Giới thiệu về CDN - Mạng phân phối nội dung


"Khoảng cách từ người dùng website đến máy chủ web của bạn tất nhiên có ảnh hưởng đến thời gian phản hồi dữ liệu. Triển khai nội dung của bạn trên nhiều vùng địa lý phân tán các máy chủ sẽ làm cho trang web của bạn tải nhanh hơn từ quan điểm của người dùng. Nhưng nên bắt đầu từ đâu?"

Nguyên nhân phát triển công nghệ CDN

- Nguyên nhân ra đời công nghệ CDN là để giải quyết tình trạng “ thắt cổ chai ” giữa client và server.

- Để giải quyết vấn đề trên các nhà cung cấp dịch vụ mạng đã phát triển công nghệ CDN tạo ra một hệ thống mạng liên kết network link gồm rất nhiều server có data giống nhau và đồng bộ, những server này đặt ở nhiều nơi khác nhau trên thế giới, chúng còn được gọi là Cache Server hoặc Replica Server.

Ví du: Khi 1 user request lên server Phim, thì nó không thực hiện request này mà sẽ request cho một cache server gần vị trí của user đó nhất để truyền dự liệu mà user cần.

- Ngoài mục đích chính nâng cao băng thông – Bandwidth đạt tốc độ cao nhất của user đến server, cải thiện tuyệt vời tốc độ load dữ liệu, một ưu điểm nhỏ khác là: sẽ có nhiều máy chủ dự phòng – server backup, các server có thể thay nhau hoạt động ngay lập tức nếu có 1 server nào đó bị gặp sự cố – problem.

- Như vậy có thể nói: CDN, viết tắt của Content Delivery Network ( hoặc Content Distribution Network ) , tạm dịch là mạng lưới phân phối nội dung hay còn gọi là mạng phân phối dữ liệu.

- Đây là một hệ thống các máy chủ lưu trữ đệm – cache server hay còn gọi là các bản sao máy chủ – replica server chứa bản sao dự liệu giống nhau và đồng bộ (như video, photo, document, software . . .) được đặt ở những nơi khác nhau trên thế giới, nhằm mục đích tiếp cận người dùng giúp họ truy cập nhanh đến data (do server được đặt gần đó) và giảm tải sử lý dữ liệu workload của server chủ.

Ví dụ: Bạn truy cập cùng một website, chạy trên nền công nghệ CDN và không chạy trên nền công nghệ CND thì tốc độ load site chạy trên nền công nghệ CDN sẽ nhanh hơn 15-20%

CDN là gì ?

Content Delivery Network = Mạng giao dịch nội dung: Hệ thống các máy tính được kết nối với nhau qua Internet để truyền nội dung tới người sử dụng

CDN (Content Devilery Network) được tạm hiểu là một hệ thống máy chủ được đặt ở nhiều nơi khác nhau trên thế giới và chứa những bản sao dữ liệu của nội dung website trong hệ thống và khi người dùng truy cập vào thì các bản sao đó nằm tại một máy chủ gần với người dùng nhất sẽ được thay thế với dữ liệu nội dung gốc của website. Giả sử như máy chủ website bạn ở Châu Âu nhưng khi một người dùng ở Việt Nam truy cập vào thì những dữ liệu mà người dùng nhận được là bản sao của máy chủ gốc được lưu trữ tại những máy chủ trong hệ thống CDN ở khu vực Đông Nam Á hoặc hoặc tại Việt Nam nơi gần người dùng nhất.

Giải pháp CDN là gì?

- Giải pháp CDN sử dụng một mạng CDN mô tả một hệ thống gồm nhiều máy tính nối mạng với nhau qua mạng Internet, hợp tác với nhau để phân phối nội dung (đặc biệt là nội dung về media) đến khách hàng. Việc truy cập dữ liệu qua CDNs cho phép độ trễ thấp hơn, đạt lưu lượng cao hơn và có khả năng mở rộng linh hoạt.

- Nội dung các loại được phân phối tốt nhất và hiệu quả nhất khi ứng dụng giải pháp CDN bao gồm các đối tượng web, các tập tin media, phần mềm, tài liệu, video streaming thời gian thực,..

- Mất 80%-90% thời gian để trình duyệt hiển thị ra một trang web mà bạn đang xem là để tải các thành phần trong trang như: hình ảnh (images,) các dữ liệu để định dạng tài liệu HTML (stylesheet – CSS), các đoạn script, flash,… Đây chính là những điểm chính quan trọng mà bạn cần quan tâm để tăng tốc website của mình hơn là việc bạn dành thời gian cho công việc khó khăn hơn rất nhiều là thiết kế lại hệ thống, hãy tập trung vào các nội dung tĩnh. Phương pháp này không chỉ giúp cho thời gian phản hồi nhanh hơn mà còn dễ dàng hơn nhờ sự hỗ trợ của các hệ thông máy chủ CDN (Content Delivery Network) – Hệ thống mạng lưới phân phối nội dung.

Ưu điểm nổi bật khi tổ chức, doanh nghiệp ứng dụng công nghệ CDN ( Content Distributors )

- Giảm tải cho hệ thống máy chủ vận hành chính

- Các file tĩnh của website sẽ được bố trí trên các cụm máy chủ CDN Network giúp cho các máy chủ giảm tải trong quá trình vận hành hệ thống

- Tốc độ truy cập vào website nhanh hơn dù ở bất kỳ nơi đâu

- Dùng cơ chế xác định vị trí máy chủ gần nhất so với client giúp cho việc truyền tải dữ liệu nhanh hơn giúp website bạn có tốc độ truy xuất nhanh hơn dù ở bất kỳ nơi đâu

- Được Google Ranking đánh giá cao cùng với kết quả tìm kiếm tốt hơn

- Google đã cải thiện thuật toán tìm kiếm của mình và ưu tiên các website có tốc độ truy xuất nhanh hơn so với các website khác. CDN giúp website của bạn được google ranking cao hơn và có lợi thế kinh doanh hơn so với đối thủ

- Tương thích với các mã nguồn thông dụng “wordpress, joomla, drupal, magento”

- Tiết kiệm chi phí đầu tư nâng cấp cho hệ thống máy chủ hiện tại

- Thay vì phải trang bị nhiều máy chủ đặt tại nhiều nơi bạn có thể dùng dịch vụ CDN để tiết kiệm chi phí đầu tư thiết bị và tập trung vào công việc kinh doanh của bạn và mang lại hiệu quả cao hơn

- Giúp tăng thêm đối tượng truy cập ở nhiều nơi trên thế giới

- Cùng với việc mở rộng phạm vi truy cập sẽ giúp bạn tìm kiếm được các khách hàng tiềm năng và mở rộng hoạt động kinh doanh của bạn sang các khu vực và quốc gia khác

- Giúp tăng thêm đối tượng truy cập ở nhiều nơi

- Chỉ phải trả tiền theo lưu lượng băng thông đã sử dụng

CÔNG NGHỆ MẠNG PHÂN PHỐI NỘI DUNG

A. Mô hình mạng truyền thống

Một mô hình cung cấp nội dung truyền thống có thể được mô tả như trong hình 1.

CDN

Hình 1: Mô hình cung cấp nội dung truyền thống

 Mô hình này có một máy chủ (server) trung tâm chứa toàn bộ ứng dụng, nội dung của nhà cung cấp. Các khách hàng (Client) gửi yêu cầu và lấy nội dung từ máy chủ thông qua kết nối Internet trực tiếp đến máy chủ. Mô hình này dễ triển khai, phù hợp với việc cung cấp và phân phối nội dung cho một lượng nhỏ khách hàng như trong các mô hình cung cấp dữ liệu của các công ty, doanh nghiệp, các website và ứng dụng  nhỏ. Tuy nhiên, khi lượng khách hàng truy cập lớn, mô hình này không đảm bảo băng thông kết nối và thời gian đáp ứng của máy chủ cho mỗi khách hàng, đặc biệt khi mong muốn triển khai các ứng dụng truyền hình, video – những ứng dụng đòi hỏi thời gian đáp ứng nhanh, đảm bảo video không bị giật, audio không bị méo.

B. Mô hình mạng phân phối nội dung

Để khắc phục những điểm yếu của mô hình truyền thống cũ, các nhà phát triển đã đưa ra mô hình phân phối nội dung CDN được mô sả trong hình 2.

Hình 2: Mô hình mạng phấn phối nội dung CDN

Hình 2: Mô hình mạng phấn phối nội dung CDN

Trong mô hình trên, thay vì sử dụng 01 máy chủ trung tâm để lưu trữ nội dung như trong mô hình truyền thống, mô hình mạng phân phối nội dung (CDN) sử dụng một mạng các máy chủ được đặt ở nhiều vị trí khác nhau. Nội dung của nhà cung cấp được lưu trữ trong máy chủ gốc (Original server), các máy chủ khác trong mạng CDN sẽ thực hiện sao lưu, đồng bộ dữ liệu với máy chủ gốc. Khi khách hàng gửi yêu cầu truy cập nội dung, mạng CDN sẽ tự động tìm kiếm máy chủ tốt nhất để cung cấp nội dung cho khách hàng. Do đó sẽ tránh được việc quá nhiều khách hàng cùng yêu cầu truy cập đồng thời vào một máy chủ gây tắc nghẽn đường truyền. Số lượng máy chủ trong mạng CDN càng lớn, mạng càng thể hiện được những ưu điểm của nó so với mô hình truyền thống.

II. HƯỚNG ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP KINH DOANH

Mạng CDN là một giải pháp tốt cho tất cả các ứng dụng, dịch vụ cung cấp nội dung trên mạng Internet. Trong lĩnh vực truyền hình, ứng dụng nổi bật của mạng CDN có thể kể tới các giải pháp sau:

A. Giải pháp truyền hình theo yêu cầu
Mô hình giải pháp truyền hình theo yêu cầu được mô tả trong hình 3:

Hình 3: Giải pháp dịch vụ truyền hình theo yêu cầu

Hình 3: Giải pháp dịch vụ truyền hình theo yêu cầu

 Trong mô hình này, hệ thống các máy chủ được xây dựng theo 03 lớp:

· Các máy chủ gốc (Original server): lưu trữ dữ liệu ban đầu được cung cấp bởi nhà cung cấp.

· Các máy chủ trung gian (Mid-Tier): sao lưu dữ liệu từ máy chủ gốc.

· Hệ thống mạng máy chủ tới khách hàng: trực tiếp kết nối và cung cấp nội dung tới khách hàng.

     Hoạt động của mô hình giải pháp truyền hình theo yêu cầu được mô tả thông qua các bước sau:

1. Khách hàng gửi yêu cầu nội dung video từ máy chủ gần nhất được lựa chọn bởi ITM

2. Máy chủ media gần nhất kiểm tra bộ nhớ trong và lấy nội dung từ hệ thống máy chủ Mid-Tier (Parent Cache)

3. Mid-Tier (parent cache) kiểm tra bộ nhớ trong và sau đó lấy nội dung từ hệ thống lưu trữ gốc

B. Giải pháp truyền hình trực tiếp

Mô hình giải pháp truyền hình trực tiếp có thể được mô tả trong hình 4:

Hình 4: Giải pháp truyền hình trực tiếp

Hình 4: Giải pháp truyền hình trực tiếp

Hoạt động của mô hình giải pháp truyền hình trực tiếp được mô tả qua các bước sau:

1. Chương trình truyền hình trực tiếp được truyền dẫn về trung tâm Mã hóa (CDN Provider Encoders)

2. Trung tâm mã hóa CDN đặt trong BroadcastEncodingCenter nhận dữ liệu truyền hình trực tiếp từ mạng Vyvx.

3. Encoding Publishing Point (EPP) đảm nhận việc nhận tín hiệu truyền hình trực tiếp từ các bộ mã hóa.

4. EPP gửi tín hiệu truyền hình trực tiếp tới Global Ingest Primary (GIP) & Global Ingest Secondary (GIS) Publishing points.

A. Khán giả yêu cầu chương trình truyền hình trực tiếp

B. Máy chủ phục vụ khán giả đó được lựa chọn bởi ITM

C. Máy chủ xác định vị trí nguồn dữ liệu truyền hình trực tiếp và sau đó từ Cluster Ingest Primary (CIP)

D. CIP xác định vị trí nguồn dữ liệu truyền hình trực tiếp từ Global Ingest Primary (GIP)

Lamwebviet tổng hợp từ Internet


Có thể bạn quan tâm
09/06/2015
1967