13/06/2020
CDN trong phát triển Web và Ứng dụng: làm thế nào áp dụng CDN trong thương mại điện tử
Theo thống kê, 40-60% người dùng sẽ rời trang web nếu nó load lâu hơn 3 giây và 60-80% trong số họ không bao giờ quay lại. Hơn nữa, sự chậm trễ trong việc load/tải tài nguyên web chỉ trong 1 giây dẫn đến giảm 25-30% lưu lượng truy cập. Điều tương tự cũng áp dụng cho các ứng dụng di động. Vì vậy, đã đến lúc nghĩ về CDN (Content Delivery Network) trong phát triển ứng dụng và web, nghĩa là về việc sử dụng CDN trong các dự án thương mại điện tử vì lợi nhuận của doanh nghiệp.
Bài viết sẽ cho biết cách sử dụng CDN cho mục đích kinh doanh và công nghệ có ý nghĩa như thế nào và bao gồm những gì. Đây là một chủ đề phức tạp nhưng đồng thời rất hấp dẫn, hy vọng có thể đem lại những lời khuyên tốt nhất cho người đọc.
Nội dung:
CDN là gì?
CDN (Content Delivery Networks) giúp cải thiện hiệu suất của máy chủ web và giảm tải lưu lượng truy cập.
Nhưng cụ thể hơn, CDN là gì? Đây là một bộ máy chủ với phần mềm chuyên dụng giúp tăng tốc việc cung cấp nội dung cho người dùng cuối. Máy chủ được đặt trên khắp thế giới làm cho thời gian đáp ứng trở nên tối thiểu hơn. Nội dung thường bao gồm các video và static element của trang web và ứng dụng.
Đôi khi mọi người không biết rằng: CDN với hosting có sự khác biệt như thế nào không?
Trên thực tế, CDN chỉ là một loại hosting. Nhưng tại sao lại không sử dụng nó như một hosting server?
Lý do chính là các hệ thống CDN trả về trang tĩnh được lưu trong bộ nhớ cache của trang web. Máy chủ CDN chuyển đổi các trang web động tĩnh và lưu trữ chúng trong database. Do đó, không thể chạy tập lệnh PHP trên các máy chủ CDN và sử dụng chúng làm hosting server chính.
Điều gì khiến hệ thống CDN là độc nhất?
Hiện tại, không có công nghệ nào khác có khả năng cung cấp nội dung cho người tiêu dùng trên toàn thế giới nhanh hơn CDN.
Làm thế nào mà CDN có thể đạt được tốc độ này?
Thực tế là người dùng trên toàn thế giới đều nhận được nội dung từ máy chủ CDN gần nhất. Điều này đảm bảo tốc độ load tối đa của trang web (hoặc ứng dụng).
Nguyên tắc hoạt động:
Nội dung đang được load lên CDN;
Dữ liệu được phân phối cho tất cả các máy chủ cục bộ trong mạng;
Nội dung tiếp cận người dùng từ nút CDN gần nhất;
Tất nhiên, nếu muốn biết cách tạo máy chủ CDN hoặc nơi tìm CDN provider tốt nhất, hãy bắt đầu bằng việc nhìn vào quá khứ.
Hệ thống CDN bắt đầu như thế nào?
Sự gia tăng mạnh mẽ của Internet vào giữa những năm 90 đã khiến các máy chủ không thể nào bắt kịp. Trong quá trình tìm kiếm giải pháp cho vấn đề này, các Dev đương thời đã nhận ra rằng nội dung được chia thành 2 loại: tĩnh và động.
Nội dung động được tạo bởi máy chủ tại thời điểm nhận được yêu cầu. Ngược lại, nội dung tĩnh thì luôn sẵn sàng và cho dù bất cứ ai gửi yêu cầu thì máy chủ vẫn sẽ cung cấp cùng một kiểu dữ liệu.
Đó là lý do tại sao các tổ chức vừa và lớn bắt đầu phân phối dữ liệu tĩnh và động và các máy chủ khác nhau, cho dù chúng có cách xa nhau về mặt địa lý. Cách tiếp cận này đã giúp giảm đáng kể lưu lượng trên các trang web. Và rồi các công ty CDN dần xuất hiện. Mỗi người trong số họ đã tìm ra cách sử dụng CDN như một dự án kinh doanh khác nhau và kiếm lợi nhuận từ nó.
Kiến trúc CDN
CDN là gì và nó bao gồm những gì? Hãy xem xét ngắn gọn các yếu tố chính của hệ thống CDN.
PoP(PoP) được đặt trên toàn thế giới (đây là điều kiện lý tưởng) và nhằm mục đích tương tác với người dùng gần đó. PoP thường bao gồm nhiều máy chủ đệm.
Những máy chủ đệm sẽ lưu trữ và phân phối dữ liệu nội dung được lưu trong bộ nhớ cache.
SSD / HDD + RAM nằm bên trong các máy chủ đệm.
Các loại CDN
CDN có thể được phân loại theo nhiều cách, sau đây là 3 tùy chọn chính.
# 1. Phân loại theo phương pháp phân phối load
Cân bằng load theo DNS request
Đây là tùy chọn được sử dụng phổ biến nhất. Điểm mấu chốt rất đơn giản: người dùng gửi yêu cầu DNS đến máy chủ CDN với một tên cụ thể. Hệ thống CDN trả về địa chỉ IP của máy chủ gần với người dùng hơn.
Chuyển hướng HTTP.
Ở đây, yêu cầu được chuyển hướng đến một máy chủ cụ thể gần hơn với người dùng.
Chuyển hướng HTTP cũng là một phương pháp xử lý yêu cầu rất phổ biến, nhưng nó có một nhược điểm: có một yêu cầu HTTP bổ sung cần thiết -> có thêm kết nối TCP.
Thay thế URL khi tạo trang HTML.
Đây là một cách tốt để phân phối load, nhưng đôi khi nó tốn rất nhiều tài nguyên máy chủ.
# 2. Phân loại theo bản chất của phân phối nội dung trong chính mạng CDN.
CDN với kích thước lớn. Sử dụng một cây phân cấp với lưu trữ nội dung trung tâm và một số khu vực lớn. Và có một số kho lưu trữ nhỏ đang được các nhà khai thác viễn thông khu vực lưu giữ.
Hệ thống CDN nhỏ. Tạo ra sơ đồ “point-to-multipoint” là đủ để một nguồn dữ liệu phân phối nội dung của nó cho tất cả các máy chủ khác.
Peer-to-peer (P2P). Ở đây, nội dung đang được phân phối theo quy định của nguyên tắc P2P. Máy chủ load nội dung cho nhau (tương tự như các hệ thống torrent).
# 3. Phân loại theo phương pháp xác định đường dẫn ngắn nhất tới người dùng.
Phương pháp địa lý. Đây là cách dễ hiểu nhất, thật không may, không phải lúc nào cũng hiệu quả. Vấn đề là các nhà cung cấp Internet có thể có các mối quan hệ phức tạp, có cái gọi là “cuộc chiến tiên phong” xảy ra giữa họ. Do đó, các nhà cung cấp từ cùng một thành phố đang định tuyến lưu lượng thông qua một địa điểm ở rất xa.
Định nghĩa đường dẫn ngắn nhất dựa trên dữ liệu cấu trúc mạng. Đây có thể là các route BGP hoặc RIPE sẽ lưu trữ thông tin về các mạng, route được sử dụng và các peering relationship hiện có.
Xác định đường dẫn ngắn nhất tới người dùng bằng các số liệu tích phân. Các số liệu này có liên quan chặt chẽ đến độ trễ của mạng, số lượng hệ thống tự trị trên đường dẫn đến người dùng, v.v.
Có thể thấy, câu hỏi về cách tạo máy chủ CDN rất phức tạp và liên quan đến nhiều thách thức. Nhưng không nên từ bỏ ý tưởng sử dụng CDN để mang lại lợi nhuận. Với cách tiếp cận đúng đắn, CDN trong thương mại điện tử cải thiện đáng kể hiệu quả của các dự án kinh doanh.
CDN giúp cho các dự án kinh doanh phát triển nhanh hơn
Thị trường thương mại điện tử quá bão hòa, và người ta phải chiến đấu giành giật từng người dùng, từng khách truy cập vào trang web. Các hệ thống CDN đóng một vai trò quan trọng trong quá trình này. Điều này đặc biệt đúng đối với các dự án có xu hướng mở rộng cơ sở hạ tầng mạng, tăng trưởng lưu lượng liên tục, load đạt cao điểm thường xuyên và có đối tượng phân phối trên các quốc gia khác nhau.
CDN cho phép tổ chức phát sóng trực tuyến tới hàng triệu người dùng và phân phối bất kỳ nội dung tĩnh nào ở tốc độ cao nhất. Các hệ thống này tối ưu hóa rất nhiều trang web và tăng tốc tải hệ thông của nó.
Nói chung, nếu sử dụng CDN, người dùng sẽ có cơ hội thực sự để tăng tốc độ load của toàn bộ trang web lên 30-70%. Tỷ lệ phần trăm chính xác phụ thuộc vào nội dung.
Và bây giờ, khi câu hỏi “CDN là gì?” đã được trả lời, đã đến lúc quyết định ai cần công nghệ này, lợi ích của việc sử dụng CDN là gì và làm thế nào để triển khai nó hiệu quả nhất có thể.
Ai sẽ cần hệ thống CDN?
Một số người nói rằng nếu lưu lượng truy cập dưới một vài terabyte mỗi tháng, không có điểm nào để sử dụng CDN. Tuy nhiên, ngoài việc giảm tải cho máy chủ, còn có khái niệm về độ trễ. Và độ trễ phải là tối thiểu: nói cách khác, đừng bắt khách hàng phải chờ đợi.
Và cần phục vụ khách hàng càng nhanh càng tốt, thì lưu lượng truy cập sẽ không còn nữa và cần phải có nhiều PoP hơn – PoP sẽ gần hơn với đối tượng mục tiêu. Điều đó có nghĩa là nên nghĩ đến việc sử dụng CDN trong các dự án thương mại điện tử.
Vậy ai cần sử dụng CDN?
Các trang web dùng hosting giá rẻ có giới hạn về load, dung lượng trống và các hạn chế khác.
Bất kỳ trang web hoặc ứng dụng nào có lượng người tham dự cao và ở khắp nơi. (Ví dụ, Wikipedia).
Các trang web sử dụng video phát trực tuyến: các kênh TV, các nền tảng streaming (ví dụ: Twitch)
Cổng thông tin truyền thông khổng lồ lưu trữ nhiều thông tin (photo stocks là một ví dụ điển hình).
Các dự án thương mại điện tử lớn.
Nhưng CDN không chỉ quan trọng đối với các trang web khổng lồ. Hệ thống này hoàn hảo cho các trang web nhỏ (cửa hàng trực tuyến, cổng thông tin, diễn đàn) vì load nhanh các trang web và màn hình ứng dụng sẽ là một lợi thế cạnh tranh mạnh mẽ.
Nhân tiện, nếu trang web được viết trên WordPress, nó cũng có thể cần phải cải thiện chất lượng phân phối nội dung. Nếu không biết cách định cấu hình CDN cho WordPress, đừng lo lắng: các CDN provider thường cung cấp cho khách hàng của họ toàn bộ quá trình từ A đến Z mà không gặp rắc rối không cần thiết.
Lợi ích của việc sử dụng CDN
Kết nối CDN là một điều tốt bởi vì nó có nghĩa là …
Cung cấp trải nghiệm người dùng tốt nhất và giảm mức độ từ chối của người dùng trang web (do tốc độ load trang web cao);
Tốc độ phân phối nội dung tối đa cho số lượng người dùng không giới hạn ở mọi nơi trên thế giới;
Giảm tải trên máy chủ, bởi vì tất cả các yêu cầu đối với các tệp tĩnh đang được chuyển hướng đến các hệ thống CDN;
Tiết kiệm băng thông và lưu lượng từ nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ;
Cải thiện thứ hạng công cụ tìm kiếm trong Google: các trang được tải nhanh hơn có thứ hạng tìm kiếm cao hơn;
Bảo vệ chống lại các cuộc tấn công DDoS. Những kẻ lừa đảo cảm thấy khó khăn hơn để đạt được mục tiêu của chúng vì điều này đòi hỏi tài nguyên mạnh hơn, việc tấn công các trang web không sử dụng CDN sẽ dễ dàng hơn nhiều;
Chống lại sự gia tăng lưu lượng truy cập trang web;
Tối đa phạm vi bảo hiểm với khả năng chọn mục tiêu, xác thực và kiếm tiền từ lưu lượng truy cập;
Chuyển mã luồng sang định dạng mong muốn;
Giảm việc sử dụng tài nguyên riêng (dung lượng đĩa, băng thông …);
Cải thiện độ tin cậy của dự án. Nếu quyền truy cập vào tài nguyên bị chặn, các bản sao của trang web và màn hình ứng dụng vẫn được lưu trên mạng.
Hệ thống CDN trong phát triển ứng dụng và web
# 1. Phân tích trang web / ứng dụng
Cần tìm hiểu lý do muốn sử dụng CDN. Để đạt được kết quả tối đa, phải đặt mục tiêu cụ thể.
# 2. Thiết lập hệ thống CDN
Có một số lựa chọn khi sử dụng CDN. Có thể tận dụng CDN miễn phí hoặc sử dụng các analog phải trả tiền. Nếu có một trang web nhỏ với lưu lượng truy cập trung bình, một phiên bản miễn phí sẽ là quá đủ. Tuy nhiên, với tải nặng trên trang web và máy chủ, nên đặt hàng các dịch vụ trả phí của các nhà cung cấp CDN hàng đầu.
# 3. Kiểm tra thay đổi
Khi CDN đã được định cấu hình thành công, có thể chạy phân tích trang web trên WebPageTest để xác minh hoạt động của nó.
Website Information
Before After
Total loading time 22.1 seconds Total loading time 12 seconds
Total objects 108 (883.2 KB) Total objects 108 (883.2 KB)
External objects 9 (329.8 KB) External objects 9 (329.8 KB)
Làm thế nào chọn CDN provider tốt nhất
Dưới đây là các yếu tố chính cần được lưu ý khi chọn một trong các công ty CDN :
# 1. Số PoP
Càng nhiều điểm sẽ càng tốt, tuy nhiên thực tế phức tạp hơn nhiều. Ví dụ, tại sao cần PoP ở Úc nếu doanh nghiệp quan tâm đến thị trường Mỹ? Do đó, khi so sánh các CDN provider , nên xem danh sách các PoP và so sánh chúng với đối tượng tiềm năng của doanh nghiệp.
# 2. Chính sách bộ nhớ cache
Có nhiều sơ đồ bộ đệm, ví dụ:
Nhân rộng tất cả nội dung. Hệ thống này rất hiệu quả tuy nhiên khá tốn kém.
Nhân rộng theo yêu cầu đầu tiên (sơ đồ phổ biến nhất). Yêu cầu đầu tiên thường chậm, sau đó quá trình diễn ra nhanh hơn.
Sao chép không đồng bộ bằng cách vượt quá một ngưỡng yêu cầu nhất định. Đây là một phiên bản kinh tế hơn, mặc dù số lượng khách hàng lớn hơn sẽ nhận được dịch vụ chậm.
# 3. Chính sách duy trì
Đây là một yếu tố quan trọng khác trong việc lựa chọn các công ty CDN (nếu chưa quyết định tự tìm cách tạo máy chủ CDN).
Chính sách duy trì ngụ ý cách thức và thời điểm đối tượng bị xóa khỏi máy chủ trong PoP cụ thể. Có các tùy chọn như:
loại bỏ bởi thời gian chờ
loại bỏ bằng cách giảm số lượng yêu cầu dưới một giá trị nhất định
loại bỏ tại một thời điểm cố định
#4. Dịch vụ bổ sung
Hệ thống CDN có thể cung cấp các dịch vụ bổ sung:
thông báo theo thời gian thực về sự thất bại của các điểm riêng lẻ
quản lý chính sách bộ nhớ cache
phân tích
tích hợp với CMS
trình phát video HTML / flash làm sẵn có hỗ trợ CDN
DRM cho nội dung
Ngoài ra, hãy chú ý đến việc hỗ trợ các giao thức và tập tin cần thiết.
# 5. SLA
Hãy làm rõ liệu SLA có mở rộng ra tất cả các PoP hay không. Và đừng quên tìm hiểu những hậu quả của việc không tuân thủ các điều khoản của thỏa thuận của các CDN provider .
# 6. Các vấn đề khác nhau
Bây giờ là lúc để thảo luận về các vấn đề tài chính. Hãy làm rõ những điểm sau:
Có hợp đồng không? Và thời gian hiệu lực tối thiểu của nó là bao lâu?
Nhà cung cấp tính tiền như thế nào: theo megabyte hoặc megabit mỗi giây?
Điều gì sẽ xảy ra khi vượt quá giới hạn quy định của hợp đồng?
# 7. Hỗ trợ
Các nhà cung cấp CDN tốt nhất đảm bảo hỗ trợ 24/7/365, nhưng có nhiều yếu tố khác cần tính đến:
Người quản lý tài khoản có luôn túc trực không?
Trình độ chuyên môn của các chuyên gia hỗ trợ.
Tốc độ giải quyết vấn đề.
