CDN入門指南:2分鐘帶你認識CDN是什麼
在瀏覽各種網站的日常中,你是否曾經因為過慢的網速,或是一直在轉圈圈的Loading畫面而鬱悶,有過好幾次想按掉右上角叉叉的衝動呢?相信以上情境不少人都有過類似經歷!
此時,若是企業選用了CDN的技術,或許可以有效解決這個困擾,讓使用者在迅速且良好的網站加載體驗之中停留更久,進一步願意瀏覽企業所提供之產品或服務!
這個科技業界都在討論的CDN是什麼?為什麼企業可能需要它?就由COCloud在此將CDN介紹給你:
(一)CDN究竟是什麼呢?
CDN中文譯為內容傳遞網路(Content Delivery Network or Content Distribution Network),是一組多個分散部署於各地的中繼伺服器,建立目的在於提供網際網路內容的快速交付、減緩網路塞車的現象發生。包含HTML頁面、JavaScript檔案、各式圖像影片等,只要是在網路上的內容,都可以透過CDN在極短的時間內傳輸;由於其分散部署,屏障源伺服器的特性,更能有效保護企業無論是對外或是對內的資源。
許多大型雲端服務供應商的產品項目,如AWS的Amazon CloudFront、GCP的Cloud CDN都是CDN的相關服務,顯示運用CDN技術的趨勢逐漸普及。
若是上述的抽象概念有點難懂,可以將CDN想像成我們網購時的各地物流中心或是取貨地點,當我們(使用者)向賣家(源伺服器)提出購買需求(Request)。
一旦賣家接收到此訊息,便會從所在地發貨至離買家最近的物流中心或是取貨地點,待買家收到通知後再前往領貨,如此運作就不會發生所有買家一窩蜂到賣家所在地取貨,導致附近交通不順的情境;取貨的過程中,會由店員或是內部人員核對消費者身分才能領包裹,也可比喻為CDN防護的效用。
要留意的是,如同訂單管理會由賣家所在之處全權處理,CDN不會進行內容的代管,也沒有辦法完全取代虛擬主機的功能,但能夠透過快取等相關技術,有效地讓網路服務持續進行而不中斷。
(二)CDN vs 傳統伺服器
CDN屬於雲端服務的一種,是不少企業踏入雲端服務的最佳首選,它與過往傳統伺服器(Traditional Website Hosting)的差別又是在哪裡呢?讓COCloud用表格比較給你看:
CDN | 傳統伺服器 | |
---|---|---|
伺服器使用 | 全球節點可選 | 依賴單一機台 |
內容傳遞 | 快,自動偵測離使用者最近的伺服器可直接傳送有緩存之內容 | 慢,透過解析IP,還要從源伺服器取得資料後再傳回到使用者所在之地,距離不定 |
資料安全 | 多個伺服器儲存資料備援輔以加密技術,資料安全有保障,也能有效分散DDos攻擊力度 | 機台若是遭到如DDos惡意攻擊或超負荷當機時,資料的安全性無法保證,被癱瘓的可能性也極高 |
管理成本 | 低,由雲端供應商維護與管理,企業僅須支付使用CDN產品的費用 | 高,可能還須額外聘請專業工程師排除問題與維運 |
由上述的統整內容可知,CDN彈性更大、安全性更高,管理和維護作業交由專業大型的雲端服務商或代理商,毋須企業自行費心,總體而言比起傳統伺服器要投入的經濟以及人力成本低上許多。
倘若企業想要跨出上雲的第一步,CDN的相關產品服務絕對是你的最佳選擇。
(三)誰會需要CDN?
隨著網路使用者遍布全球且每日的使用量依然成直線上升,只要是任何有需要用到網路傳遞訊息的商家或企業都可以藉著CDN的技術優化自家網站使用者體驗,尤其是有以下5個特性的產業更適合考慮使用CDN相關服務:
- 靜態檔案較多:圖檔或是各種靜態樣式設計檔案較大的網站,如電商、拍賣相關。
- 個別緩存需求:有動態物件、個人資料登錄需暫時存取,如線上遊戲、部落格網站。
- 頻繁大量請求:多個使用者經常於同時段傳送請求,如大型論壇、新聞網站。
- 常被惡意攻擊:因經濟、政治因素常遭受惡意攻擊的網站,如政府各部門相關官網。
- 需要穩定服務:由於上述或是其他多元因素,需要更穩定維持網站運營的類型。
目前知名企業如Facebook、Netflix等網站皆使用CDN分流,緩解塞車情形,提供使用者更好的體驗,基本上如果網站的流量已有一定規模,且使用者提出請求的位置來自世界各地,或是單純想要網站運作更順暢,都可以考量運用CDN的服務,改善網站效能。
二、CDN架構怎運作?原理、技術一次解析
現在對於CDN是不是有更多基本認識了呢?上面我們提及了CDN運作有如物流中心的概念,這邊COCloud將進一步解析CDN架構、原理,以及可以運用在哪些服務,如果想要更深入了解CDN,快來跟著COCloud一起看下去:
(一)從流程認識CDN原理
從使用者發出請求至收到回應,若是有經由CDN,我們可以分成下列3個步驟簡單說明過程:
1.使用者發出相關請求
發出請求後,使用者的網域名稱系統(DNS, Domain Name System)將轉化為機器可讀取的IP位置,並傳送至最佳CDN所在地。如果這個請求為首次提出,則會再次出發到達應用程式伺服器或原始伺服器進行處理;如果這個請求先前已經有使用者提出並有緩存紀錄,會直接跳至由CDN回應的步驟。
2.源伺服器解析其需求
接續以首次提出的請求為例,由接收到需求的源伺服器分析上述的IP位置,發送回應至離使用者最近的CDN節點(PoPs, Points of Presence),以利使用者更快獲得回應。其中最快的路徑不一定是我們所認為的物理上最短的距離,而是須視站點數量、路由(Routing)等各項因素綜合運算,才能決定所謂的最佳路徑。
3.CDN節點的緩存回應
待請求的回應循著最佳路徑到了某一個CDN節點,此處會判別請求的內容先前是不是已經有緩存。如果有,且存留時間(Time to Live, TTL)沒有過期,則會將節點緩存的內容直接回傳給提出需求的使用者;如果無,獲得向源伺服器請求的內容之後,CDN將進行緩存再回應給使用者,後續若有相似的請求,可直接藉由回應上次的緩存內容加快網站運行速度。
(二)CDN技術用於哪些形式?
除了根本上的運作原理,那CDN服務又是透過什麼樣的核心技術執行或處理這些各式各樣的檔案呢?此處我們可以看成5大技術、2種內容形式探討:
- 靜態快取
快取主要是針對靜態內容的技術,也是最常使用CDN的服務內容。靜態內容指涉的是「不論使用者是誰,網站內容都維持一致」的項目,像是網站標題、圖檔Logo、介紹文字等,基本上其中的資料不會隨時間或地點頻繁地變動,同時毋須客製化內容。但此類檔案通常較大,如果持續經由源伺服器回應,就會發生塞車的狀況,回應時間過長甚至當機容易讓使用者失去耐性,網站體驗大大扣分。
經由靜態快取(Cache),可以將相同的資料副本存放於各處的CDN節點,加速使用者存取頁面,短短幾秒鐘就能向多個使用者顯示網站頁面。
- 動態加速
動態內容表示的則為「會隨著使用者身分不同而有所變化的內容」,諸如社群網站、通訊軟體、氣象預報等,都會隨著時間、使用者根據地、個人偏好動態性地調整,以及在每次互動過程中產生新的資料。
上述的快取技術無法用於動態內容的緩存,而是需要透過自定義檔案路徑或類型、動態CDN(Dynamic CDN, DCDN)等方式優化路由演算,或是縮減使用者請求的大小減少回應時長,建立最佳化CDN與內容間的連線。
- 邊緣邏輯運算
CDN邊緣伺服器存在於網路邏輯極端或邊緣,設計的主要目的在於將內容儲存在與提出請求使用者相近的位置,以邊緣快取(Edge Cache)的方式有效減少延遲並縮短頁面載入時間,作為各個源伺服器的橋樑使用;另一方面,它也可以進行邊緣邏輯的程式設計,有助開發人員卸載源伺服器的部分運算需求,進而提高網站效能。包含檢視使用者請求與修正快取行為、驗證與處理不當的請求,或是回應請求前先行修改回應內容等。
- 緩解DDos攻擊
DDos是一種「以放大、過多的流量或是虛假請求耗盡資源,排擠真正使用者,進而阻斷使用者正常使用各網站服務」的惡意攻擊手法。其攻擊範圍非常廣泛,受影響的除了被瞄準的伺服器,還可能波及整個地區的網路服務體驗。藉由下列3種特性,CDN能夠保護源伺服器抵禦此類攻擊:
1.將原本集中火力的流量分散至各節點,有效減緩DDos的攻擊程度
2.在CDN管理平台上直接建置防火牆(Web Application Firewall, WAF)攔阻特定流量,CDN會將偵測到的異常流量傳送至特定位置清洗,再將正常流量送回原路徑
3.成為源伺服器的防護盾,隱匿源伺服器真正所在位置,令使用者無法瞄準目標
- CDN反向代理
反向代理(Reverse Proxy)可說是CDN的核心技術之一,與之相對的就是正向代理(Forward Proxy),2者最大差異如下:
1.正向代理 →「代理伺服器替使用者發送請求,並轉發到目的地的伺服器」,因此目的地伺服器不會知道發送請求的使用者是何人。
2.✨反向代理 →「代理伺服器代替源伺服器接收請求,並將源伺服器的回應結果轉發到使用者伺服器」,發送請求的使用者無法得知源伺服器確切位置。也就是為什麼上面我們提及CDN可以隱藏源伺服器,緩解DDos攻擊的主因。
2者的共同點是都能夠縮短使用者等待回應的時間,只是目的稍有不同:正向代理用於解決地區訪問限制困擾、為線上匿名性增添保障;而反向代理具有負載均衡、抵擋惡意攻擊等用途。若是本身具備建置伺服器的背景知識,其實也可以選擇安裝像是Nginx、Varnish的反向代理軟體,如果不懂當然也不是問題,可以直接聯繫COCloud深入了解或是直接採用CDN服務喔!
三、CDN用途與好處多多!4大優勢報你知
認識了CDN的定義、運作原理、服務內容,相信大家最想知道的依然是:「用了CDN好處在哪裡?」、「總結來說,我可以從CDN的哪些特點受益?」。包含更好的網站使用體驗,COCloud在此處再次統一彙整了你一定要知道的CDN 4大好處,讓你對為何要使用CDN更有參考依據:
(一)CDN加速網站運行
如同前面所提及,藉由多個CDN伺服器分流,不僅分攤源伺服器的請求回應負擔,還能夠透過指派與使用者距離相近的CDN回覆,讓使用者更迅速地看到網站頁面、減少等待時間,優化相關體驗,高效即時地提供各式內容,使用者停留網站的時間也隨之增加,對企業留下良好印象。
(二)CDN備援資料無虞
多個CDN伺服器以快取技術或是其他緩存技術保留部分資料,如此一來,發生流量超出負荷,或是單顆硬體故障而造成網站當機甚至資料遺失時,也能夠在最短時間內有異地備援的伺服器可調用替代,維持網站運作,降低各方面損失的可能性。
(三)CDN資安加強防護
就像上面COCloud提到的,最常與CDN同時討論的莫過於DDos攻擊的防禦,此類攻擊透過大量的虛假請求或流量造成網站服務不可用,透過正確地設定,CDN可以將DDos的大規模攻勢妥善分散至各節點,並在其中加強安全憑證與最佳化各防護功能建立,以及隱藏源伺服器,最大限度減輕攻擊力度、辨識與清洗身分異常的流量,爭取更多時間應對。
(四)CDN減少頻寬成本
頻寬(Bandwidth)指稱特定時間內所傳輸的資料量、過程中所占據的頻待寬度,也是網站代管收取費用的計費標準之一,透過CDN的快取與緩存技術,可有效減少從源伺服器傳輸時來回所使用的頻寬與資料量,降低過往使用過多頻寬需要花費的開支,大幅降低經濟成本。
基本上安裝CDN缺點只有多一筆支出,不論是在資安、用戶體驗等方面都能有感升級,整體可說是瑕不掩瑜,如果有任何想要進一步了解CDN的相關需求或是諮詢,歡迎隨時聯絡COCloud!
四、CDN服務首選|COCloud為您量身定做雲端解決方案
原來CDN有這麼多妙用,看完介紹之後,發現自家網站也有相關提升網站效能,或是進一步防護資料的需求,卻不知從何開始以及從哪裡踏出第一步嗎?就讓雲端整合專家COCloud協助你!7大CDN產品優勢讓你更信任COCloud能夠為你提供最專業的CDN產品服務:
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以上就是與CDN相關的簡單介紹,如果想要讓自家網站效能更提升,增加使用者停留意願,CDN絕對是你應該採取的第一步!若是對於CDN還有更多好奇的地方,或是有諮詢需求,快快與COCloud聯繫,由COCloud協助你了解更多雲端技術能帶來的優勢,COCloud就是企業上雲路途中,最佳的商業夥伴!