التقنيةشبكات الحاسوب

شبكات توزيع المحتوى Content Distribution Networks

تُشير شبكة توصيل المحتوى “CDN” إلى مجموعة من الخوادم الموزعة جغرافياً، والتي تعمل معاً لتوفير توصيل سريع لمحتوى الإنترنت، كما قد تساعد شبكة “CDN” المكونة بشكل صحيح أيضًا في حماية مواقع الويب من بعض الهجمات الضارة الشائعة مثل هجمات الحرمان من الخدمة الموزعة “DDOS”.

 

ما هي شبكات توزيع المحتوى CDN

 

شبكات توزيع المحتوى “CDN”: هي مجموعة من الخوادم الموزعة جغرافياً والتي تعمل على تسريع تسليم محتوى الويب من خلال تقريبه من مكان تواجد المستخدمين، كما تستخدم مراكز البيانات في جميع أنحاء العالم التخزين المؤقت وهي عملية تخزن مؤقتاً نسخاً من الملفات، بحيث يمكنك الوصول إلى محتوى الإنترنت من جهاز أو متصفح يدعم الويب بسرعة أكبر من خلال خادم قريب منك.

 

محتوى “CDNs” يخزن محتوى مؤقتاً مثل صفحات الويب والصور والفيديو في خوادم بروكسي بالقرب من موقعك الفعلي، كما يتيح لك ذلك 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.

 

  • “CDN” هي اختصار لـ “Content Distribution Networks”.

 

  • “DDOS” هي اختصار لـ “Distributed Denial of Service”.

 

أساسيات شبكات توزيع المحتوى CDN

 

يسمح “CDN” بالنقل السريع للأصول المطلوبة لتحميل محتوى الإنترنت بما في ذلك صفحات “HTML” وملفات جافا سكريبت وأوراق الأنماط والصور ومقاطع الفيديو، وتستمر شعبية خدمات “CDN” في النمو كما يتم تقديم غالبية حركة مرور الويب من خلال شبكات “CDN”، بما في ذلك حركة المرور من المواقع الرئيسية مثل “Facebook” و”Netflix” و”Amazon”.

 

تم إنشاء خدمات “CDN” لحل مشكلة ازدحام الشبكة الناتج عن تقديم محتوى ويب غني مثل الرسومات والفيديو عبر الإنترنت ومثل ازدحام المرور إلى حد كبير، واستغرق الحصول على المحتوى من الخوادم ذات الموقع المركزي إلى المستخدمين الفرديين وقتاً طويلاً.

 

نمت شبكات “CDN” لتشمل كل شيء بدءاً من النصوص والرسومات والبرامج النصية وملفات الوسائط إلى تنزيلات البرامج والمستندات والبوابات، والتجارة الإلكترونية ووسائط البث المباشر ووسائط دفق الفيديو عند الطلب ومواقع الوسائط الاجتماعية، وشكلت شبكات “CDN” العمود الفقري غير المرئي للإنترنت وتقديم محتوى عبر الإنترنت للتسوق والخدمات المصرفية والرعاية الصحية والأعمال التجارية الأخرى بسرعة وعلى نطاق واسع.

 

بدون شبكات “CDN” ومع قدرتها على نسخ المعلومات وتخزينها من الخوادم الأصلية ثم تقريب المحتوى الرقمي من مكان وصول المستخدمين إلى الويب قد يتم إبطاء الإنترنت إلى حد الزحف، ولكن إذا كنت قد فعلت أي شيء تقريباً عبر الإنترنت فمن المحتمل أن تكون “CDN” قد ساعدتك في تزويدك بتجربة سريعة وموثوقة ومتسقة.

 

فمثلاً يوازن “CDN” حركة المرور الإجمالية لمنح كل شخص يصل إلى محتوى الإنترنت أفضل تجربة ويب ممكنة، ومثل توجيه حركة المرور في العالم الحقيقي، وقد يكون هناك مسار واحد يكون عادةً الأسرع من النقطة “A” إلى النقطة “B” إذا لم تسلكه أي سيارات أخرى، ولكن إذا بدأ في الازدحام فمن الأفضل للجميع أن تنتشر حركة المرور عبر عدة طرق مختلفة.

 

ةقد يعني هذا أنّه يتم إرسالك على طريق أطول ببضع دقائق أو ميكروثانية عند توسيع نطاق سرعات الإنترنت، ولكنك لن تتعثر في ازدحام المرور الذي يتشكل على الطريق الذي يكون عادةً الأسرع وقد يعني ذلك أيضاً أنّه يتم إرسالك على هذا المسار الأسرع العادي، ولكن دون التعثر في حركة المرور لأنّ البيانات الأخرى يتم إرسالها في مسارات أطول.

 

  • “HTML” هي اختصار لـ “HyperText Markup Language”.

 

فوائد شبكات توزيع المحتوى CDN

 

1- تحسين أوقات تحميل موقع الويب

 

من خلال توزيع المحتوى بالقرب من زوار موقع الويب باستخدام خادم “CDN” قريب يواجه الزوار أوقات تحميل أسرع للصفحات، ونظراً لأنّ الزائرين يميلون أكثر إلى النقر بعيداً عن موقع التحميل البطيء يمكن لـ “CDN” تقليل معدلات الارتداد وزيادة مقدار الوقت الذي يقضيه الأشخاص على الموقع، كما يعني موقع الويب الأسرع أنّ المزيد من الزوار سيبقون لفترة أطول.

 

2- تقليل تكاليف النطاق الترددي

 

تكاليف استهلاك النطاق الترددي لاستضافة مواقع الويب هي النفقات الأساسية لمواقع الويب، ومن خلال التخزين المؤقت والتحسينات الأخرى، يمكن لشبكات “CDN” تقليل كمية البيانات التي يجب أن يوفرها خادم الأصل وبالتالي تقليل تكاليف الاستضافة لأصحاب مواقع الويب.

 

3- زيادة توفر المحتوى والتكرار

 

يمكن أن تؤدي الكميات الكبيرة من حركة المرور أو أعطال الأجهزة إلى مقاطعة وظيفة موقع الويب العادية وبفضل طبيعتها الموزعة، يمكن لشبكة “CDN” التعامل مع المزيد من حركة المرور وتحمل أعطال الأجهزة بشكل أفضل من العديد من الخوادم الأصلية.

 

4- تحسين أمان موقع الويب

 

قد تعمل شبكة “CDN” على تحسين الأمان من خلال توفير تخفيف “DDoS” وتحسين شهادات الأمان وتحسينات أخرى.

 

كيفية عمل شبكات توزيع المحتوى CDN

 

شبكة “CDN” عبارة عن شبكة من الخوادم المرتبطة معاً بهدف تقديم المحتوى بأسرع ما يمكن وبتكلفة منخفضة وموثوقية وأمان قدر الإمكان، ومن أجل تحسين السرعة والاتصال ستضع شبكة “CDN” الخوادم في نقاط التبادل بين الشبكات المختلفة.

 

نقاط تبادل الإنترنت هذه “IXPs” هي المواقع الأساسية، حيث يتصل مزودو الإنترنت المختلفون من أجل توفير وصول بعضهم البعض إلى حركة المرور الناشئة على شبكاتهم المختلفة، ومن خلال الاتصال بهذه المواقع عالية السرعة والمترابطة بشكل كبير يكون مزود “CDN” قادراً على تقليل التكاليف وأوقات العبور في تسليم البيانات بسرعة عالية.

 

بالإضافة إلى وضع الخوادم في “IXPs” تقوم شبكة “CDN” بإجراء عدد من التحسينات على عمليات نقل بيانات العميل أو الخادم القياسية، كما تضع شبكات “CDN” مراكز البيانات في مواقع إستراتيجية في جميع أنحاء العالم وتعزز الأمان، وهي مصممة لتحمل أنواعًا مختلفة من الإخفاقات وازدحام الإنترنت.

 

تتمثل مهمة “CDN” في تقليل زمن الوصول، والكمون هو ذلك التأخير المزعج الذي تواجهه عند محاولة الوصول إلى صفحة ويب أو دفق فيديو قبل أن يتم تحميله بالكامل على جهازك، وعلى الرغم من قياسه بالمللي ثانية إلّا أنّه يمكن الشعور به إلى الأبد، وقد يؤدي حتى إلى حدوث خطأ في التحميل أو انتهاء المهلة.

 

تعمل بعض شبكات توصيل المحتوى على تخفيف زمن الانتقال عن طريق تقليل المسافة المادية التي يحتاجها المحتوى للوصول إليك، لذلك فإنّ شبكات “CDN” الأكبر والأوسع انتشاراً قادرة على تقديم محتوى الويب بسرعة وموثوقية أكبر عن طريق وضع المحتوى في أقرب مكان ممكن من المستخدم النهائي.

 

كما تجد شبكة “CDN” خادماً مثالياً على شبكتها لعرض الفيديوهات، وعادة سيكون هذا هو الخادم الأقرب لموقعك الفعلي، كما سيتم تخزين ملفات الوسائط مؤقتاً وستبقى على خادم شبكة توصيل المحتوى هذا لطلبات المستخدم الأخرى في نفس المنطقة الجغرافية، وإذا كان المحتوى الذي طلبته غير متوفر أو قديم فستقوم خدمة “CDN” بتخزين المحتوى الذي تم جلبه حديثًا لخدمة أي طلبات مستقبلية.

 

في حين أنّ تسليم محتوى موقع الويب هو استخدام شائع لشبكات “CDN” إلّا أنّها ليست وظيفتها الوحيدة، كما تقدم شبكات “CDN” مجموعة متنوعة من المحتويات التي تشمل فيديو بجودة “4K” و”HD” وتدفق الصوت وتنزيلات البرامج، مثل التطبيقات والألعاب وتحديثات نظام التشغيل وغير ذلك الكثير ويحتمل أنّ أي بيانات يمكن رقمنتها يمكن تسليمها من خلال شبكة توصيل المحتوى.

 

  • “HD” هي اختصار لـ “High Definition”.

 

  • “IXPs” هي اختصار لـ “Internet Exchange Point”.

المصدر
COMPUTER NETWORKING / James F. Kurose & Keith W. RossComputer Networks - The Swiss BayCOMPUTER NETWORKS LECTURE NOTES / B.TECH III YEAR – II SEM (R15)An Introduction to Computer Networks / Peter L Dordal

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى