ما هي شبكة توصيل المحتوى CDN؟ كيف تعمل وما هي فوائدها؟

تجعل شبكات توصيل المحتوى أو CDN، عملية استخدام الإنترنت أسرع وأكثر موثوقية من خلال تقديم محتوى أقرب إلى المستخدمين.

المحتويات:

1. ما هي شبكة توصيل المحتوى CDN؟

2. كيف تعمل CDN؟

3. لماذا نحتاج CDN؟

4. من يستخدمها؟

5. فوائد شبكة CDN. 

6. الفرق بين Cloud و CDN.


1. ما هي شبكة توصيل المحتوى CDN؟

شبكة توصيل المحتوى (CDN) هي عبارة عن مجموعة من الخوادم الموزعة بشكل جغرافي، والتي تعمل على تسريع تسليم محتوى الويب من خلال تقريبه من مكان تواجد المستخدمين.[1]

تستخدم مراكز البيانات في جميع أنحاء العالم التخزين المؤقت، وهي عملية تخزن بشكل مؤقت نسخاً من الملفات، بحيث يمكنك الوصول إلى محتوى الإنترنت من جهاز أو متصفح يدعم الويب بسرعة أكبر من خلال خادم ويب قريب منك.[1]

تقوم خوادم CDN بتخزين المحتوى بشكل مؤقت مثل صفحات الويب والصور ومقاطع الفيديو في خوادم بروكسي بالقرب من موقعك الجغرافي الفعلي. ويتيح لك هذا الأمر القيام بأشياء مثل مشاهدة فيلم أو تنزيل برنامج أو التحقق من رصيدك المصرفي أو النشر على وسائل التواصل الاجتماعي أو إجراء عمليات شراء دون الحاجة إلى الانتظار حتى يتم تحميل المحتوى.[1]

يمكنك التفكير في CDN مثل جهاز الصراف الآلي. إن امتلاك جهاز صراف آلي في كل زاوية تقريباً يجعل عملية سحب المال سريعة وفعالة. لا يوجد وقت انتظار في طوابير البنوك الطويلة، ويتم وضع أجهزة الصراف الآلي في العديد من المواقع الملائمة للوصول الفوري.

تم إنشاء خدمات CDN لحل مشكلة ازدحام الشبكة الناتج عن تقديم محتوى الويب الغني، مثل الرسومات والفيديو عبر الإنترنت الذي يسبب ازدحام المرور إلى حد كبير. حيث يستغرق الحصول على المحتوى من الخوادم المركزية إلى المستخدمين الفرديين وقتًا طويلاً.

نمت شبكات CDN الآن لتشمل كل شيء من النصوص والرسومات والبرامج النصية وملفات الوسائط إلى تنزيلات البرامج والمستندات والبوابات والتجارة الإلكترونية ووسائط البث المباشر ووسائط بث الفيديو عند الطلب ومواقع الوسائط الاجتماعية. يمكن لشبكات CDN أيضاً أن تزود مواقع الويب بحماية متزايدة ضد الهجمات الضارة والمخاوف الأمنية مثل هجمات رفض الخدمة الموزعة (DDoS).[1]

مثال على شبكة CDN.

إذا كنت في دولة في قارة آسيا وأردت عرض موقع الويب الخاص بمتجرك المفضل في قارة أوروبا، والذي تتم استضافته على خادم في ألمانيا، فستواجه أوقات تحميل بطيئة للمحتوى إذا اضطر الطلب إلى التنقل عبر القارة بأكملها.

لمعالجة هذا الأمر، تقوم شبكة CDN بتخزين نسخة مخبأة من محتوى موقع ألمانيا في مواقع جغرافية متعددة حول العالم، وتسمى أيضاً “نقاط التواجد” (PoPs). تحتوي PoPs هذه على خوادم التخزين المؤقت الخاصة بها وهي مسؤولة عن تقديم هذا المحتوى بالقرب من مكان وجودك في قارة آسيا. حيث يمنحك المحتوى الذي يتم تسليمه من خادم أقرب إلى موقعك الفعلي تجربة ويب أسرع وعالية الأداء. 

إقرأ أيضاً… ما هي برمجة الشبكات؟ وما هي لغات البرمجة المستخدمة فيها؟


2. كيف تعمل CDN؟

تتمثل مهمة CDN في تقليل زمن الانتقال إلى المحتوى المطلوب.  وزمن الانتقال هو التأخير المزعج الذي تواجهه عند محاولة الوصول إلى صفحة ويب أو بث فيديو قبل أن يتم تحميله بالكامل على جهازك. على الرغم من أنه يتم قياس هذا الزمن بالمللي ثانية، إلا أنه يمكن الشعور به إلى الأبد، وقد يؤدي حتى إلى حدوث خطأ في التحميل.[2]

تعمل بعض شبكات توصيل المحتوى على تخفيف زمن الانتقال عن طريق تقليل المسافة المادية التي يحتاجها المحتوى للوصول إليك. لذا فإن شبكات CDN الأكبر والأوسع انتشاراً تكون قادرة على تقديم محتوى الويب بسرعة وموثوقية أكبر. وذلك عن طريق وضع المحتوى في أقرب مكان ممكن من المستخدم النهائي.[2]

لنفترض أنك ترغب في مشاهدة أحدث إصدار من أفلام هوليوود، ستجد شبكة CDN خادماً مثالياً على شبكتها لتقديم هذا الفيديو. وعادة ما يكون هذا الخادم هو الأقرب لموقعك الفعلي. سيتم تخزين ملفات الوسائط بشكل مؤقت وستبقى على خادم شبكة توصيل المحتوى هذا لطلبات المستخدمين الأخرى في نفس المنطقة الجغرافية.[2]

إذا كان المحتوى الذي طلبته غير متوفر أو قديم، فستقوم خدمة CDN بتخزين المحتوى الذي تم جلبه حديثاً لخدمة أي طلبات مستقبلية أخرى. في حين أن تسليم محتوى موقع الويب يعد استخداماً شائعاً لشبكات CDN، إلا أنه لا يعتبر وظيفتها الوحيدة.[2]

في الواقع، تقدم شبكات CDN مجموعة متنوعة من المحتويات التي تشمل: فيديو بجودة 4K و HD وتدفق الصوت وتنزيلات البرامج مثل التطبيقات والألعاب وتحديثات أنظمة التشغيل بأنواعها المختلفة وغيرها. كما يحتمل أن أي بيانات يمكن أن تكون رقمية، يمكن تسليمها من خلال شبكة توصيل المحتوى.

ما هو مُضيف خدمة CDN Host؟

على الرغم من أن شبكات CDN ليست مضيفات ويب ولا تقدم عناصر عبر نقاط الاتصال النهائية للمستهلكين، إلا أن خوادم شبكة توصيل المحتوى موزعة بشكل جغرافي لتخزين المحتوى في ذاكرة التخزين المؤقت القريبة من المستخدمين ومزودي خدمات الإنترنت أينما كانوا في العالم.

كيف تعمل شبكة توصيل المحتوى

هذا التخزين المؤقت للمحتوى على حافة الشبكة يجعل من الممكن تقليل زمن الانتقال وتقديم نفس المحتوى لعدة مستخدمين من أجل تصفّح أكثر كفاءة.

بالنسبة لمشغلي الشبكات، المعروفين أيضاً باسم مزودي الخدمة اللاسلكية ISP أو مشغلي شبكات الهاتف المحمول الذين يكافحون من أجل مواكبة الطلب الذي لا ينتهي على الفيديو عبر الإنترنت، يمكن أن تكون منصة استضافة CDN حلاً فعالاً للغاية من ناحية التكلفة للبقاء في المنافسة.

حيث يمكن لشبكة توصيل المحتوى أن تمكّن المشغّلين من توفير تجربة إنترنت سريعة وآمنة وموثوقة مع الجودة المتسقة التي يتوقعها المستخدمون على كل جهاز يدعم تصفح الويب.

إقرأ أيضاً… ما هي البيانات النوعية والكمية؟ مع أمثلة على كل منهما.


3. لماذا نحتاج CDN؟

خلال السنوات الماضية، شكلت شبكات CDN العمود الفقري غير المرئي للإنترنت عبر تقديم المحتوى عبر الإنترنت للتسوق والخدمات المصرفية  والرعاية الصحية والأعمال التجارية الأخرى بسرعة وعلى نطاق واسع.[1]

بدون شبكات CDN، وبدون قدرتها على نسخ المعلومات وتخزينها من الخوادم الأصلية ثم تقريب المحتوى الرقمي من مكان وصول المستخدمين إلى الويب، قد يتم إبطاء الإنترنت إلى حد ما. قد لا تدرك ذلك، ولكن إذا كنت قد فعلت أي شيء تقريباً عبر الإنترنت، فمن المحتمل أن تكون شبكات CDN قد ساعدت في تزويدك بتجربة سريعة وموثوقة ومتسقة. المثال التالي يوضّح كيفية إدارة شبكات توصيل المحتوى لحركة المرور[1]:

  • توازن CDN حركة المرور الإجمالية لمنح كل شخص يصل إلى محتوى الإنترنت أفضل تجربة ويب ممكنة. فكر في الأمر مثل توجيه حركة المرور في العالم الحقيقي.
  • قد يكون هناك مسار واحد يكون هو الأسرع عادةً من النقطة “أ” إلى النقطة “ب” إذا لم تسلكه أي سيارات أخرى. ولكن إذا بدأ في الازدحام، فمن الأفضل للجميع أن تنتشر حركة المرور عبر عدة طرق مختلفة.
  • قد يعني هذا أنه يتم إرسالك على طريق أطول ببضع دقائق (أو ميكروثانية، عند الحديث عن نطاق سرعات الإنترنت). ولكنك لن تعلق في الازدحام المروري الذي يتشكل على المسار الذي يكون عادةً هو الأسرع.
  • قد يعني ذلك أيضاً أنه يتم إرسالك على هذا المسار الأسرع المعتاد، ولكن دون التعثر في حركة المرور، لأن السيارات الأخرى يتم إرسالها في مسارات أطول. لذلك، لا يتعلق الأمر بالتباطؤ بل يتعلق بموازنة الأحمال والاستخدام الكامل لجميع الموارد المتاحة. الحقيقة هي أنه بدون شبكات CDN، سنكون جميعاً عالقين في الاختناقات المرورية كثيراً عند تصفح الويب.

4. من يستخدمها؟

يستخدم كل شخص يصل إلى الويب تقريباً شبكات CDN. حيث أنه تم إنشاؤها لتوفير تجربة أسرع وأكثر موثوقية للأشخاص الذين يستخدمون الإنترنت. كما يتم استخدامها من قبل مالكي المحتوى والتطبيقات ومقدمي خدمات الشبكة الذين يوفرون هذه الفوائد لعملائهم.

شبكات CDN للمستخدمين النهائيين. 

يتم تقديم مواقع الويب وتطبيقات الويب من خلال شبكات CDN لتحميل الصفحات بشكل أسرع وإجراء معاملات أسرع وتجربة أكثر اتساقاً عبر الإنترنت. ومع ذلك، قد لا يكون لدى الأشخاص أي فكرة عن اتصالهم عبر شبكة توصيل المحتوى لأن التكنولوجيا تعمل من خلف الكواليس. قهم يتلقون ببساطة ما طلبوه من مزود خدمة الإنترنت أو مزود خدمة الهاتف المحمول.[3]

شبكات CDN لمالكي المحتوى. 

يستخدم مالكو المحتوى والتطبيقات، بما في ذلك مواقع التجارة الإلكترونية ومواقع الوسائط وشركات الحوسبة السحابية شبكات CDN. وذلك لتحسين تجارب العملاء وخفض معدلات الخروج من الموقع وزيادة مرات ظهور الإعلانات وتحسين معدلات التحويل وتعزيز ولاء العملاء. كما يمكن أن يؤدي استخدام شبكة توصيل المحتوى أيضاً إلى تحسين أمان الويب. على سبيل المثال، من خلال المساعدة في استيعاب وتخفيف هجوم رفض الخدمة الموزع (DDoS).[3]

شبكات CDN لمقدمي خدمة الشبكة. 

مع النمو الهائل للبث عبر الإنترنت وخدمات الوسائط الغنية الأخرى وتوقعات المستخدمين المرتفعة حول أداء الويب عبر أنواع متعددة من الأجهزة. يجد العديد من مزودي خدمة الشبكة اليوم أنه من الضروري نشر شبكات توزيع المحتوى الخاصة بهم. بالنسبة لمشغلي الشبكات، يمكن أن يؤدي نشر شبكة توصيل المحتوى إلى تقليل تضخم المشتركين. كما يساهم في تسهيل تطوير الخدمات ذات القيمة المضافة وتقليل حركة المرور على الشبكة الأساسية. كما تمكّن المشغّلين من بيع خدمات CDN للمؤسسات وأصحاب المحتوى من الأطراف الثالثة.[3]

إقرأ أيضاً… الهندسة العكسية: ما هي وكيف تعمل؟


5. فوائد شبكة CDN. 

تحمل شبكات CDN جزءاً كبيراً من حركة مرور الإنترنت في العالم. فهي تساعد في حل أصعب التحديات المتعلقة بتقديم المحتوى عبر الإنترنت. كما تستخدم الشركات من موفري المحتوى الصغيرة والمتوسطة إلى الشركات الكبرى في العالم شبكات توصيل المحتوى لتوفير تجربة ويب سلسة لعملائها.

 نظراً لأن الإنترنت لم يتم تصميمه في الأصل للتعامل مع متطلبات كميات هائلة من البيانات والفيديو عالي الدقة والمبيعات الهائلة والتنزيلات الكبيرة. فقد تم تصميم شبكات CDN لجعل الإنترنت يعمل بشكل أفضل.

فهي تساعد على توصيل الوسائط بأمان على نطاق واسع وتمكين جميع التجارب المتصلة التي تعتبر جزءاً من الحياة اليومية لمعظمنا اليوم. ومن خلال توفير حلول للأداء والتوافر والأمان والذكاء. تساعد شبكات CDN الشركات والمؤسسات الكبرى في العالم على القيام بأعمال تجارية بنجاح عبر الإنترنت.[4]

تحسين الأداء. 

الأداء هو الفرق بين النقرة التي تمنحك وصولاً فورياً إلى المحتوى الجديد والنقرة متبوعةً بالانتظار لمدة سبع ثوانٍ أثناء تحميل الصفحة أو تخزين مؤقت للفيديو. التخزين المؤقت هو وقت الانتظار الذي يرمز إليه رمز دائرة تدور، وهو مألوف على الشاشة أثناء مشاهدة مقاطع الفيديو. وهو يحدث عندما لا يتمكن اتصال الإنترنت الذي يوفره مزود خدمة الإنترنت من توفير البيانات بالسرعة الكافية.[4]

عندما يتم تخزين المحتوى المطلوب مؤقتاً (المحفوظ مسبقاً) بواسطة خوادم CDN، يحصل موفر خدمة الإنترنت أو مزود خدمة الجوال للمستخدم النهائي على هذا المحتوى عن طريق الاتصال بخادم على شبكة CDN بشكل فوري بدلاً من انتظار طلبهم للانتقال مباشرة إلى الأصل. قد يكون خادم الأصل، حيث المحتوى الذي تحاول الوصول إليه بعيداً عن موقعك الفعلي. إذا كان الأمر كذلك، فستجعل شبكة CDN هذا المحتوى أقرب إليك، مما يحسن السرعة والأداء.[4]

توافر المحتوى. 

يعني توافر المحتوى أن المحتوى يظل متاحاً للمستخدمين النهائيين حتى خلال فترات حركات المستخدمين الزائدة. أي عندما يصل العديد من الأشخاص إلى نفس المحتوى في نفس الوقت أو في حالة انقطاع الخادم في بعض أجزاء الإنترنت.

 عندما تصل أحمال حركة المرور إلى ذروتها عند ملايين الطلبات في الثانية، يتم اختبار حتى أقوى الخوادم. وبدون شبكة توصيل المحتوى، يجب استيعاب كل حركة المرور هذه بواسطة البنية التحتية لموفر المحتوى. يمكن أن يتسبب هذا في حدوث إخفاقات وتجارب سيئة للمستخدم النهائي.

تم تصميم البنية التحتية للخوادم الموزعة على نطاق واسع والتي تقدمها شبكات CDN للتخفيف من هذه المشكلات. يمكن لشبكات CDN المتقدمة، مع بنيتها الموزعة للغاية ومنصات الخوادم الضخمة استيعاب العشرات من التيرابايت في الثانية من حركة المرور وتمكين موفري المحتوى من البقاء متاحين لقواعد مستخدمين أكبر.

الأمان. 

مع استمرار نمو حجم البيانات والمعاملات عالية القيمة على الإنترنت، تزداد كذلك قوى المهاجمين الذين يتطلعون إلى استغلالها وسرقتها. يمكن أن تتسبب هجمات الجهات الخبيثة للمنظمات بخسارة أموال طائلة. لذا يعتبر الأمن السيبراني من أهم الأمور التي تتطلع إليها الشركات.

إلى جانب الجرائم التي يرتكبها المخترقون، تبيّن أن هجمات DDoS والهجمات المستندة إلى الويب هي الأكثر تكلفة. أصبحت هجمات رفض الخدمة وعمليات الاستغلال المستندة إلى الويب (حقن SQL، البرمجة النصية عبر المواقع، وهجمات تضمين الملفات المحلية أو البعيدة) أكثر شيوعًا. يتم إطلاق هذه الهجمات بشكل متزايد بالتزامن مع استخدام هجوم DDoS لتشتيت الانتباه. مع التسبب في أضرار جسيمة باستخدام عمليات استغلال أخرى.[4]

أمان شبكة توصيل المحتوى CDN

في كلا النوعين من الهجمات ، غالباً ما يكون من الصعب التمييز بين حركة المرور السيئة وحركة المرور المشروعة. وتستمر استراتيجيات الهجوم في التطور بشكل سريع بمرور الوقت، مما يتطلب موارد أمنية كبيرة للبقاء على اطلاع دائم باستراتيجيات الحماية.[4]

نظراً للتقلب المتزايد في عمليات التهديدات على الإنترنت، فإن المساعدة في تأمين مواقع الويب تعد مطلباً أساسياً لشبكة توصيل المحتوى CDN. حيث جعلت شبكات توصيل المحتوى الأكثر تقدماً اليوم من أمن المعلومات كفاءة أساسية، مما يوفر حلولاً فريدة قائمة على السحابة. يجب أن تحمي شبكات CDN موفري المحتوى والمستخدمين. وذلك من خلال التخفيف من مجموعة واسعة من الهجمات دون أن تؤدي الكيانات الضارة إلى المساس بتسليم المعلومات وتوافرها.[4]

أقرأ أيضاً… ما هي فوائد شبكة توصيل المحتوى CDN؟ وكيف يمكن الحصول عليها؟


6. الفرق بين Cloud و CDN.

قامت التجربة الرقمية الحديثة بتوسيع كيفية نشر الشركات لمحتواها. كما تم تطوير شبكات CDN والحوسبة السحابية Cloud Computing لمواجهة تحديات الطلب على محتوى الويب والتطبيقات التي يتم إنشاؤها من حيث الأداء وقابلية التوسع. لكن ما هو الفرق بين Cloud و CDN؟

الحوسبة السحابية Cloud.

تقوم بيئات الحوسبة السحابية بتخزين المعلومات على خوادم الإنترنت بدلاً من تخزينها على محرك الأقراص الثابتة بجهاز الحاسوب. بالنسبة للمستخدمين النهائيين، يمكن أن يكون هذا وسيلة ملائمة وموثوقة لتخزين معلومات وبيانات مهمة مثل البريد الإلكتروني المستند إلى الويب وتخزين الملفات ومشاركة الملفات ونسخ البيانات احتياطياً.[5]

شبكة توصيل المحتوى CDN.

شبكة CDN هي شبكة من الخوادم التي توزع المحتوى من خادم “أصل” في جميع أنحاء العالم. وذلك عن طريق تخزين المحتوى بشكل مؤقت بالقرب من مكان وصول كل مستخدم نهائي إلى الإنترنت عبر جهاز يدعم الويب.[5]

يتم تخزين المحتوى الذي يطلبه المستخدم أولاً على الخادم الأصلي ثم يتم نسخه وتخزينه في مكان آخر حسب الحاجة. وذلك من خلال التخزين المؤقت للمحتوى بالقرب من مكان المستخدم وتقليل المسافة التي يجب أن يقطعها للوصول إليه. تقلل هذه العملية أيضاً من الضغط على الخوادم الأصلية من خلال توزيع الحمل بشكل جغرافي عبر خوادم متعددة.[5]


المصادر:

[1] What is a CDN? | How do CDNs work? – CloudFlare.com

[2] What is a CDN? How does a CDN Work? – Imperva.com

[3] Why use a Content Delivery Network (CDN)? – GTmetrix.com

[4] The Top 8 Benefits of Using a CDN – CDNetworks.com

[5] Content Delivery Networks (CDN) Versus Cloud Computing – INAP.com

قد يعجبك ايضاَ