Cos'è una CDN?

Una rete di distribuzione di contenuti (CDN) è una rete di server interconnessi che velocizza il caricamento di pagine Web per applicazioni ad alto contenuto di dati. CDN può significare sia rete di consegna di contenuti che rete di distribuzione di contenuti. Quando un utente visita un sito Web, i dati dal server di quel sito Web devono viaggiare su Internet per raggiungere il computer dell'utente. Se l'utente si trova lontano da quel server, ci vorrà molto tempo per caricare un file di grandi dimensioni, come un video o un'immagine di un sito Web. Al contrario, il contenuto del sito Web viene archiviato su server della CDN geograficamente più vicini agli utenti e raggiunge i loro computer molto più velocemente.

Perché è importante una CDN?

Lo scopo principale di una rete di distribuzione di contenuti (CDN) è ridurre la latenza o ridurre il ritardo nella comunicazione creato dalla progettazione di una rete. A causa della natura globale e complessa di Internet, il traffico di comunicazione tra i siti Web (server) e i loro utenti (client) deve spostarsi su grandi distanze fisiche. Anche la comunicazione è bidirezionale, con richieste che vanno dal client al server e risposte che ritornano.

Una CDN migliora l'efficienza introducendo server intermedi tra il client e il server del sito Web. Questi server della CDN gestiscono alcune delle comunicazioni client-server. Riducono il traffico Web al server Web, riducono il consumo di larghezza di banda e migliorano l'esperienza utente delle applicazioni.

Quali sono i vantaggi delle CDN?

Le reti di distribuzione di contenuti (CDN) offrono numerosi vantaggi che migliorano le prestazioni del sito Web e supportano l'infrastruttura di rete principale. Ad esempio, una CDN può completare le seguenti attività:

Ridurre il tempo di caricamento delle pagine

Il traffico del sito Web può diminuire se i tempi di caricamento della pagina sono troppo lenti. Una CDN può ridurre le frequenze di rimbalzo e aumentare il tempo che gli utenti trascorrono sul tuo sito.

Ridurre i costi della larghezza di banda

I costi di larghezza di banda sono una spesa significativa perché ogni richiesta di sito Web in arrivo consuma larghezza di banda di rete. Attraverso la memorizzazione nella cache e altre ottimizzazioni, le CDN possono ridurre la quantità di dati che un server di origine deve fornire, riducendo i costi di hosting per i proprietari di siti Web.

Aumentare la disponibilità dei contenuti

Troppi visitatori contemporaneamente o guasti hardware di rete possono causare l'arresto anomalo di un sito Web. I servizi CDN possono gestire un traffico Web maggiore e ridurre il carico sui server Web. Inoltre, se uno o più server CDN vanno offline, altri server operativi possono sostituirli in modo da garantire la non interruzione del servizio.

Migliorare la sicurezza del sito Web

Gli attacchi DDoS (Distributed Denial-of-Service) tentano di bloccare le applicazioni inviando grandi quantità di traffico falso al sito Web. Le CDN possono gestire tali picchi di traffico distribuendo il carico tra diversi server intermedi, riducendo l'impatto sul server di origine.

Come nasce la tecnologia delle CDN?

La tecnologia della rete di distribuzione di contenuti (CDN) nasce alla fine degli anni '90 con l'obiettivo di una consegna più rapida dei contenuti su Internet:

Prima generazione

Servizi CDN di prima generazione incentrati sui principi di rete della gestione intelligente del traffico di rete e sui data center per la replica.

Seconda generazione

Le CDN di terza generazione sono ancora in evoluzione. AWS sta guidando l'innovazione come uno dei principali fornitori di servizi CDN nel mondo. Con la maggior parte dei servizi Web centralizzata nel cloud, l'attenzione è ora sull'edge computing, ovvero la gestione del consumo di larghezza di banda tramite dispositivi intelligenti che comunicano in modo intelligente. Le reti perimetrali autonome e autogestite potrebbero essere il passo successivo nella tecnologia CDN.

Terza generazione

Troppi visitatori contemporaneamente o guasti hardware di rete possono causare l'arresto anomalo di un sito Web. I servizi CDN possono gestire un traffico Web maggiore e ridurre il carico sui server Web. Inoltre, se uno o più server CDN vanno offline, altri server operativi possono sostituirli in modo da garantire la non interruzione del servizio.

Quali contenuti Internet può fornire una CDN?

Una rete di distribuzione di contenuti (CDN) può fornire due tipi di contenuto: contenuto statico e contenuto dinamico.

Contenuti statici

I contenuti statici sono dati del sito Web che non cambiano da utente a utente. Le immagini dell'intestazione del sito Web, i loghi e gli stili dei caratteri rimangono gli stessi per tutti gli utenti e l'azienda non li cambia frequentemente. I dati statici non devono essere modificati, elaborati o generati e sono l'ideale per l'archiviazione su una CDN.

Contenuti dinamici

I contenuti dinamici come feed di notizie sui social media, bollettini meteorologici, stato di accesso e messaggi di chat variano tra gli utenti del sito Web. Questi dati cambiano in base alla posizione dell'utente, all'ora di accesso o alle preferenze dell'utente e il sito Web deve generare i dati per ogni utente e ogni sua interazione.

Come funziona una CDN?

Le reti di distribuzione di contenuti (CDN) funzionano stabilendo un punto di presenza (POP) o un gruppo di server edge CDN in più aree geografiche. Questa rete geograficamente distribuita funziona secondo i principi della memorizzazione nella cache, dell'accelerazione dinamica e dei calcoli logici.

Caching

Il caching è il processo di memorizzazione di più copie degli stessi dati per un accesso più rapido ai dati. In informatica, il principio del caching si applica a tutti i tipi di gestione della memoria e dell'archiviazione. Nella tecnologia CDN, il termine si riferisce al processo di memorizzazione del contenuto statico del sito Web su più server della rete. Il caching in una CDN funziona come riportato di seguito:

  1. Un visitatore del sito Web geograficamente remoto effettua la prima richiesta di contenuto Web statico dal tuo sito.
  2. La richiesta raggiunge il server delle applicazioni Web o il server di origine. Il server di origine invia la risposta al visitatore remoto. Allo stesso tempo, invia anche una copia della risposta a POP della CDN geograficamente più vicino a quel visitatore.
  3. Il server POP della CDN memorizza la copia come file memorizzato nella cache.
  4. La prossima volta che questo visitatore, o qualsiasi altro visitatore in quella posizione, effettua la stessa richiesta, il server di caching, non il server di origine, invia la risposta. 

Accelerazione dinamica

L'accelerazione dinamica è la riduzione del tempo di risposta del server per le richieste di contenuto Web dinamico a causa di un server CDN intermedio tra le applicazioni Web e il client. Il caching non funziona bene con il contenuto Web dinamico perché il contenuto può cambiare con ogni richiesta dell'utente. I server CDN devono riconnettersi con il server di origine per ogni richiesta dinamica, ma accelerano il processo ottimizzando la connessione tra loro e i server di origine.

Se il client invia una richiesta dinamica direttamente al server Web tramite Internet, la richiesta potrebbe andare persa o ritardata a causa della latenza della rete. Il tempo potrebbe anche essere speso per aprire e chiudere la connessione per la verifica della sicurezza. D'altra parte, se il server CDN vicino inoltra la richiesta al server di origine, avrebbe già stabilito una connessione affidabile in corso. Ad esempio, le seguenti funzionalità potrebbero ottimizzare ulteriormente la connessione tra di loro:

  •  Algoritmi di routing intelligenti
  • Vicinanza geografica all'origine
  • La capacità di elaborare la richiesta del cliente, che ne riduce le dimensioni

Calcoli logici dell'edge

È possibile programmare il server edge della CDN per eseguire calcoli logici che semplificano la comunicazione tra client e server. Ad esempio, questo server può completare le seguenti attività:

  • Ispezionare le richieste degli utenti e modificare il comportamento del caching.
  • Convalidare e gestire le richieste non corrette degli utenti.
  • Modificare o ottimizzare il contenuto prima di rispondere.
 
La distribuzione della logica dell'applicazione tra i server Web e l'edge della rete aiuta gli sviluppatori a scaricare i requisiti di elaborazione dei server di origine e a migliorare le prestazioni del sito Web.

Per cosa viene utilizzata una CDN?

Una rete di distribuzione di contenuti (CDN) migliora le normali funzioni del sito Web e aumenta la soddisfazione dei clienti. Di seguito sono riportati alcuni casi d'uso di esempio.

Consegna dei contenuti ad alta velocità

Combinando la distribuzione di contenuti Internet statici e dinamici, puoi utilizzare le CDN per fornire ai tuoi clienti un'esperienza globale, ad alte prestazioni e per l'intero sito. Ad esempio, Reuters è il più grande distributore di notizie al mondo per i principali canali come BBC, CNN, New York Times e Washington Post. La sfida dei mezzi di informazione per Reuters consiste nel fornire tempestivamente i contenuti delle notizie ai clienti di tutto il mondo. Reuters utilizza il servizio CDN di Amazon, Amazon CloudFront, con Servizio di archiviazione semplice Amazon (Amazon S3) per ridurre al minimo la dipendenza dalla comunicazione del collegamento satellitare e creare una piattaforma di rete distribuita a livello globale più economica, altamente disponibile e sicura.

Streaming in tempo reale

Le CDN aiutano a fornire file multimediali ricchi e di alta qualità in modo affidabile ed economico. Le aziende che effettuano lo streaming di video e audio utilizzano le CDN per risolvere tre problemi: ridurre i costi della larghezza di banda, aumentare la scalabilità e ridurre i tempi di consegna. Ad esempio, Hulu è una piattaforma di streaming video online di proprietà della Walt Disney Company. Tale piattaforma utilizza Amazon CloudFront per trasmettere costantemente più di 20 GBps di dati alla sua base di clienti in crescita.

Dimensionamento multiutente

Le CDN consentono di supportare un gran numero di utenti simultanei. Le risorse del sito Web possono gestire solo un numero limitato di connessioni client alla volta. Le CDN possono scalare rapidamente questo numero prendendo parte del carico dal server delle applicazioni. Ad esempio, King è una società di giochi che crea giochi multipiattaforma socialmente connessi che possono essere giocati sempre, ovunque e da qualsiasi dispositivo. King ha oltre 350 milioni di giocatori in qualsiasi momento e giocano 10,6 miliardi di giochi al giorno sulla piattaforma.

Le applicazioni di gioco di King registrano i dati di gioco degli utenti su data center centrali, consentendo loro di giocare su dispositivi diversi senza perdere i progressi. I data center mirano a offrire agli utenti un'esperienza coerente, anche se gli utenti si uniscono al gioco su vecchie macchine con larghezza di banda limitata.

King utilizza Amazon CloudFront per fornire centinaia di terabyte di contenuti al giorno, con picchi fino a mezzo petabyte o più quando lancia un nuovo gioco o avvia un programma di marketing su larga scala.

Cos'è Amazon CloudFront?

Amazon CloudFront è un servizio di rete di distribuzione di contenuti (CDN) costruito per prestazioni elevate, sicurezza e convenienza per gli sviluppatori. Amazon CloudFront può essere utilizzato per completare queste attività:

  • Ridurre la latenza distribuendo i dati attraverso oltre 275 punti di presenza (POP) sparsi in tutto il mondo con la mappatura automatizzata della rete e il routing intelligente.
  • Migliorare la sicurezza con la crittografia del traffico e i controlli di accesso, e usa AWS Shield Standard per difenderti dagli attacchi DDoS (Distributed Denial-of-Service) senza costi aggiuntivi.
  • Personalizzare il codice che esegui a livello di edge della rete AWS utilizzando le caratteristiche di calcolo serverless per bilanciare costi, prestazioni e sicurezza.
  • Dimensionare automaticamente per distribuire software, patch di gioco e aggiornamenti IoT con velocità di trasferimento elevate.
 
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