Czym jest CDN i w jaki sposób podnosi wydajność i bezpieczeństwo strony WWW?

Czym jest CDN?

CDN (ang. Content Delivery Network) jest siecią serwerów rozlokowanych w różnych miejscach na świecie, które współpracują, aby szybko dostarczać zawartość stron internetowych użytkownikom. Główna idea polega na tym, aby treści były przechowywane bliżej użytkowników końcowych, co znacznie przyspiesza ich ładowanie i zwiększa wydajność stron WWW. CDN często działa na zasadzie reverse proxy, czyli pośredniczy w komunikacji między użytkownikiem przeglądającym stronę a hostingiem i serwerem głównym, na którym działa dana strona.

Rozwiązanie to niesie za sobą szereg zalet: przyspiesza ładowanie się strony, ogranicza ruch sieciowy głównego serwera oraz może chronić przed atakami typu DoS czy DDoS.

Jak działa CDN?

Gdy użytkownik próbuje uzyskać dostęp do strony internetowej, zapytanie jest automatycznie kierowane do najbliższego serwera CDN. Ten serwer dostarcza zawartość strony z najbliższej lokalizacji, co minimalizuje opóźnienia. CDN przechowuje kopie statycznych zasobów takich jak obrazy, pliki CSS i JavaScript, co pozwala na szybkie dostarczanie tych elementów bez konieczności kontaktowania się z serwerem głównym za każdym razem. Jeśli zawartość nie jest dostępna na serwerze CDN, jest pobierana z serwera głównego i zapisywana w pamięci podręcznej CDN na przyszłe zapytania.

Jakie korzyści przynosi nam korzystanie z sieci CDN?

Główną zaletą jest bez wątpienia przyspieszenie ładowania statycznych zasobów strony (takich jak obrazki, style czy skrypty JavaScript). Dzięki pobieraniu tych treści z serwera najbliższego klientowi czas odpowiedzi oraz ładowania strony może być znacząco niższy. Również fakt że serwer główny strony musi teraz obsługiwać w większości tylko zapytania dynamiczne, takie jak wczytywanie informacji o zawartości strony czy obsługa logowania lub dokonywanych na sklepie zakupów, sprawia że jego obciążenie jest niższe, a więc może wykonywać żądane operacje szybciej. Idąc dalej, większa szybkość działania strony pozytywnie wpływa na wrażenia użytkownika strony oraz na wyniki SEO witryny.

Dzięki temu że żadne żądania klientów nie są wysyłane bezpośrednio do głównego serwera, korzystanie z sieci CDN zwiększa również bezpieczeństwo. W przypadku zastosowania poprawnej konfiguracji klient nie jest w stanie nawet określić adresu IP ani lokalizacji głównego serwera, a więc przeprowadzenie ataku bezpośrednio na ten serwer jest znacząco utrudnione. Również w przypadku ataków typu DoS (ang. Denial of Service), wykonanie takiego ataku jest większym wyzwaniem, ponieważ największe obciążenie przejmą w pierwszej kolejności serwery brzegowe sieci CDN i, przy odpowiedniej konfiguracji, zablokują te zapytania zanim dotrą do serwera głównego.

Niektóry dostawcy rozwiązań CDN nawet idą dalej i oferują rozwiązania takie jak Always Online, dające możliwość odwiedzenia strony nawet w wypadku gdy główny serwer uległ awarii. Strona taka ma wówczas co prawda ograniczoną funkcjonalność, ale nie znika całkowicie z sieci.

Powyżej przedstawiamy wykres dla jednej ze stworzonych przez nas stron dla której ruch odbywa się poprzez sieć CDN. Jak możemy zauważyć, zdecydowana większość ruchu sieciowego jest obsługiwana przez serwery brzegowe, i nigdy nie dociera do serwera głównego.

Różnica prędkości ładowania zasobów poprzez sieć CDN może być znacząca. Po przeprowadzeniu szybkiego testu i wysłaniu 10 zapytań dla zasobu przechowywanego na serwerze brzegowym, oraz 10 kolejnych dla tego samego zasobu, ale kierując zapytanie bezpośrednio do serwera głównego można zauważyć ponad 3 krotny wzrost prędkości ładowania się pliku: średnio 34,6 ms poprzez sieć CDN i 110,4 ms pobierając zasób z serwera głównego.

Czy warto korzystać z rozwiązań typu CDN?

Jeżeli twoja strona ma wiele odwiedzin, czas ładowania wydłuża się w godzinach szczytu lub wydajność strony spada pod wpływem ilości botów, to zdecydowanie warto rozważyć wdrożenie takiego rozwiązania. Obecnie istnieje na rynku wiele firm oferujących tego typu usługi. Wśród nich godnymi uwagi są rozwiązania firmy Cloudflare, które zapewniają wszystkie opisane powyżej korzyści bez dodatkowych kosztów. Ponadto wśród oferowanych usług znajduje się m.in. darmowy certyfikat SSL, czy wykorzystanie protokołu HTTP/3 w połączeniach klient — serwer brzegowy, nawet gdy serwer główny nie wspiera tych rozwiązań.

Zapraszamy do kontaktu jeśli jesteś zainteresowany wdrożeniem tych rozwiązań na swojej stronie WWW 🙂