Como funciona uma rede de entrega de conteúdo (CDN)?

6 meses ago
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Uma rede de entrega de conteúdo (CDN) é uma rede de servidores distribuída geograficamente que trabalha em conjunto para fornecer entrega rápida de conteúdo on-line. Um CDN possibilita a transferência rápida de arquivos de conteúdo da Internet por excelência, como páginas HTML, folhas de estilo, imagens e, o mais importante, vídeos. A maior parte do tráfego da web, incluindo o tráfego de sites grandes como Facebook, Amazon e Netflix, é veiculada por meio de CDNs.

Como funciona um CDN

As CDNs são uma parte importante da infraestrutura atual da Internet. Assim, é útil para você saber o que está acontecendo nos bastidores de uma rede CDN, especialmente se você for um proprietário de site ou um entusiasta da web. Vamos agora examinar alguns detalhes técnicos de como funciona uma rede de entrega de conteúdo.

Solicitação de DNS

Agora, quando você clica em um link (URL) para um site que você pretende navegar / visitar, seu navegador da Web faz uma solicitação de um recurso. Portanto, a primeira coisa que faz é fazer uma solicitação de DNS. Para entender o que é uma solicitação de DNS, pense em um catálogo telefônico. Ao procurar um contato em uma agenda telefônica, você digita as primeiras letras e a agenda telefônica retornará com os contatos que correspondem aos caracteres que você digitou; da mesma forma, um navegador fornece o nome de domínio (por exemplo, scienceabc.com) e o servidor envia o respectivo endereço IP ao navegador. Após a aquisição desse endereço IP, o navegador pode entrar em contato com o servidor da Web diretamente para qualquer solicitação futura.

Curiosamente, é a física que determina o quão rápido o seu computador pode entrar em contato com outro através de uma  conexão física . Assim, tentar acessar um servidor em Cingapura a partir de um computador nos EUA levará mais tempo do que tentar acessar um servidor dentro dos próprios EUA. Em uma tentativa de melhorar a experiência do usuário e reduzir os custos de transmissão, grandes organizações configuram servidores com cópias de dados em localizações geográficas estratégicas em todo o mundo. Isso é chamado de rede de entrega de conteúdo (CDN) e esses servidores são tecnicamente chamados de servidores de borda , pois estão mais próximos (na borda ) ao usuário final na rede de uma empresa. Um CDN tem data centers (chamados pontos de presença) que estão situados em todo o mundo. Dentro de cada data center, existem milhares de servidores. Esse arranjo ajuda a acelerar a velocidade na qual o conteúdo é entregue ao usuário final.

Uma comparação entre uma rede não-CDN e CDN descreve como um CDN diminui a latência em uma rede

Resolução de DNS

Agora, se um navegador fizer uma solicitação de DNS para um nome de domínio com serviços CDN habilitados, um processo ligeiramente diferente ocorre do que o normal. O servidor responsável por manipular solicitações de DNS para o nome de domínio lê a solicitação recebida e determina o melhor conjunto de servidores para lidar com ela. Simplificando, o servidor DNS faz uma pesquisa geográfica com base no endereço IP do resolvedor de DNS e, em seguida, retorna um endereço IP do servidor de borda que é fisicamente mais próximo da área em que o navegador está localizado. Portanto, se você estiver na Geórgia e estiver fazendo uma solicitação de DNS, provavelmente receberá um endereço IP para um servidor na costa leste dos EUA. Da mesma forma, se você fizer o mesmo pedido da Califórnia, provavelmente receberá um endereço IP para um servidor na costa oeste.

Obtendo a solicitação para o servidor mais próximo possível é a primeira etapa do processo. No entanto, lembre-se de que as empresas geralmente otimizam seus CDNs de outras maneiras, como redirecionar para um servidor mais econômico para executar ou para um que esteja ocioso.

Acessando o conteúdo do CDN

Quando você visita ou insere um determinado link (URL) de um site em uma rede CDN, seu navegador envia uma solicitação ao conteúdo do servidor de borda. O servidor de borda primeiro se refere ao cache para verificar se o conteúdo está presente. Se o conteúdo estiver presente no cache e a entrada do cache não tiver ultrapassado a expiração, o conteúdo será exibido diretamente deste servidor de borda para o usuário final.

Agora, se o conteúdo não estiver no cache ou a entrada do cache tiver expirado, o servidor de borda fará uma solicitação ao servidor de origem para recuperar o conteúdo. O servidor de origem é o repositório original de conteúdo e é capaz de servir todos os tipos de conteúdo disponíveis no CDN. Depois que o servidor de origem envia uma resposta, o servidor de borda armazena o conteúdo recebido no cache, dependendo dos cabeçalhos HTTP da resposta.

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Deve-se notar que um servidor de borda é um proxy e é o servidor de origem que informa ao servidor de borda exatamente qual conteúdo deve ser retornado para uma solicitação específica. O servidor de origem geralmente é executado em tecnologias da Web modernas, como Java, Ruby, Node.js etc., para que ele possa fazer o que quiser. O servidor de borda não faz nada além de fazer solicitações e fornecer conteúdo aos usuários finais.

O CDN é basicamente como um cache – ele tem um valor até o momento em que pode servir dados diretamente e não precisa contatar recorrentemente o servidor de origem. Se um servidor de borda precisar fazer uma solicitação ao servidor de origem para cada solicitação, o CDN perderá seu propósito e valor.

O futuro do CDN

Com a melhor penetração da Internet e aumento da largura de banda de dados, as pessoas estão consumindo mais conteúdo de vídeo por períodos mais longos e em mais dispositivos, tornando o CDN mais relevante a cada dia. Atualmente, a Akamai (EUA), a Cloudflare (EUA) Amazon Web Services (EUA), a Internap (EUA), a CDNetworks (Coréia) e a Tata Communications (Índia e Cingapura) são líderes do setor quando se trata de CDN. De acordo com uma nova pesquisa de negócios, espera-se que o tamanho do mercado de CDN cresça com um CAGR de 32% para os próximos 2-3 anos. Em outras palavras, um bom entendimento das CDNs e seu uso ajudará os proprietários de sites a melhorar significativamente os benefícios de desempenho para seus visitantes.

Referências:

  1. Penn State University
  2. Universidade de Stanford
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