CDN là gì? Giải thích tường tận về Content Delivery Network

Một content delivery network (CDN) là một nhóm server đặt tại nhiều vị trái khác nhau để hỗ trợ nội dung được trải dài ở nhiều khu vực vị trí địa lý khác nhau. Cùng chúng tôi tìm hiểu kỹ về CDN là gì nhé!

CDN cũng được gọi là “distribution networks”. Ý tưởng là tạo được nhiều điểm truy cập (Point of Presence – PoPs) ngoài server gốc. Việc này giúp website quản lý tốt traffic hơn bằng cách xử lý nhanh hơn yêu cầu của khách, tăng trải nghiệm người dùng.

Bạn đang sử dụng một CDN khi truy cập vào các website eCommerce có lượng traffic khổng lồ như Amazon hay liên lạc với bạn bè của bạn trên Facebook. Những data center của các website này trên khắp thế giới kết nối với nhau và tạo ra điểm truy cập gần nhất dựa vào vị trí địa lý của người dùng, mà không chịu ảnh hưởng bởi việc website gốc đặt ở bất kỳ đâu.

Bằng cách phân tán hệ thống trên một khu vực rộng lớn, website có thể giảm thiểu lượng băng thông tiêu thụ và thời gian tải trang, đồng thời có khả năng xử lý được nhiều request đồng thời.

Hiểu về nội dung

Trước khi nói về việc phân phối nội dung, chúng ta nên biết nội dung (content) là gì. Nó là những yếu tố chữ và hình của website: văn bản, ảnh, files audio, videos, vâng vâng.

Có 2 loại nội dung: động và tĩnh. Nội dung tĩnh là nội dung ban đầu (input) cũng chính là nội dung cuối cùng người khác nhìn thấy (output). Nó không thay đổi theo thời gian bởi tác động của người dùng. Server sẽ truyền cùng 1 dữ liệu đó cho mọi người. Quy trình là người dùng yêu cầu 1 file A từ web server, server sẽ trả lại file A đó.

Nội dung động (Dynamic content) là nội dung sẽ thay đổi dựa vào dữ liệu đầu vào. Nó được cá nhân hóa trên từng trang, tùy thuộc vào dữ liệu nhập vào của người dùng. Ví dụ của nội dung động là trang sản phẩm chứa tên sản phẩm, mô tả sản phẩm, và giá, bao gồm hình ảnh. Ví dụ khác là trang web hiển thị mà tương tác trực tiếp với người dùng để gửi tới người dùng những thông tin liên quan.

Vậy, CDN hoạt động như thế nào?

Không gian số (cyberspace) là một khái niệm mà người dùng bình thường khó có thể hình dung được. Bạn ngồi ở nhà, tại Sài Gòn, gõ thông tin vào công cụ tìm kiếm hoặc gõ địa chỉ website vào trình duyệt, bạn nhấn enter và chờ.

Từ một vị trí bạn không biết, có thể ở rất xa so với bạn, yêu cầu của bạn được ghi nhận. Hàng tỉ bit thông tin được phân phối, truyền đi từ server gốc tới máy tính hay điện thoại của bạn. Hầu hết các trang web chứa hàng trăm yếu tố từ văn bản thuần túy tới nội dung đa phương tiện có tính tương tác đang chuẩn bị được truyền đi trên internet.

Nên cũng rất có lý khi bạn ở gần nguồn phát nội dung hơn, yêu cầu của bạn sẽ được xử lý nhanh hơn.

Trong hệ thống mạng lưới server, server gần nhất với máy tính phát ra yêu cầu sẽ đảm nhiệm việc xử lý yêu cầu đó. Bằng việc lưu lại các thông tin tạm thời ở mọi nơi trong hệ thống thay vì lưu tập trung trong 1 server, băng thông tải sẽ được cân bằng hơn. Việc này làm giảm vấn đề phát sinh lúc trước như thời gian tải trang chậm, trình duyệt bị treo, dịch vụ bị gián đoạn.

Ưu điểm khi sử dụng CDN là gì?

Ưu điểm của nó sẽ phát huy tùy vào độ lớn của website, vị trí tương đối với dữ liệu gốc, và lượng traffic được tạo ra. Một công ty kinh doanh bán hàng tại chỗ, phục vụ cho những người mua gần đó sẽ không hưởng lợi gì nhiều từ CDN.

Tuy nhiên, nếu bạn là doanh nghiệp thương mại điện tử eCommerce, đang cần tiếp cận được nhiều người hơn ở nhiều vị trí hơn. Hoặc website của bạn có rất nhiều traffic từ nhiều địa điểm khác nhau. Vậy, một CDN hiệu quả sẽ giúp bạn không phải đánh đổi lợi thế của giao diện mà trình tìm kiếm và người dùng ưa thích.

Hãy xem qua 4 lợi ích chính của một content delivery network là gì. Mỗi lợi ích tác động lẫn nhau, để giảm thiểu các vấn đề phát sinh từ nguồn nội dung phức tạp, và lượng lớn traffic.

Một mạng lưới phân phối nội dung (CDN) sẽ cần phải đáp ứng được bốn đều sau:

1. Giảm băng thông

Vấn đề lớn nhất mà dịch vụ hosting thường đối mặt là băng thông. CDN xử lý lượng lớn băng thông bằng cách chia nhỏ các điểm truy cập ra, vì vậy chi phí chính cho băng thông đến điểm truy cập chính giảm xuống, và vì vậy giá thành sẽ giảm đi.

Điều này làm được nhờ vào các công cụ tối ưu hệ thống như caching, đặt data vàot rong khu vực lưu trữ tạm ở các máy tính khác nhau hoặc trên các thiết bị khác nhau.

2. Tăng tốc độ

Một trong số các yếu tố lớn nhất tăng tỉ lệ thoát trang là độ trễ. Độ trễ là thời gian cần thiết để truyền dữ liệu qua lại giữa người dùng và máy chủ host website, nó bị tác động bởi:

• Độ trễ đọc file vì blocked storage
• Độ trễ xử l1y file từ server
• Giao thức chuyển file, ví dụ như mạng cáo quang sẽ nhanh hơn cáp coaxial
• Tốc độ quảng bá và tốc độ truyền dữ liệu từ một máy tới máy khác

Các vấn đề trên có thể được giải quyết, hay giảm thiếu nhờ vào một mạng lưới phân tán nội dung tốt

3. Cải thiện bảo mật

Khi tất cả các dữ liệu truyền được xử lý tại một máy chủ duy nhất, nó dễ bị tổn thương hơn khi gặp các kiểu tấn công như DDoS – từ chối dịch vụ, và các vấn đề khác.

Chúng là kiểu tấn công truyền nhiều thông tin từ nhiều địa điểm và người dùng khác nhau vào cùng 1 thời điểm được chỉ định; hoạt động này cũng có thể được triển khai bởi bots. Mục đích là khiến server bị quá tải dẫn đến sập do có quá nhiều traffic.

Hoạt động này có thể kéo dài vài giờ hoặc thậm chí là vài ngày, khiến cho website không truy cập được từ những người dùng bình thường. Sử dụng DDoS filter và phân tán truy vấn sang xử lý ở các địa điểm khác nhau sẽ phần nào giảm thiểu, hoặc ngăn chặn sự tăng đột biến traffic như vậy.

Bạn cũng có thể sử dụng CDN để chống lại hacker tiếp cận thông tin nhạy cảm nữa. Việc này là nhờ vào CDNs liên tục làm mới TLS/SSL certificates,tạo ra độ chứng thực và mã hóa cao hơn. Chúng cũng đồng thời phân tán traffic khỏi server chính sang proxies.

4. Cải thiện việc phân phối nội dung

Traffic lớn, phần cứng không ổn định có thể gây ra downtime và hầu hết các website không thể chấp nhận được việc này. Bằng cách phân tán nội dung trong hệ thống content delivery network, bạn sẽ ít phải gánh traffic hơn.

Giờ, vậy ai cần CDN? Các loại website cần sử dụng CDN là gì:

• E-Commerce – Thương mại điện tử
  Nói về E-Commerce là nói về lượng traffic lớn từ khắp nơi trên thế giới. Sản phẩm có thể đa dạng, nhưng người dùng lại có rất ít thời gian. Nếu website không đáp ứng được đủ thông tin cần thiết trong 1 giây, cơ hội tiếp cận khách hàng sẽ mất. E-commerce cần CDN để xử lý lượng request từ nhiều nơi khcá nhau. Bằng cách lưu nội dung sẵn ở một địa điểm địa điểm gần nhất, CDN cũng có thể chống lại việc gia tăng traffic đột biến trên server.

• Quảng cáo
  Khi tiếp cận vào thế giới số, dịch vụ quảng cáo sử dùng nhiều phương tiện truyền thông số. Chúng hấp dẫn hơn, chứa nhiều thông tin hơn và mang tính cá nhân hơn. Nhưng, vấn đề là: multimedia file chiếm nhiều tài nguyên hơn. Tình huống xấu nhất có thể là, một website có multimedia-based ad bị tải chậm. Một website càng chậm bao nhiêu, thì người dùng sẽ rời bỏ nhanh bất nhiêu. Công ty quảng cáo như vậy cần CDN để giải quyết vấn đề này. CDN lưu các nội dung tạm từ server gần nhất, để truyền cho người dùng, vì vậy nội dung sẽ phát nhanh hơn. Thời gian tải trang được giảm về tối thiểu, hiệu năng website sẽ tăng lên.

• Game online
  Nếu doanh nghiệp quảng cáo cần nhiều tài nguyênc ho nội dung, thì online game lại cần nhiều tài nguyên. Vấn đề này là thách thức lớn nhất của ngành công nghiệp game: để truyền những nội dung tốt nhất đồng thời trách các vấn đề giật lag. Công nghệ CDN giúp game online có một “vùng đệm” – để lập trình viên có thể chứa toàn bộ game của họ lên server CDN. Trong hoàn cảnh này, yêu cầu trực tiếp lên server gốc sẽ không còn cần nữa hoặc hạn chế tối đa,

• Giải trí
  Nội dung là trái tim của ngành công nghiệp giải trí và truyền thông. Từ download tới streaming, nội dung giải trí đã thu hút hàng triệu người khắp thế giới. Chủ website nếu có nội dung tốt còn cần đảm bảo các có chiến lược cụ thể cho website chạy hoàn hảo. Một lần nữa, CDN chứa tạm các nội dung này, vì vậy là cứu cánh cho dịch vụ chạy mượt mà không bị gián đoạn. Bản copy của được lưu trong nhiều server sẵn sàng được truyền đi theo vị trí địa lý thực của người dùng. Nó đẩy nhanh tốc độ xử lý các dịch vụ liên quan đến nội dung như vậy.

Các câu hỏi thường gặp về CDNs

Nếu bạn là người thích tìm hiểu, và hay đặt câu hỏi về mọi thứ, đây là một số thông tin cần thiết cho bạn về CDNs.

CDN tăng tốc độ website như thế nào?

Có 3 cách khiến giúp cho một CDN tốt tăng tốc thời gian tải trang.

1. Bằng cách phân tán và lưu trữ các nội dung như hình ảnh, văn bản, file media.
2. Bằng cách tiết kiệm băng thông của server gốc, truyền nội dung qua các địa điểm khác nhau gần nhất với người dùng.
3. Bằng cách xử lý lượng traffic tăng đột biến trong các ngày lễ hoặc các vấn đề khẩn cấp mà không gián đoạn dịch vụ.

Website loại nào hưởng lợi từ CDN?

Bất kỳ website B2B hay B2C nào có người dùng ngoài khu vực đang bán sản phẩm đều có thể hưởng lợi từ CDN. Chúng cũng hữu dụng cho blogger và website có lượng traffic lớn.

CDNs có an toàn không?

Có. Vì chúng được triển khai ở mạng lưới rộng lớn, chúng tạo ra được một “vùng đệm” kết nối giữa server gốc và người dùng. CDN hoạt động như một lớp bảo mật khác, bao quanh mạng lưới nội bộ của hệ thống của bạn.

Sự khác nhau giữa VPN và CDN là gì?

Tốc độ của mạng lưới phân phối nội dung phụ thuộc vào hệ thống mạng của server, cho phép khách truy cập truy cập website tới server gần nhất với họ.

Virtual Private Networks (VPNs) giúp ẩn đi danh tính của người dùng cuối bằng cách sử dụng một máy tính khác máy tính của họ làm điểm truy cấp đến website server. Việc này giúp người dùng có thể truy cập được tới nội dung bị chặn tại địa điểm của họ, nhưng lại không bị chặn ở VPN server.

VPN và CDN đều được dùng nhằm mục tiêu cải thiện tính bảo mật và khả năng truy cập, nhưng với mục đích khác nhau.

CDN có giống với dịch vụ hosting không?

CDNs không chứa website như dịch vụ web hosting, nó chỉ lưu trữ một phiên bản tạm thời của nội dung của website đó (không bao gồm các thành phần khác của website) nên có thể tăng tốc độ website được. Nó còn tối ưu nội dung đó nữa nên băng thông của web server được giảm thiểu tối đa. Không chỉ cải thiện tốc độ, nó còn giúp tránh được sự gián đoạn dịch vụ, bảo mật kém, và việc truyền nội dung chậm.

Tóm lại, dịch vụ web hosting cung cấp nền tảng để lưu trữ website của bạn, còn CDN cung cấp một vùng đệm để truyền website đó hiệu quả hơn. Nhờ vậy, khách truy cập sẽ hài lòng hơn và chi phí kinh doanh sẽ giảm xuống.

CDNs có hoạt động với điện thoại hay các thiết bị di động không?

Chúng hoạt động với bất kỳ máy tính bàn, laptop, điện thoại hay bất kỳ các thiết bị nào có kết nối tới internet. Tất cả tiến trình được xử lý giữa nó và nguồn nội dung, chứ không phải từ máy của người dùng cuối.

Toàn bộ CDNs có giống nhau không?

Dự sổ phiến của CDN và nhu cầu tăng tốc độ website đã tạo ra một cuộc bùng nổ của hệ phân phối nội dung trên internet. Giống các loại hình dịch vụ khác, không phải tất cả các CDNs đều giống y như nhau về mức độ, ưu điểm, chức năng.

Một số CDN miễn phí, số khác phân phối dưới dạng thuê bao, một số có loại trả phí và cao cấp hơn. Hãy xem qua nhà cung cấp CDN lớn nhất CloudFare đang có các gói gì.

Tôi cần xem xét gì khi chọn một CDN?

Một vài điều cần lưu ý ngoài ngân sách và tính năng cơ bản, bạn còn cần chú ý đến các nhu cầu trong tương lai mà website của bạn có thể cần.

Không phải bàn cãi, đây là danh sách tính năng mà bất kỳ một CDN tốt nào đều phải có:

• Chức năng Push/pull
• Shield gốc
• Ghi log (logging)
• Kiểm soát bộ nhớ (cache control)
• Khả năng tùy biến
• Bảo vệ bằng DDoS
• Hỗ trợ HTTP/2
• Chẩn đoán, thống kê, và xuất báo cáo
• Lọc khu vực (geo filtering)

Lời kết

Mục tiêu của bất kỳ website nào cũng cần hướng đến việc tăng lượng truy cập (traffic) và quản lý chúng hiệu quả.

Nghiên cứu chỉ ra rằng chỉ cần 1 giây bị chậm là sẽ dẫn đến 7% tỉ lệ chuyển độ bị hạ xuống, giảm 11% page views và lên đến 16% sự hài lòng của khách hàng bị giảm (xem Amazon là biết.)

Nếu bạn muốn duy trì độ tăng trưởng, tính đáng tin cậy, nhưng vẫn đảm bảo được khả năng mở rộng, một hệ phân phối nội dung – content delivery network là một khoảng đầu tư đáng giá.

Nó sẽ giảm các vấn đề phát sinh gây ra bởi độ trễ và giúp khách truy cập tận hưởng tốc độ cao, hiệu năng tốt như họ mong đợi, trong thế kỷ 21 này.

Giờ, bạn đã biết CDN là gì. Nếu vẫn chưa rõ hoặc có gì cần đóng góp thêm, hãy cứ để lại bình luận bên dưới nhé.