ما هو CDN؟
شبكة توزيع المحتوى تخزن محتوى المواقع مؤقتاً على مئات الخوادم حول العالم، وتقدم للمستخدمين من أقرب موقع. تتعامل شبكات CDN مع أكثر من 50% من حركة الإنترنت، مما يقلل أوقات التحميل من ثوانٍ إلى ميلي ثوانٍ ويحمي من هجمات DDoS.
لماذا هذا مهم؟ كل 100 ميلي ثانية من التأخير تكلف مواقع التجارة الإلكترونية 1% من الإيرادات. تقدم شبكات CDN مثل Cloudflare وAkamai تريليونات الطلبات يومياً، مما يجعل الإنترنت يبدو فورياً. بدونها، سيعني بث الفيديو انتظار البيانات للسفر آلاف الكيلومترات من خادم أصل واحد.
📖 تعمق أكثر
تشبيه 1
تخيل أنك تطلب البيتزا من مطعم واحد في جميع أنحاء المدينة - يستغرق الأمر 45 دقيقة. تخيل الآن أن هذا المطعم يفتح 200 فرع في كل حي. عند الطلب، يقوم أقرب فرع بإعداد البيتزا الخاصة بك في 5 دقائق. تعمل شبكة CDN بهذه الطريقة تمامًا: بدلاً من أن يقوم كل مستخدم بجلب البيانات من خادم بعيد واحد (الأصل)، يتم تخزين النسخ مؤقتًا في نقاط التواجد القريبة (PoPs)، بحيث يصل المحتوى على الفور تقريبًا.
تشبيه 2
فكر في CDN مثل نظام المكتبة. توجد مكتبة مركزية واحدة (الخادم الأصلي) تضم كل كتاب تم كتابته على الإطلاق. ولكن إذا توجه كل شخص في البلاد إلى تلك المكتبة وحدها، فإن ساحة انتظار السيارات سوف تفيض. لذلك يقوم النظام بإنشاء مكتبات فرعية (PoPs) في كل مدينة، لتخزين نسخ من الكتب الأكثر شعبية. عندما تطلب كتابًا، يقوم أقرب فرع بفحص رفوفه أولاً (ضربة ذاكرة التخزين المؤقت). فقط إذا لم يكن لديهم (ذاكرة التخزين المؤقت مفقودة) فهل يطلبونها من المكتبة المركزية.
🎯 نصائح المحاكي
مبتدئ
ابدأ بـ 12 نقطة وشاهد كيفية توجيه الطلبات إلى أقرب خادم
متوسط
تبديل سياسة التخزين المؤقت بين LRU وLFU — LFU أفضل للمحتوى الشائع، وLRU لأنماط الوصول المتنوعة
خبير
قم بتمكين Origin Shield لإضافة طبقة ذاكرة تخزين مؤقت متوسطة - مما يقلل من تحميل الأصل أثناء فقدان ذاكرة التخزين المؤقت
📚 المصطلحات
🏆 شخصيات رئيسية
Tom Leighton (1998)
شاركت في تأسيس شركة Akamai Technologies، وهي شركة رائدة في مجال تكنولوجيا CDN التجارية باستخدام خوارزميات معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT).
Danny Lewin (1998)
المؤسس المشارك لشركة Akamai التي أصبحت خوارزمية التجزئة المتسقة فيها هي تقنية CDN الأساسية
Matthew Prince (2009)
شارك في تأسيس Cloudflare، مما أدى إلى إضفاء الطابع الديمقراطي على حماية CDN وDDoS لمواقع الويب بجميع أحجامها
John Graham-Cumming (2011)
Cloudflare CTO الذي قاد الهندسة التقنية لواحدة من أكبر شبكات الحافة في العالم
Michelle Zatlyn (2009)
شارك في تأسيس Cloudflare، مما أدى إلى توسيع نطاق CDN من المؤسسات الكبيرة إلى ملايين المواقع الإلكترونية الصغيرة
🎓 مصادر التعلم
- Consistent Hashing and Random Trees [paper]
ورقة بحثية لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تقدم التجزئة المتسقة، وهي الأساس الخوارزمي لتوزيع حمل CDN (STOC 1997) - The Akamai Network: A Platform for High-Performance Internet Applications [paper]
نظرة عامة على بنية CDN الخاصة بـ Akamai والتي تخدم أكثر من 30% من حركة مرور الويب العالمية، بما في ذلك توزيع المحتوى وتوجيه الطلبات والتسامح مع الأخطاء - Pushing CDN-ISP Collaboration to the Limit [paper]
دراسة حول تحسين التعاون بين CDN-ISP لتحسين أداء تسليم المحتوى وتقليل تكاليف الشبكة (ACM SIGCOMM 2015) - Dissecting CDN Caching Strategies for Web Content [paper]
تحليل سلوك التخزين المؤقت لـ CDN في العالم الحقيقي من خلال فحص معدلات الدخول وسياسات الإخلاء وتأثير نوع المحتوى على كفاءة ذاكرة التخزين المؤقت - Cloudflare Learning Center [article]
موارد تعليمية شاملة لـ CDN من مزود رائد، تغطي الأساسيات من خلال موضوعات متقدمة - Web Almanac CDN Chapter [article]
التحليل السنوي لاعتماد CDN والأداء عبر الويب، مع إحصائيات واتجاهات مفصلة - Akamai State of the Internet [article]
تصورات وتقارير في الوقت الفعلي حول أنماط حركة المرور العالمية على الإنترنت والتهديدات الأمنية ومقاييس أداء CDN - Fastly Developer Documentation [article]
الوثائق الفنية حول تنفيذ CDN الحديث بما في ذلك VCL وحوسبة الحافة واستراتيجيات التطهير في الوقت الفعلي