تاثیر عملکرد CDN بر روی محتوا و سرعت سایت، چگونه است؟

عوامل بسیاری وجود دارد که باعث کاهش سرعت وب سایت، می شود. یکی از راه حل هایی که احتمالا شما هم در مورد آن شنیده اید، CDN است. نحوه عملکرد CDN باعث تاثیر بر سرعت سایت می شود و آن را بهبود می بخشد. در ادامه مقاله، نحوه عملکرد CDN را بیشتر توضیح خواهیم داد.

استفاده از اینترنت در سراسر جهان طی دهه گذشته، به طور تصاعدی افزایش یافته است و اهمیت حضور یک شرکت در دنیای دیجیتال برای بهبود موقعیت و نام تجاری آنلاین، اساسی شده است.
در این عصر دیجیتال، محتوای وب از متنی با فرمت ها و رنگ های جذاب به تصاویر، فیلم ها و سبک هایی با انیمیشن های زیاد، تبدیل شده است. این تغییر به ما کمک می کند تا توجه بازدیدکنندگان خود را جلب کنیم. اما از طرفی این اقدامات، پهنای باند را برای بارگیری وب سایت، افزایش می دهد.

یکی از دلایل اصلی که باعث کندتر شدن سرعت وب سایت می شود، افزودن محتوای چند رسانه ای بیشتر به آن است. اما بدیهی است که این محتوا ضروری است، به همین دلیل ما باید به دنبال جایگزین های دیگری برای بهبود سرعت و عملکرد وب سایت خود باشیم.

از آنجا که فناوری مورد انتظار عقب نمانده است، همچنان تلاش می کند تا با کمک اصطلاح فناوری “شبکه تحویل محتوا” یا همان “CDN“، تاثیر محتوای زیاد را بر بر روی سرعت سایت کاهش دهد و کاربران هنگام مرور وب سایت ما بهترین تجربه را داشته باشند.

هدف استفاده از CDN، چیست؟

هدف اصلی یک CDN این است که بازدیدکنندگانی که از سرور اصلی شما دورتر هستند، سریع تر محتوای استاتیک وب سایت شما را دریافت کنند، به این ترتیب شما تجربه کاربر را بهبود می بخشید، نرخ پرش را کاهش می دهید و در نتیجه بازدیدکنندگان سایت خود را افزایش دهید.

محتوای ایستا (فیلم ها، تصاویر، CSS) توسط نزدیکترین CDN، به کاربر تحویل داده می شود. در حالی که محتوای پویا (HTML، PHP) توسط سرور وب تحویل داده می شود این باعث کاهش تاخیر ذر زمان بارگیری محتوا، می شود.

مزایای استفاده از CDN چیست؟

پیاده سازی CDN می تواند علاوه بر سرعت، بر تمام جنبه های وب سایت شما تأثیر بگذارد، با این حال، مزایای عمده ای که وب سایت شما از آن استفاده می کند عبارتند از:

1- پاسخگویی

کاهش تاخیر قابل ملاحظه، به این معنی است که زمان بارگذاری وب سایت کوتاه می شود. زیرا CDN از جلساتی که قبلاً توسط بازدیدکنندگان شما باز شده است استفاده مجدد می کند. به گونه ای که وقتی کاربر می خواهد به وب سایت شما دسترسی پیدا کند، به سرعت بارگیری می شود و مجبور نیست منتظر بماند تا نمای کامل وب سایت را دریافت کند. در صورت از بین رفتن محتوای ذخیره سازی، می توان آن ها را با اتصال به سرور های CDN دیگر، بازیابی کرد.

2- امنیت

افزایش حفاظت از وب سایت؛ یک CDN کاملاً موقعیت دارد تا به عنوان یک حصار مجازی با امنیت بالا عمل کند، از اسپم ها، ربات های کاذب، اسکرپر ها جلوگیری می کند و از وب سایت در برابر حملات DDoS محافظت می کند.

3- مقیاس پذیری

انتظار می رود CDN هر میزان ترافیک را مدیریت کند، در مدت زمان کوتاهی افزایش یا کاهش می یابد و از آنجا که یک وب سایت معمولی تقریباً 80٪ محتوای ثابت را تشکیل می دهد، بخش قابل توجهی از دارایی های شما سریعتر تحویل داده می شود.

4- بهبود SEO

همه ما می دانیم که سرعت صفحه یک فاکتور بسیار مهم، در مقایسه با رتبه بندی صفحات است. سرعت سایت، یکی از مواردی است که موتور های جستجو در الگوریتم خود به آن توجه می کنند و نه فقط این، سرعت سایت باعث افزایش فرکانس کرال گوگل در صفحات وب سایت می شود. تاثیر CDN بر سرعت سایت به گونه ای است که به محتوا اجازه می دهد تا گسترده تر در دسترس قرار گیرد و سریعتر تمایش داده شود.

5- هزینه های کم تر

یک شبکه تحویل محتوا، به زیرساخت های خود مدیریتیِ کمتری نیاز دارد. علاوه بر این می توان دارایی ها را از حافظه پنهان روی سرور های جانبی ارائه کرد که اگر به پهنای باند انتقال داده ها به میزبان وب خود پرداخت می کنید، هزینه آن را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

چگونه CDN، زمان بارگذاری را بهبود می بخشد؟

تقریباً همه در اینترنت، مزایای شبکه توزیع محتوا (CDN) را تجربه کرده اند. اکثر شرکت های فناوری از جمله شرکت هایی مانند گوگل، اپل و مایکروسافت، از CDN برای کاهش تأخیر در بارگیری محتوای صفحات وب استفاده می کنند.

CDN، معمولاً سرور ها را در نقاط مبادله بین شبکه های مختلف قرار می دهد. این نقاط مبادله اینترنت (IXPs) مکان های اصلی هستند که ارائه دهندگان اینترنت مختلف به یکدیگر متصل می شوند تا دسترسی یکدیگر را به منابع شبکه های مختلف خود فراهم کنند. علاوه بر IXP ها، یک CDN، سرور هایی را در مراکز داده در نقاط مختلف جهان در مناطق پر رفت و آمد و مکان های استراتژیک قرار می دهد تا بتواند ترافیک را در اسرع وقت جابجا کند.

مزیت اصلی CD،N توانایی آن در ارائه سریع و کارآمد محتوا است. بهینه سازی عملکرد CDN را می توان به سه دسته تقسیم کرد:

کاهش فاصله: کاهش فاصله فیزیکی بین مشتری و داده های درخواستی.
بهینه سازی سخت افزار/نرم افزار: بهبود عملکرد زیرساخت های سمت سرور، مانند استفاده از هارد دیسک های حالت جامد و تعادل بار موثر.
کاهش انتقال داده ها: از تکنیک هایی برای کاهش اندازه فایل استفاده کنید تا بارگذاری اولیه صفحات به سرعت اتفاق بیفتد.

تفاوت زمان بارگذاری وب سایت، با CDN و بدون CDN چگونه است؟

بیایید تصور کنیم که فردی در نیویورک، نیاز به دسترسی به وب سایت میزبانی شده در سرور، در سنگاپور دارد. فاصله فیزیکی بین این مکان ها بسیار زیاد است.

اگر سروری که محتوای وب سایت را میزبانی می کند (سرور مبدا) در سنگاپور قرار دارد، هر درخواست برای هر دارایی صفحه وب، باید از نیویورک به سنگاپور برود و دوباره بازگردد. درست مانند انجام یک پرواز بین المللی با اتصالات متعدد در طول مسیر، هر درخواست باید از طریق یک سری روتر ها در طول سفر خود از نقطه A به نقطه B حرکت کند.

از آنجا که درخواست نیویورک به سنگاپور باید در طول مسیر از هر یک از مکان های روتر عبور کند، مقدار زمان (تأخیر) هم با فاصله کل و هم با توجه به زمان لازم برای پردازش درخواست افزایش می یابد. هنگامی که سرور مبدا درخواست را پردازش می کند و به مشتری که درخواست می دهد پاسخ می دهد، قبل از بازگشت به نیویورک، اطلاعات را از طریق دنباله مشابهی از روتر ها ارسال می کند.

اندازه گیری کل این سفر رفت و برگشت در ارتباطات از راه دور به عنوان “زمان رفت و برگشت” یا “RTT” نامیده می شود.

در این مثال، کاهش فاصله بین سرویس گیرنده و محتوا، باعث افزایش 1900 میلی ثانیه در تأخیر برای محتوای ایستا می شود. با كاهش مسافت كل تمام ترافيك لازم براي پيمودن، هر كاربر در زمان بارگذاري خود صرفه جويي مي كند. از آنجا که کاربران با افزایش زمان انتظار شروع به ترک سایت می کنند، این بهبود هم نشان دهنده تاثیر CDN بر سرعت سایت و تجربه کاربری بهتر و هم بیشتر ماندنِ کاربر، در صفحه است.

چگونه CDN، محتوا را بارگیری می کند؟ ذخیره سازی چیست؟

معمولاً هنگامی که یک سرویس گیرنده پرونده ای را از سرور مبدا درخواست می کند، درخواست باید رفت و برگشتی به آن سرور داشته باشد و دوباره بازگردد. CDN، با کشیدن فایل های محتوای استاتیک از سرور مبدا به شبکه CDN توزیع شده، در فرآیندی به نام ذخیره سازی، تأخیر را افزایش می دهد و بر سرعت سایت، تاثیر می گذارد.

برخی از CDN ها، دارای ویژگی های پیشرفته ای هستند که امکان ذخیره سازی انتخابی محتوای پویا را نیز فراهم می کند. هنگامی که داده ها ذخیره می شوند، CDN محتوا را از نزدیکترین مرکز داده CDN به سرویس گیرنده ارائه می دهد.

پس از دست دادن TCP، دستگاه سرویس گیرنده، درخواست HTTP را به شبکه CDN می دهد. اگر محتوا هنوز ذخیره نشده است، CDN ابتدا محتوا را از مبدا با درخواست اضافی بین سرور مبدا و سرور مرزی CDN بارگیری می کند.

4 مرحله در هنگام ذخیره معمولی CDN:

هنگامی که کاربر، یک صفحه وب را درخواست می کند، درخواست کاربر به نزدیکترین سرور مرزی CDN هدایت می شود.
سرور مرزی، سپس درخواستی از سرور مبدا، برای محتوایی که کاربر درخواست کرده است، می دهد.
سرور مبدا، به درخواست سرور مرزی، پاسخ می دهد.
سرانجام سرور مرزی، به مشتری پاسخ می دهد.

مقدار مجاورت CDN، با سرویس گیرنده پس از آنکه درخواست اولیه به سرور مبدا انجام شده است، ایجاد می شود. هنگامی که داده ها از سرور مبدا بر روی شبکه CDN ذخیره می شوند، هر درخواست بعدی از سرویس گیرنده، فقط باید تا نزدیکترین سرور مرزی پیش برود. این بدان معناست که اگر نزدیکترین سرور مرزی، از سرور اصلی نزدیکتر باشد، می توان تاخیر را کاهش داد و محتوا را خیلی سریعتر ارائه کرد.

چگونه CDN، حجم فایل ها را برای افزایش سرعت کاهش می دهد؟

به منظور بهبود زمان بارگذاری صفحه، CDN ها میزان انتقال داده های کلی بین سرور های حافظه پنهان CDN و سرویس گیرنده را کاهش می دهند. بنابراین، تاثیر CDN بر سرعت وب سایت، اینگونه است که با کاهش حجم کلی داده های منتقل شده، هم تاخیر و هم پهنای باند مورد نیاز کاهش می یابد. نتیجه بارگذاری سریعتر صفحات و هزینه پهنای باند کمتر است. دو جزء کلیدی در این کاهش نقش دارند:

کوچک سازی: کوچک سازی فرایندی است که طی آن حجم بلوک های کد، با حذف تمام اجزایی که به انسان ها در درک آنچه در حال رخ دادن است، کمک می کند. در حالی که یک مهندس باید ایده ها را به نام متغیر های معقول، فاصله ها و نظرات، تفکیک کند تا بلوک های کد خوانا و قابل نگهداری باشد، رایانه ها می توانند با حذف این نویسه ها کد را با موفقیت اجرا کنند.

فشرده سازی فایل: فشرده سازی فایل، یک جزء جدایی ناپذیر در کاهش زمان تأخیر و پهنای باند مورد نیاز هنگام انتقال داده ها در اینترنت است. GZip یک روش متداول فشرده سازی است و بهترین روش برای انتقال صفحات وب محسوب می شود. بسیاری از ارائه دهندگان CDN، به طور پیش فرض GZip را فعال کرده اند. صرفه جویی در فشرده سازی GZip چقدر قابل توجه است؟ معمولاً فایل های فشرده حدود 50 تا 70 درصد از حجم فایل اولیه کاهش می یابد.

CDN از چه سخت افزاری می تواند برای افزایش سرعت استفاده کند؟

از نظر بهینه سازی سخت افزار CDN، استفاده از هارد دیسک های حالت جامد (SSD)، نسبت به هارد دیسک های سنتی (HDD)، یک مزیت قابل توجه است. درایو های حالت جامد، می توانند فایل ها را تا 30 درصد سریعتر از هارد دیسک معمولی، باز کنند و انعطاف پذیرتر و قابل اطمینان تر هستند.