الموزعة (DDoS) التسبب بتعطّل التطبيقات عن طريق إرسال كميات كبيرة من حركة البيانات المزيفة إلى موقع الويب. يمكن لشبكات CDN معالجة مثل هذه الزيادات في حركة البيانات من خلال توزيع الحمل بين خوادم وسيطة عديدة، ما يقلّل من التأثير على الخادم الأصلي.
نبذة تاريخية عن تقنية شبكة تسليم المحتوى (CDN)
ظهرت تقنية شبكة تسليم المحتوى (CDN) في أواخر التسعينيات سعيًا وركّزت على تسليم المحتوى بسرعة أكبر عبر الإنترنت:
الجيل الأول
تركز خدمات شبكة CDN من الجيل الأول على مبادئ الشبكات لإدارة حركة بيانات الشبكة الذكية ومراكز البيانات للنسخ المتماثل.
الجيل الثاني
نشأت شبكات تسليم المحتوى (CDN) من الجيل الثاني استجابةً للزيادة في خدمات بث الصوت والفيديو، وخاصةً الفيديو حسب الطلب والأخبار حسب الطلب. تطورت التكنولوجيا أيضًا للتغلب على التحديات الجديدة التي تواجه تقديم المحتوى على الأجهزة المحمولة. استخدمت الشركات تقنيات الحوسبة السحابية وشبكات نظير إلى نظير بهدف تسريع تسليم المحتوى.
الجيل الثالث
لا تزال شبكات CDN من الجيل الثالث تتطور. تقود AWS الابتكار كإحدى جهات تزويد خدمات CDN الرائدة في العالم. مع تركز معظم خدمات الويب في السحابة، ينصب التركيز الآن على حوسبة الحافة، أي إدارة استهلاك عرض النطاق باستخدام الأجهزة الذكية التي تتواصل بذكاء. قد تكون الشبكات المستندة إلى حوسبة الحافة المستقلة والمدارة ذاتيًا هي الخطوة القادمة في رحلة تطوّر تقنية شبكة تسليم المحتوى (CDN).
أي محتوى إنترنت يمكن أن تقدمه شبكة تسليم المحتوى (CDN)؟
يمكن لشبكة تسليم المحتوى (CDN) تقديم نوعين من المحتوى: المحتوى غير المتغيّر والمحتوى المتغيّر.
محتوى غير متغير
المحتوى غير المتغير عبارة عن بيانات موقع الويب التي لا تتغير من مستخدم لآخر. تظهر صور العنوان والشعارات والخطوط نفسها في موقع الويب لدى جميع المستخدمين، وقليلًا ما تغيرها الشركة. لا تحتاج البيانات غير المتغيرة إلى التعديل أو المعالجة أو الإنشاء، وهي مثالية للتخزين على شبكة تسليم المحتوى (CDN).
محتوى متغير
إنّ المحتوى المتغير، مثل موجز أخبار الوسائط الاجتماعية وتقارير الطقس وحالة تسجيل الدخول ورسائل الدردشة، يختلف من مستخدم لآخر على موقع الويب. تتغير هذه البيانات بناءً على موقع المستخدم الجغرافي أو وقت تسجيل الدخول أو خيارات المستخدم المفضّلة، ويجب على موقع الويب إنشاء البيانات لكل واحد من المستخدمين ولكل من تفاعلاتهم.
ما آلية عمل شبكة تسليم المحتوى (CDN)؟
تعمل شبكات تسليم المحتوى (CDN) من خلال إنشاء نقطة تواجد (POP) أو مجموعة من خوادم الحوسبة الحافة تابعة لشبكة CDN في مواقع جغرافية متعددة. تعتمد هذه الشبكة الموزعة جغرافيًا في عملها على مبادئ التخزين المؤقت والتسريع الديناميكي وحسابات منطق الحافة.
التخزين المؤقت
التخزين المؤقت هو عملية تخزين نسخ متعددة من البيانات نفسها للوصول إلى البيانات بسرعة. في الحوسبة، ينطبق مبدأ التخزين المؤقت على جميع أنواع إدارة الذاكرة والتخزين. في تقنية CDN، يشير المصطلح إلى عملية تخزين محتوى موقع الويب غير المتغير في خوادم متعددة في الشبكة. يعمل التخزين المؤقت في شبكات تسليم المحتوى (CDN) على النحو التالي:
- يقوم زائر موقع الويب البعيد جغرافيًا بتقديم الطلب الأول لمحتوى ويب غير متغير من موقعك الإلكتروني.
- يصل الطلب إلى خادم تطبيق الويب أو الخادم الأصلي. يرسل الخادم الأصلي الاستجابة إلى الزائر البعيد. في الوقت نفسه، يرسل أيضًا نسخة من الاستجابة إلى نقطة تواجد شبكة استلام المحتوى الأقرب جغرافيًا لهذا الزائر.
- يخزن خادم نقطة تواجد شبكة استلام المحتوى النسخة كملف مؤقت.
- في المرة القادمة التي يقدم فيها هذا الزائر أو أي زائر آخر في ذلك الموقع الجغرافي الطلب نفسه، يرسل الاستجابة خادم التخزين المؤقت، وليس الخادم الأصلي.
التسريع الديناميكي
التسريع الديناميكي عبارة عن تقليل وقت استجابة الخادم لطلبات محتوى الويب المتغير بسبب خادم شبكة CDN وسيط بين تطبيقات الويب والعميل. لا يعمل التخزين المؤقت بشكل جيد مع محتوى الويب المتغير لأن المحتوى يمكن أن يتغير مع كل طلب مستخدم. يجب أن تعيد خوادم شبكة CDN الاتصال بالخادم الأصلي لكل طلب ديناميكي، ولكنها تسرّع العملية من خلال تحسين الاتصال بينها وبين الخوادم الأصلية.
إذا أرسل العميل طلبًا ديناميكيًا مباشرةً إلى خادم الويب عبر الإنترنت، فقد يضيع الطلب أو يتأخر بسبب زمن استجابة الشبكة. يمكن أيضًا استغراق الوقت في فتح الاتصال وإغلاقه للتحقق من الأمان. من ناحية أخرى، إذا قام خادم شبكة CDN القريب بإعادة توجيه الطلب إلى الخادم الأصلي، فسيكون لديه بالفعل اتصال مستمر وموثوق به. على سبيل المثال، يمكن للميزات التالية تحسين الاتصال بينها:
- خوارزميات التوجيه الذكي
- القرب الجغرافي من الخادم الأصل
- القدرة على معالجة طلب العميل، ما يقلل من حجمه
حسابات منطق الحافة
يمكنك برمجة خادم حافة شبكة CDN لإجراء حسابات منطقية تبسّط الاتصال بين العميل والخادم. على سبيل المثال، يمكن لهذا الخادم القيام بما يلي:
- فحص طلبات المستخدم وتعديل سلوك التخزين المؤقت.
- التحقق من صحة طلبات المستخدم غير الصحيحة والتعامل معها.
- تعديل المحتوى قبل الاستجابة أو تحسينه.
يسمح توزيع منطق التطبيق بين خوادم الويب وحافة الشبكة للمطورين بإلغاء تحميل متطلبات حساب الخوادم الأصلية وتحسين أداء موقع الويب.
ما استخدامات شبكة تسليم المحتوى (CDN)؟
تعمل شبكة تسليم المحتوى (CDN) على تحسين وظائف موقع الويب العادية وزيادة رضا العملاء. في ما يلي بعض الأمثلة على حالات الاستخدام.
تسليم محتوى عالي السرعة
من خلال الجمع بين تسليم محتوى الإنترنت المتغير وغير المتغير، يمكنك استخدام شبكات تسليم المحتوى (CDN) لتزويد عملائك بتجربة شاملة وعالية الأداء على مستوى الموقع بكامله. على سبيل المثال، وكالة رويترز هي أكبر بائع أخبار بالجملة في العالم للقنوات الكبرى مثل BBC وCNN وNew York Times وWashington Post. يتمثل تحدي وسائل الإعلام الإخبارية التي تواجهه وكالة رويترز في تقديم المحتوى الإخباري فورًا للعملاء في جميع أنحاء العالم. تستخدم وكالة رويترز Amazon CloudFront، وهي خدمة شبكة تسليم محتوى (CDN) تقدمها Amazon، بجانب Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) لتقليل الاعتماد على اتصال رابط القمر الصناعي وإنشاء نظام أساسي للشبكات موزّع عالميًا ويتميز بسعر أرخص وبمدى توافر مرتفع جدًا وبالأمان.
البث في الوقت الفعلي
تساعد شبكات CDN في تقديم ملفات وسائط غنية وعالية الجودة تتّسم بالموثوقية وبالفعالية من حيث التكلفة. تلجأ الشركات التي تبث الفيديو والصوت إلى شبكات CDN للتغلب على ثلاثة تحديات: تقليل تكاليف عرض النطاق، وزيادة إمكانية التوسّع، وتقليل وقت التسليم. على سبيل المثال، Hulu عبارة عن منصة بث فيديو عبر الإنترنت تمتلكها شركة Walt Disney Company. وهي تستخدم Amazon CloudFront لبث أكثر من 20 جيجابت في الثانية من البيانات باستمرار إلى قاعدة عملائها المتزايدة.
التوسّع لدعم تعدّد المستخدمين
تساعد شبكات CDN في دعم عدد كبير من المستخدمين المتزامنين. يمكن لموارد موقع الويب إدارة عدد محدود فقط من اتصالات العملاء في الوقت نفسه. يمكن لشبكات CDN زيادة هذا العدد بسرعة عن طريق رفع بعض الحمل عن خادم التطبيق. على سبيل المثال، Kingهي شركة ألعاب تطوّر ألعابًا متصلة اجتماعيًا ومتعددة المنصات يمكن لعبها في أي وقت وفي أي مكان وباستخدام أي جهاز. لدى شركة King أكثر من 350 مليون لاعب في أي وقت، ويلعبون 10.6 مليار لعبة يوميًا على المنصة.
تسجّل تطبيقات ألعاب شركة King بيانات ألعاب المستخدمين على مراكز البيانات المركزية، ما يسمح لهم باللعب على أجهزة مختلفة مع تتبّع مستوى التقدم المُحقق. تهدف مراكز البيانات إلى تقديم تجربة متسقة للمستخدمين، حتى إذا انضموا إلى اللعبة على أجهزة قديمة لديها عرض نطاق محدود.
تستخدم شركة King خدمة Amazon CloudFront لتقديم مئات التيرابايت من المحتوى يوميًا، مع ارتفاع يصل إلى نصف بيتابايت أو أكثر عند طرح لعبة جديدة أو إطلاق برنامج تسويق على نطاق واسع.
ما هي خدمة Amazon CloudFront؟
Amazon CloudFront عبارة عن خدمة تستند إلى شبكات تسليم المحتوى (CDN)، والغرض من تصميمها هو توفير الأداء العالي، والأمان، والراحة للمطورين. يمكنك استخدام Amazon CloudFront للقيام بهذه المهام:
- تسليم البيانات من خلال أكثر من 450 نقطة تواجد (PoP) منتشرة عالميًا مع أتمتة ربط الشبكات والتوجيه الذكي.
- تحسين الأمان من خلال تشفير حركة البيانات وعناصر التحكم في الوصول، واستخدام AWS Shield Standard في الدفاع ضد هجمات الحرمان من الخدمات الموزعة (DDoS) بدون أي رسوم إضافية.
- تخصيص التعليمات البرمجية التي تشغّلها على حافة شبكة AWS باستخدام ميزات حوسبة بلا خوادم للموازنة بين التكلفة والأداء والأمان.
- التوسع تلقائيًا لتسليم البرامج، وتصحيحات برامج الألعاب، والتحديثات لإنترنت الأشياء بمعدلات نقل عالية.
.b2a6e5c6657fed4fd1f0fd40a880b59759ab5929.png)
ابدأ بالتطوير اليوم على AWS CloudFront واستفد من إمكانية نقل البيانات الصادرة بحجم 50 جيجابايت مجانًا لمدة 12 شهرًا. بادر بإنشاء حساب مجاني على AWS اليوم.
