¿Qué es una CDN?

Una red de entrega de contenido (CDN) es una red de servidores interconectados que acelera la carga de las páginas web para las aplicaciones que tienen un uso intensivo de datos. CDN puede significar red de entrega de contenido o red de distribución de contenido. Cuando un usuario visita un sitio web, los datos del servidor de ese sitio tienen que viajar a través de Internet para llegar a la computadora del usuario. Si el usuario se encuentra lejos de ese servidor, un archivo de gran tamaño, como un video o una imagen del sitio web, se demorará mucho en cargar. En su lugar, el contenido del sitio web se almacena en servidores de CDN ubicados geográficamente más cerca de los usuarios, por lo que el contenido llega a sus computadoras mucho más rápido.

¿Por qué es importante una CDN?

El objetivo principal de una red de entrega de contenido (CDN) es reducir la latencia, es decir, disminuir el retraso en la comunicación creado por el diseño de una red. Debido a que Internet es una red global y compleja, el tráfico de comunicaciones entre los sitios web (servidores) y sus usuarios (clientes) se tiene que desplazar a través de grandes distancias físicas. La comunicación también es bidireccional, ya que las solicitudes van del cliente al servidor y las respuestas retornan.

Una CDN mejora la eficacia al introducir servidores intermediarios entre el cliente y el servidor del sitio web. Estos servidores de CDN administran algunas de las comunicaciones entre el cliente y el servidor. Disminuyen el tráfico web hacia el servidor web, reducen el consumo de ancho de banda y mejoran la experiencia de los usuarios de las aplicaciones.

¿Cuáles son las ventajas de las CDN?

Las redes de entrega de contenido (CDN) ofrecen numerosas ventajas que mejoran el rendimiento de los sitios web y respaldan la infraestructura principal de la red. Por ejemplo, una CDN puede realizar las siguientes tareas:

Reducir el tiempo que las páginas se tardan en cargar

El tráfico del sitio web puede disminuir si los tiempos de carga de la página son demasiado lentos. Una CDN puede reducir las tasas de rebote y aumentar el tiempo de permanencia de los usuarios en el sitio.

Reducir los costos del ancho de banda

Los costos de ancho de banda suponen un gasto considerable, ya que cada solicitud entrante del sitio web consume el ancho de banda de la red. Mediante el almacenamiento en caché y otras optimizaciones, las CDN pueden reducir la cantidad de datos que un servidor de origen debe proporcionar, con lo que se reducen los costos de alojamiento para los propietarios de sitios web.

Aumentar la disponibilidad de contenido

Si hay demasiados visitantes a la vez o si se producen errores en el hardware de la red, es posible que un sitio web se caiga. Los servicios de CDN pueden gestionar más tráfico web y reducir la carga de los servidores web. Además, si uno o más servidores de CDN se desconectan, otros servidores operativos pueden sustituirlos para garantizar un servicio ininterrumpido.

Mejorar la seguridad del sitio web

Los ataques de denegación de servicio distribuidos (DDoS) intentan colapsar las aplicaciones mediante el envío de grandes cantidades de tráfico falso al sitio web. Las CDN tienen la capacidad de gestionar estos picos de tráfico mediante la distribución de la carga entre varios servidores intermediarios, lo que reduce el impacto en el servidor de origen.

¿Cuál es la historia de la tecnología de las CDN?

La tecnología de las redes de entrega de contenido (CDN) surgió a finales de la década de 1990 con el objetivo de acelerar la entrega de contenidos a través de Internet:

Primera generación

Los servicios de CDN de primera generación se centraron en los principios de red de la administración inteligente del tráfico de red y los centros de datos para la replicación.

Segunda generación

Las redes de entrega de contenidos (CDN) de segunda generación surgieron en respuesta al aumento de los servicios de streaming de audio y video, especialmente los videos y las noticias bajo demanda. La tecnología también evolucionó para resolver nuevos retos en la entrega de contenidos en dispositivos móviles. Las empresas utilizaban técnicas de computación en la nube y redes entre pares para acelerar la entrega de contenidos.

Tercera generación

Las CDN de tercera generación aún están en proceso de evolución. AWS impulsa la innovación como uno de los principales proveedores de servicios de CDN del mundo. Dado que la mayoría de los servicios web ya están centralizados en la nube, la atención se centra ahora en la computación de periferia, es decir, en la administración del consumo de ancho de banda mediante dispositivos inteligentes que se comunican entre sí. Las redes de periferia autónomas y autoadministradas quizá constituyan el siguiente paso en la tecnología de las CDN.

¿Qué contenidos de Internet puede entregar una CDN?

Una red de entrega de contenido (CDN) puede entregar dos tipos de contenidos: contenidos estáticos y contenidos dinámicos.

Contenido estático

El contenido estático son los datos del sitio web que no cambian de un usuario a otro. Las imágenes de los encabezados de los sitios web, los logotipos y los estilos de letra son los mismos para todos los usuarios y la empresa no los cambia con frecuencia. Los datos estáticos no se deben modificar, procesar o generar y son ideales para el almacenamiento en una CDN.

Contenido dinámico

Los contenidos dinámicos, como las fuentes de noticias de las redes sociales, los informes meteorológicos, el estado de inicio de sesión y los mensajes de chat, varían entre distintos usuarios del sitio web. Estos datos cambian en función de la ubicación del usuario, la hora de inicio de sesión o las preferencias del usuario, por lo que el sitio web debe generar los datos para cada usuario y cada interacción del usuario.

¿Cómo funciona una CDN?

Las redes de entrega de contenido (CDN) funcionan mediante el establecimiento de un punto de presencia (POP) o un grupo de servidores de periferia de CDN en múltiples ubicaciones geográficas. Esta red distribuida geográficamente funciona con base en los principios de almacenamiento en caché, aceleración dinámica y computación lógica periférica.

Almacenamiento en caché

El almacenamiento en caché es el proceso de guardar varias copias de los mismos datos para acceder a estos con mayor rapidez. En computación, el principio del almacenamiento en caché se aplica a todos los tipos de administración de la memoria y el almacenamiento. En la tecnología de CDN, el término se refiere al proceso de almacenar el contenido estático del sitio web en varios servidores de la red. El almacenamiento en caché en la CDN funciona de la siguiente manera:

  1. Un visitante del sitio web geográficamente remoto realiza la primera solicitud de contenido web estático procedente del sitio.
  2. La solicitud llega al servidor de aplicaciones web o al servidor de origen. El servidor de origen envía la respuesta al visitante remoto. Al mismo tiempo, también envía una copia de la respuesta al punto de presencia de la CDN más cercano geográficamente a ese visitante.
  3. El servidor del punto de presencia de la CDN almacena la copia como un archivo almacenado en caché.
  4. La próxima vez que este visitante, o cualquier otro en ese lugar, realice la misma solicitud, el servidor de almacenamiento en caché, y no el de origen, enviará la respuesta. 

Aceleración dinámica

La aceleración dinámica consiste en la reducción del tiempo de respuesta del servidor a las solicitudes de contenidos web dinámicos gracias a un servidor de CDN intermediario entre las aplicaciones web y el cliente. El almacenamiento en caché no funciona bien con contenidos web dinámicos porque el contenido puede cambiar en cada solicitud del usuario. Los servidores de CDN se tienen que volver a conectar con el servidor de origen cada vez que se produce una solicitud dinámica, pero aceleran el proceso al optimizar la conexión entre ellos mismos y los servidores de origen.

Si el cliente envía una solicitud dinámica directamente al servidor web a través de Internet, la solicitud se puede perder o retrasar debido a la latencia de la red. Asimismo, es posible que se emplee tiempo en abrir y cerrar la conexión para la verificación de la seguridad. Por otra parte, si el servidor de CDN cercano reenvía la solicitud al servidor de origen, ya tendrían establecida una conexión continua y de confianza. Por ejemplo, las siguientes características podrían optimizar aún más la conexión entre ambos:

  •  Algoritmos inteligentes de enrutamiento
  • Proximidad geográfica al origen
  • La capacidad de procesar la solicitud del cliente, lo que reduce su tamaño

Computaciones lógicas periféricas

Puede programar el servidor de periferia de CDN de modo que realice computaciones lógicas que simplifiquen la comunicación entre el cliente y el servidor. Por ejemplo, este servidor puede hacer lo siguiente:

  • Inspeccionar las solicitudes de los usuarios y modificar el comportamiento del almacenamiento en caché.
  • Validar y gestionar las solicitudes incorrectas de los usuarios.
  • Modificar u optimizar el contenido antes de responder.

Distribuir la lógica de la aplicación entre los servidores web y la periferia de la red ayuda a los desarrolladores a aliviar los requisitos de computación de los servidores de origen y a mejorar el rendimiento del sitio web.

¿Para qué se utiliza una CDN?

Una red de entrega de contenido (CDN) mejora las funciones normales del sitio web y aumenta la satisfacción de los clientes. A continuación se presentan algunos ejemplos de casos de uso.

Entrega de contenidos de alta velocidad

Al combinar la entrega de contenidos estáticos y dinámicos en Internet, es posible utilizar las CDN para ofrecer a los clientes una experiencia global y de alto rendimiento que abarque todo el sitio. Por ejemplo, Reuters es el principal proveedor mundial de noticias de las principales cadenas, como la BBC, la CNN, el New York Times y el Washington Post. El reto de Reuters en el ámbito de los medios de comunicación es ofrecer contenidos informativos de forma rápida a sus clientes alrededor del mundo. Reuters utiliza el servicio de CDN de Amazon, Amazon CloudFront, con Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) para minimizar la dependencia de la comunicación por enlaces satelitales y crear una plataforma de red distribuida a nivel global que sea más barata, altamente disponible y segura.

Streaming en tiempo real

Las CDN ayudan a entregar de forma fiable y rentable archivos de contenido multimedia con funciones avanzadas y de alta calidad. Las empresas que se dedican al streaming de video y audio utilizan las CDN para superar tres retos: reducir los costos del ancho de banda, aumentar la escala y disminuir el tiempo de entrega. Por ejemplo, Hulu es una plataforma de streaming de video en línea propiedad de Walt Disney Company. Utiliza Amazon CloudFront para transmitir constantemente más de 20 GBps de datos a su creciente base de clientes.

Escalado para varios usuarios

Las CDN ayudan a admitir un gran número de usuarios simultáneos. Los recursos del sitio web solo pueden atender un número limitado de conexiones de clientes a la vez. Las CDN pueden escalar rápidamente este número al asumir parte de la carga del servidor de aplicaciones. Por ejemplo, King es una empresa de videojuegos que crea juegos socialmente conectados y en varias plataformas que se pueden jugar en cualquier momento, desde cualquier lugar y a través de cualquier dispositivo. King supera los 350 millones de jugadores en cualquier momento, y estos juegan 10 600 millones de partidas al día en la plataforma.

Las aplicaciones de videojuegos de King registran los datos de las partidas de los usuarios en centros de datos centrales, con lo que es posible jugar en diferentes dispositivos sin perder el progreso. Los centros de datos pretenden dar a los usuarios una experiencia consistente, incluso si estos se unen al juego en máquinas antiguas con un ancho de banda limitado.

King utiliza Amazon CloudFront para entregar cientos de terabytes de contenido diariamente, con picos de medio petabyte o más al lanzar un nuevo juego o iniciar un programa de marketing a gran escala.

¿Qué es Amazon CloudFront?

Amazon CloudFront es un servicio de red de entrega de contenido (CDN) creado para ofrecer un alto rendimiento, seguridad y comodidad para los desarrolladores. Puede utilizar Amazon CloudFront para realizar las siguientes tareas:

  • Entregar los datos a través de más de 275 puntos de presencia (POP) dispersos por todo el mundo con una asignación de red automatizada y un enrutamiento inteligente.
  • Mejorar la seguridad mediante el cifrado del tráfico y los controles de acceso, y utilizar AWS Shield Estándar para obtener protección frente a los ataques de denegación de servicio distribuidos (DDoS) sin cargo adicional.
  • Personalizar el código que se ejecuta en la periferia de la red de AWS mediante las características de computación sin servidor para encontrar un equilibrio entre el costo, el rendimiento y la seguridad.
  • Escalar automáticamente para entregar software, revisiones de juegos y actualizaciones de IoT con altas tasas de transferencia.

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