Qu'est-ce qu'un CDN ?

Un réseau de diffusion de contenu (CDN) est un réseau de serveurs interconnectés qui accélère le chargement des pages Web pour les applications à forte densité de données. CDN peut signifier content delivery network ou content distribution network. Lorsqu'un utilisateur visite un site Web, les données du serveur de ce site doivent voyager sur Internet pour atteindre l'ordinateur de l'utilisateur. Si l'utilisateur est situé loin de ce serveur, le chargement d'un fichier volumineux, tel qu'une vidéo ou une image de site Web, prendra beaucoup de temps. Au lieu de cela, le contenu du site Web est stocké sur des serveurs CDN géographiquement plus proches des utilisateurs et atteint leurs ordinateurs beaucoup plus rapidement.

Pourquoi un CDN est-il important ?

L'objectif principal d'un réseau de diffusion de contenu (CDN) est de réduire la latence, c'est-à-dire le retard dans la communication créé par la conception d'un réseau. En raison de la nature globale et complexe de l'Internet, le trafic de communication entre les sites Web (serveurs) et leurs utilisateurs (clients) doit se déplacer sur de grandes distances physiques. La communication est également bidirectionnelle, les demandes allant du client au serveur et les réponses revenant.

Un CDN améliore l'efficacité en introduisant des serveurs intermédiaires entre le client et le serveur du site Web. Ces serveurs CDN gèrent une partie des communications client-serveur. Ils diminuent le trafic Web vers le serveur Web, réduisent la consommation de bande passante et améliorent l'expérience utilisateur de vos applications.

Quels sont les avantages des CDN ?

Les réseaux de diffusion de contenu (CDN) offrent de nombreux avantages qui améliorent les performances des sites Web et soutiennent l'infrastructure du réseau central. Par exemple, un CDN peut effectuer les tâches suivantes :

Réduire le temps de chargement des pages

Le trafic du site Web peut diminuer si les temps de chargement de vos pages sont trop lents. Un CDN peut réduire les taux de rebond et augmenter le temps que les utilisateurs passent sur votre site.

Réduire les coûts de la bande passante

Les coûts de la bande passante constituent une dépense importante, car chaque demande de site Web entrante consomme la bande passante du réseau. Grâce à la mise en cache et à d'autres optimisations, les CDN peuvent réduire la quantité de données qu'un serveur d'origine doit fournir, réduisant ainsi les coûts d'hébergement pour les propriétaires de sites Web.

Augmenter la disponibilité du contenu

Un trop grand nombre de visiteurs en même temps ou des défaillances matérielles du réseau peuvent provoquer le plantage d'un site Web. Les services CDN peuvent gérer un trafic Web plus important et réduire la charge des serveurs Web. De plus, si un ou plusieurs serveurs CDN sont hors ligne, d'autres serveurs opérationnels peuvent les remplacer pour assurer un service ininterrompu.

Améliorer la sécurité du site Web

Les attaques par déni de service distribué (DDoS) tentent de mettre hors service des applications en envoyant de grandes quantités de faux trafic sur le site Web. Les CDN peuvent gérer de tels pics de trafic en distribuant la charge entre plusieurs serveurs intermédiaires, réduisant ainsi l'impact sur le serveur d'origine.

Quelle est l'histoire de la technologie CDN ?

La technologie des réseaux de diffusion de contenu (CDN) est apparue à la fin des années 1990, avec pour objectif une diffusion plus rapide du contenu sur Internet :

Première génération

Les services CDN de première génération se sont concentrés sur les principes de mise en réseau de la gestion intelligente du trafic réseau et des centres de données pour la réplication.

Deuxième génération

Les CDN de troisième génération sont encore en pleine évolution. AWS est le moteur de l'innovation en tant que l'un des principaux fournisseurs de services CDN dans le monde. La plupart des services Web étant centralisés dans le cloud, l'accent est désormais mis sur le edge computing : la gestion de la consommation de bande passante à l'aide d'appareils intelligents qui communiquent de manière intelligente. Les réseaux de périphérie autonomes et autogérés pourraient être la prochaine étape de la technologie CDN.

Troisième génération

Un trop grand nombre de visiteurs en même temps ou des défaillances matérielles du réseau peuvent provoquer le plantage d'un site Web. Les services CDN peuvent gérer un trafic Web plus important et réduire la charge des serveurs Web. De plus, si un ou plusieurs serveurs CDN sont hors ligne, d'autres serveurs opérationnels peuvent les remplacer pour assurer un service ininterrompu.

Quel contenu Internet un CDN peut-il fournir ?

Un réseau de diffusion de contenu (CDN) peut fournir deux types de contenu : le contenu statique et le contenu dynamique.

Contenu statique

Le contenu statique est une donnée du site Web qui ne change pas d'un utilisateur à l'autre. Les images d'en-tête, les logos et les styles de police du site Web restent les mêmes pour tous les utilisateurs, et l'entreprise ne les change pas fréquemment. Les données statiques n'ont pas besoin d'être modifiées, traitées ou générées et sont idéales pour le stockage sur un CDN.

Contenu dynamique

Le contenu dynamique, tel que les flux d'actualités des médias sociaux, les bulletins météo, l'état de la connexion et les messages de chat, varie selon les utilisateurs du site Web. Ces données changent en fonction de l'emplacement de l'utilisateur, de l'heure de connexion ou des préférences de l'utilisateur, et le site Web doit générer les données pour chaque utilisateur et chaque interaction avec l'utilisateur.

Comment fonctionne un CDN ?

Les réseaux de diffusion de contenu (CDN) fonctionnent en établissant un point de présence (POP) ou un groupe de serveurs CDN de périphérie sur plusieurs sites géographiques. Ce réseau géographiquement distribué fonctionne sur les principes de la mise en cache, de l'accélération dynamique et des calculs logiques de périphérie.

Mise en cache

La mise en cache est le processus de stockage de plusieurs copies des mêmes données pour un accès plus rapide aux données. En informatique, le principe de la mise en cache s'applique à tous les types de gestion de la mémoire et du stockage. Dans la technologie CDN, le terme fait référence au processus de stockage du contenu statique d'un site Web sur plusieurs serveurs du réseau. La mise en cache dans un CDN fonctionne comme suit :

  1. Un visiteur de site Web géographiquement éloigné effectue la première demande de contenu Web statique sur votre site.
  2. La demande atteint votre serveur d'applications Web ou votre serveur d'origine. Le serveur d'origine envoie la réponse au visiteur distant. En même temps, il envoie également une copie de la réponse au CDN POP le plus proche géographiquement de ce visiteur.
  3. Le serveur CDN POP stocke la copie comme un fichier en cache.
  4. La prochaine fois que ce visiteur, ou tout autre visiteur à cet endroit, fera la même demande, le serveur de mise en cache, et non le serveur d'origine, enverra la réponse. 

Accélération dynamique

L'accélération dynamique est la réduction du temps de réponse du serveur pour les demandes de contenu Web dynamique en raison d'un serveur CDN intermédiaire entre les applications Web et le client. La mise en cache ne fonctionne pas bien avec le contenu Web dynamique, car le contenu peut changer à chaque demande de l'utilisateur. Les serveurs CDN doivent se reconnecter au serveur d'origine pour chaque requête dynamique, mais ils accélèrent le processus en optimisant la connexion entre eux et les serveurs d'origine.

Si le client envoie une requête dynamique directement au serveur Web sur Internet, la requête peut être perdue ou retardée en raison de la latence du réseau. Du temps peut également être consacré à l'ouverture et à la fermeture de la connexion pour la vérification de la sécurité. En revanche, si le serveur CDN à proximité transmet la demande au serveur d'origine, ils auraient déjà une connexion continue et de confiance établie. Par exemple, les fonctions suivantes pourraient optimiser davantage la connexion entre elles :

  •  Algorithmes de routage intelligents
  • Proximité géographique de l'origine
  • La capacité de traiter la demande du client, ce qui réduit sa taille

Calculs de logique de périphérie

Vous pouvez programmer le serveur CDN en périphérie pour effectuer des calculs logiques qui simplifient la communication entre le client et le serveur. Par exemple, ce serveur peut effectuer les tâches suivantes :

  • Inspecter les demandes des utilisateurs et modifier le comportement de la mise en cache.
  • Valider et traiter les demandes incorrectes des utilisateurs.
  • Modifiez ou optimisez le contenu avant de répondre.
 
La répartition de la logique applicative entre les serveurs Web et la périphérie du réseau permet aux développeurs de décharger les serveurs d'origine des besoins en calcul et d'améliorer les performances du site Web.

A quoi sert un CDN ?

Un réseau de diffusion de contenu (CDN) améliore les fonctions normales d'un site Web et augmente la satisfaction des clients. Voici quelques exemples de cas d'utilisation.

Diffusion de contenu à haut débit

En combinant la diffusion de contenu Internet statique et dynamique, vous pouvez utiliser les CDN pour offrir à vos clients une expérience globale et performante sur l'ensemble du site. Par exemple, Reuters est le plus grand distributeur d'actualités au monde pour les grandes chaînes telles que la BBC, CNN, le New York Times et le Washington Post. Le défi des médias d'information pour Reuters est de fournir rapidement des contenus d'actualité aux clients du monde entier. Reuters utilise le service CDN d'Amazon, Amazon CloudFront, avec Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) pour minimiser la dépendance à l'égard des communications par liaison satellite et créer une plateforme de réseau distribuée à l'échelle mondiale, moins chère, hautement disponible et sécurisée.

Streaming en temps réel

Les CDN permettent de diffuser de manière fiable et rentable des fichiers multimédias riches et de haute qualité. Les entreprises qui diffusent de la vidéo et de l'audio en continu utilisent les CDN pour relever trois défis : réduire les coûts de la bande passante, augmenter la portée et réduire le délai de diffusion. Par exemple, Hulu est une plateforme de streaming vidéo en ligne appartenant à la Walt Disney Company. Elle utilise Amazon CloudFront pour diffuser en continu plus de 20 Go/s de données à sa clientèle croissante.

Dimensionnement multi-utilisateurs

Les CDN permettent de prendre en charge un grand nombre d'utilisateurs simultanés. Les ressources du site Web ne peuvent gérer qu'un nombre limité de connexions clients à la fois. Les CDN peuvent faire évoluer rapidement ce nombre en prenant une partie de la charge du serveur d'application. Par exemple, King est une société de jeux qui crée des jeux multiplateformes socialement connectés, auxquels on peut jouer à tout moment, partout et depuis n'importe quel appareil. King compte plus de 350 millions de joueurs à tout moment, et ils jouent 10,6 milliards de parties par jour sur la plateforme.

Les applications de jeu de King enregistrent les données de jeu des utilisateurs sur des centres de données centraux, ce qui leur permet de jouer sur différents appareils sans perdre leur progression. Les centres de données visent à offrir aux utilisateurs une expérience cohérente, même si ceux-ci rejoignent le jeu sur de vieilles machines à la bande passante limitée.

King utilise Amazon CloudFront pour diffuser des centaines de téraoctets de contenu par jour, avec des pics à un demi-pétaoctet ou plus lorsqu'il lance un nouveau jeu ou initie un programme marketing à grande échelle.

Qu'est-ce qu'Amazon CloudFront ?

Amazon CloudFront est un réseau de diffusion de contenu (CDN) conçu pour des performances élevées, pour la sécurité et pour la simplicité de développement. Vous pouvez utiliser Amazon CloudFront pour effectuer ces tâches :

  • Diffuser des données via plus de 275 points de présence (PoP) répartis dans le monde entier, grâce au mappage automatisé du réseau et au routage intelligent.
  • Améliorer la sécurité en chiffrant le trafic et en contrôlant les accès, et utiliser AWS Shield Standard pour vous défendre contre les attaques DDoS sans frais supplémentaires.
  • Personnaliser le code que vous exécutez à la périphérie du réseau AWS à l'aide des fonctions de calcul sans serveur pour équilibrer les coûts, les performances et la sécurité.
  • Profitez de la mise à l'échelle automatique pour livrer des correctifs de logiciels ou de jeux, ainsi que des mises à jour d'IoT avec des vitesses de transfert élevées.
 
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