Trong thời đại kỹ thuật số ngày nay, việc tối ưu hóa tốc độ tải trang và cải thiện trải nghiệm người dùng trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. CDN đã và đang chứng tỏ là một giải pháp hiệu quả trong việc đáp ứng các nhu cầu này. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá CDN là gì? vai trò của CDN là gì trong phát triển web và ứng dụng.
CDN là gì? Content Delivery Network là gì?
CDN (Content Delivery Network – Mạng phân phối nội dung) là một mạng lưới gồm nhiều máy chủ được đặt tại nhiều vị trí địa lý khác nhau trên toàn thế giới. Các máy chủ trong mạng lưới CDN được gọi là các Edge Server, được đặt tại các vị trí gọi là PoP (Point of Presence).
Khi người dùng truy cập một trang web, dữ liệu của trang web được truyền tải từ máy chủ, đi qua mạng internet và đi tới máy tính của người dùng. Quá trình này sẽ mất nhiều thời gian nếu khoảng cách địa lý xa. CDN giúp tăng tốc quá trình này, bằng cách lưu trữ nội dung trang web trên các máy chủ gần với người dùng, từ đó dữ liệu được đưa tới người dùng một cách nhanh hơn, giảm thiểu thời gian phản hồi và các vấn đề liên quan tới độ trễ mạng.
Cách thức hoạt động của CDN là gì?
CDN hoạt động dựa trên nguyên tắc phân phối nội dung từ máy chủ gần nhất với người dùng. Khi người dùng yêu cầu truy cập một trang web hoặc một tệp tin, CDN sẽ tự động chuyển hướng yêu cầu đó đến máy chủ (edge server) gần nhất. Quá trình này bao gồm các bước sau:
- Người dùng gửi yêu cầu: Khi bạn truy cập một trang web hoặc xem một video, yêu cầu của bạn sẽ được gửi đến máy chủ CDN.
- Máy chủ CDN xử lý yêu cầu: CDN xác định vị trí của bạn và chuyển hướng yêu cầu đến máy chủ gần nhất.
- Trả về nội dung: Máy chủ gần nhất trả về nội dung mà bạn yêu cầu, giúp giảm độ trễ và tăng tốc độ tải trang.
Các loại nội dung CDN có thể phân phối
Với cái tên “Mạng phân phối nội dung”, CDN có thể phân phối nội dung gì? Một trang web có rất nhiều loại nội dung, nhưng nhìn chung có thể chia làm 2 loại như sau:
1. Nội dung tĩnh
Nội dung tĩnh (static content) là loại nội dung không thay đổi, dù người dùng là ai hay truy cập bằng thiết bị gì, các nội dung này hoàn toàn giống nhau.
Lấy ví dụ một trang web thương mại điện tử, mỗi sản phẩm được đăng bán đều có một trang chi tiết, với các hình ảnh giới thiệu. Các hình ảnh này là không đổi, bất kể người dùng nào xem chi tiết sản phẩm này đều sẽ thấy các hình ảnh tương tự. Các hình ảnh này là một dạng nội dung tĩnh. Một số nội dung tĩnh thường gặp trên một website có thể kể đến như logo trang web, các hình ảnh, video, file download…
CDN cache các nội dung tĩnh ở các edge Server và trả về cho người dùng, giúp tăng tốc độ tải trang web.
2. Nội dung động
Nội dung động (dynamic content) là loại nội dung có thể thay đổi theo người dùng, dựa trên một số tiêu chí như: người dùng đang truy cập, vị trí địa lý của người dùng, thời điểm truy cập, thiết bị sử dụng…
Vẫn lấy ví dụ trang web thương mại điện tử ở trên, mỗi người dùng có thể xem lại lịch sử mua hàng bằng việc truy cập đường dẫn example.com/history. Phía server khi nhận được request xem lịch sử mua hàng, sẽ cố gắng xác định người dùng đang request là ai (dựa vào các thông tin như token, session, … được đính kèm với request), từ đó truy vấn thông tin lịch sử và trả về cho người dùng. Thông tin lịch sử mua hàng này thay đổi theo người dùng, là một dạng nội dung động.
Về cơ bản, nội dung động là không thể cache. Tuy nhiên, CDN vẫn có thể tăng tốc độ tải loại nội dung này, bằng nhiều kĩ thuật khác nhau. Vậy, các kĩ thuật đó là gì, CDN thực sự hoạt động ra sao?
Cơ chế hoạt động của CDN
Để hiểu cơ chế hoạt động của CDN, hãy cùng xem qua ví dụ cụ thể sau đây. Giả sử một người dùng (User A) tại Hà Nội muốn truy cập và xem ảnh con mèo tại đường dẫn example.com/cat.png, máy chủ web example.com đặt tại New York. Cùng xem sau khi người dùng gõ example.com/cat.png trên trình duyệt, điều gì sẽ xảy ra.
Mô hình truyền thống khi không có CDN:
- User A truy vấn tới DNS server để lấy IP của máy chủ web có tên miền example.com.
- DNS Server trả về địa chỉ IP máy chủ web example.com (ở đây mình không đi sâu vào giải thích về DNS vì không nằm trong phạm vi của bài viết này, để hỉểu thêm về cách DNS hoạt động, bạn có thể xem thêm TẠI ĐÂY).
- User A gửi HTTP GET request tới địa chỉ IP nhận được để lấy hình ảnh mèo.
- Máy chủ example.com trả về hình ảnh mèo cho User A.
- Giả sử có User B cũng muốn xem ảnh mèo, quá trình sẽ diễn ra tương tự như user A.
Mô hình trên đây không sai, tuy nhiên có một số vấn đề như sau:
- Vì user A tại Hà Nội truy cập example.com/cat.png với máy chủ được đặt tại New York, khoảng cách địa lý là cực kì xa, thời gian để thiết lập kết nối và tải hình ảnh là rất lâu.
- Mọi request tài nguyên tương tự, đều được trực tiếp xử lí bởi máy chủ example.com. Khi số lượng người dùng truy cập lớn, máy chủ có thể bị quá tải.
Mô hình khi có CDN:
- User A truy vấn tới DNS server để lấy IP của máy chủ web có tên miền example.com.
- DNS Server trả về địa chỉ IP máy chủ CDN Edge Server có vị trí gần với user nhất , trong trường hợp này là Edge Server Ha Noi. Có nhiều cách thức để DNS Server tìm địa chỉ IP của CDN Edge Server có vị trí gần User nhất, có thể kể đến như IP Geolocation, Anycast Routing, … Mình sẽ không đi sâu vào giải thích các cách thức này, đây là một chủ đề rộng với nhiều kiến thức kĩ thuật liên quan, các bạn có thể tìm hiểu thêm nếu hứng thú.
- User A gửi HTTP GET request tới địa chỉ IP Edge Server Ha Noi nhận được để lấy hình ảnh mèo.
- Máy chủ Edge Server Ha Noi kiểm tra trong cache không có hình ảnh mèo, thực hiện request tới máy chủ example.com để lấy hình ảnh về.
- Máy chủ example.com trả về hình ảnh cho Edge Server Ha Noi.
- Edge Server Ha Noi kiểm tra các điều kiện được cài đặt, xác định hình ảnh này là một loại static content, thực hiện gửi trả hình ảnh về cho User A, đồng thời cache hình ảnh này lại.
- Giả sử có User B ở Hà Nội cũng muốn xem ảnh mèo, thực hiện DNS lookup domain example.com
- DNS Server trả về địa chỉ IP máy chủ CDN Edge Server có vị trí gần với user nhất (Edge Server Ha Noi).
- User B gửi HTTP GET request tới địa chỉ IP Edge Server Ha Noi nhận được để lấy hình ảnh mèo.
- Edge Server Ha Noi kiểm tra trong cache có lưu trữ hình ảnh này, thực hiện lấy hình ảnh từ cache và trả về cho User B.
Có thể thấy, CDN khắc phục những vấn đề gặp phải của mô hình truyền thống:
- Hình ảnh được cache tại máy chủ Edge Server có vị trí địa lý gần với User, giúp giảm thiểu đáng kể thời gian thiết lập kết nối và tải hình ảnh.
- CDN đóng vai trò như mạng lưới trung gian giữa User và máy chủ gốc (Origin Server) example.com. CDN Edge server trực tiếp nhận request từ User, và chỉ request tới máy chủ gốc khi cần thiết, giúp giảm tải cho máy chủ gốc.
Bằng việc cache các static content, tốc độ tải website sẽ được gia tăng đáng kể, cải thiện trải nghiệm người dùng.Với dynamic content, là một dạng nội dung không thể cache, các Edge Server sẽ không cache loại nội dung này. Thay vì vậy, CDN cung cấp các cơ chế để tối ưu quá trình tải dynamic content. Các nhà cung cấp CDN khác nhau, có các cách tối ưu quá trình tải dynamic content khác nhau. Một số ví dụ như:
- Amazone CloudFront:
- Tối ưu thời gian DNS query với Route 53.
- Keep-alive TCP connection: Giảm thiểu thời gian quá trình TCP handshake.
- Cloudflare:
- Cloudflare Workers: Javascript Serverless Funcion chạy trên các Edge Server giúp phản hồi dynamic content về cho người dùng mà không cần request tới Origin Server, dựa trên các input khác nhau như: loại thiết bị, thời gian trong ngày, vị trí địa lý của người dùng…
Lợi ích của việc sử dụng CDN là gì trong phát triển website và ứng dụng
Mạng phân phối nội dung (CDN) đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất, độ tin cậy và bảo mật cho website và ứng dụng. Việc sử dụng CDN mang đến nhiều lợi ích thiết thực, cụ thể:
- Tăng tốc độ tải website: Một trong những lợi ích lớn nhất của công nghệ CDN là khả năng tăng tốc độ tải trang. Với mạng lưới PoP lớn, phân bổ rộng khắp thế giới, dữ liệu được ưu tiên gửi từ Edge Server gần nhất với người dùng, gia tăng tốc độ cho trang web. Hiểu một cách đơn giản, khi nội dung được phân phối từ máy chủ gần người dùng nhất, thời gian truyền tải dữ liệu giảm đi đáng kể. Điều này không chỉ cải thiện trải nghiệm người dùng mà còn giúp tăng thứ hạng SEO của trang web.
- Tiết kiệm băng thông: Các máy chủ Edge Server sẽ lưu trữ các dữ liệu cache của trang web và gửi tới người dùng khi có thể, từ đó hạn chế việc truy cập tới máy chủ gốc để lấy dữ liệu, giúp tiết kiệm băng thông.
- Khả năng mở rộng và xử lý lượng truy cập lớp: Máy chủ gốc khi không sử dụng CDN, có thể gặp phải tình trạng lượng traffic lớn, phần cứng không ổn định, các sự cố về mạng… dẫn tới có các khoảng downtime, ảnh hưởng lớn đến các hoạt động của doanh nghiệp. Với hệ thống máy chủ phân tán toàn cầu, CDN servers có khả năng xử lý lượng truy cập lớn một cách hiệu quả. CDN phân tán nội dung trên mạng lưới nhiều máy chủ giúp giảm tải cho máy chủ gốc. Ngoài ra, nếu một hoặc nhiều Server CDN gặp sự cố và bị gián đoạn sẽ có các máy chủ khác sẽ thay thế. Khi một máy chủ gặp sự cố hoặc quá tải, các máy chủ khác có thể tiếp quản và đảm bảo dịch vụ không bị gián đoạn.
- Bảo mật: Các Edge Server CDN đóng vai trò là một trung gian (proxy) giữa người dùng và máy chủ gốc. Người dùng không cần biết địa chỉ IP của máy chủ gốc, nhờ đó, địa chỉ IP của máy chủ gốc không bị lộ ra ngoài. CDN với mạng lưới máy chủ lớn, được phân phối tải bằng các thuật toán tối ưu, giúp giảm tác động lên máy chủ gốc. Điều này đặc biệt hiệu quả giúp website chống lại các cuộc tấn công từ chối dịch vụ phân tán (DDoS).
- Tiết kiệm băng thông và chi phí: Bằng cách lưu trữ và phân phối nội dung từ các máy chủ gần người dùng, công nghệ CDN giúp giảm tải cho máy chủ gốc và tiết kiệm băng thông. Điều này không chỉ giảm chi phí hoạt động mà còn cải thiện hiệu suất tổng thể của hệ thống.
Lợi ích của ứng dụng CDN
CDN và ứng dụng trong thực tiễn
Bất kỳ doanh nghiệp nào có hiện diện trực tuyến đều có thể hưởng lợi từ việc sử dụng CDN. Với ít sự gián đoạn kết nối mạng hơn, trải nghiệm khách hàng sẽ tốt hơn. Dưới đây là một số lĩnh vực kinh doanh phổ biến hơn nơi CDN thường được tìm thấy:
- Thương mại điện tử – Các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực này phụ thuộc rất nhiều vào CDN để đảm bảo sản phẩm của họ có sẵn để mua 24/7. Các công ty có thời gian hoạt động liên tục có thể phục vụ nhiều đối tượng hơn và thường có tỷ lệ giữ chân khách hàng tốt hơn. Cả hai đều giúp tối đa hóa lợi nhuận.
- Giáo dục – Sự gia tăng của các khóa học trực tuyến đã phát triển vô cùng trong thập kỷ qua. Giờ đây mọi người từ khắp nơi trên thế giới có thể tham gia cùng một khóa học mà không cần phải rời khỏi nhà. Nhiều khóa học trong số này yêu cầu sinh viên truyền phát các bài giảng bằng âm thanh và video. Việc sử dụng CDN đảm bảo rằng dù vị trí của người tham gia ở đâu trên máy chủ, trải nghiệm người dùng của họ sẽ không bị ảnh hưởng.
- Truyền thông và Giải trí – Nhiều trang web truyền thông và quảng cáo sử dụng dịch vụ phát trực tuyến để cung cấp nội dung cho người dùng. Việc sử dụng CDN sẽ nâng cao quy trình này để đảm bảo ít có khả năng xảy ra bất kỳ sự gián đoạn hoặc độ trễ mạng nào, bất kể vị trí của người dùng.
- Chơi game trực tuyến – Chơi game là một trong những ứng dụng đòi hỏi khắt khe nhất không chỉ do lượng dữ liệu và giao dịch khổng lồ mà còn vì có rất nhiều người chơi kết nối cùng một lúc. Để cung cấp thời gian hoạt động tối đa có thể, các công ty trò chơi phải triển khai các hệ thống mạnh mẽ với mức độ sẵn sàng, độ tin cậy, khả năng chịu lỗi và khả năng mở rộng cao nhất. Các tính năng CDN này rất cần thiết để đảm bảo rằng game thủ có quyền truy cập vào trò chơi của họ khi họ muốn chơi.
Tiêu chí lựa chọn nhà cung cấp CDN là gì?
Khi lựa chọn nhà cung cấp CDN (Content Delivery Network), có một số tiêu chí quan trọng cần xem xét để đảm bảo rằng dịch vụ mà bạn chọn phù hợp với nhu cầu của bạn và mang lại hiệu quả cao nhất cho website. Dưới đây là các tiêu chí quan trọng mà Sunteco gợi ý tới Qúy khách hàng một số tiêu chí để lựa chọn nhà cung cấp CDN:
Hiệu suất và Tốc độ:
- Tốc độ phân phối: Nhà cung cấp CDN cần có các máy chủ phân phối nhanh chóng nội dung đến người dùng cuối.
- Thời gian phản hồi: Đảm bảo thời gian phản hồi của máy chủ CDN là tối ưu.
Phạm vi địa lý:
- Mạng lưới PoP rộng khắp trên toàn cầu để phục vụ người dùng ở nhiều khu vực khác nhau.
- Vị trí PoP: Các điểm PoP cần gần với đối tượng người dùng mục tiêu của bạn.
Tính năng bảo mật:
- Hỗ trợ SSL/TLS, bảo vệ DDoS, tường lửa ứng dụng web (WAF).
- Tối ưu hóa hình ảnh và video: Nén và tối ưu hóa nội dung đa phương tiện.
- Chính sách bộ nhớ đệm: Tùy chỉnh các chính sách cache để kiểm soát tốt hơn nội dung được lưu trữ và phân phối.
Khả năng mở rộng:
- Đáp ứng lưu lượng tăng: Khả năng mở rộng linh hoạt để xử lý lượng truy cập tăng đột biến.
- Hỗ trợ đa nền tảng: Tương thích với nhiều loại nền tảng và thiết bị.
Dịch vụ Hỗ trợ và SLA:
- Hỗ trợ khách hàng: Đội ngũ hỗ trợ kỹ thuật 24/7, qua nhiều kênh (chat, email, điện thoại).
- Thỏa thuận cấp độ dịch vụ (SLA): Cam kết về thời gian hoạt động (uptime) và mức độ dịch vụ.
Chi phí:
- Giá cả hợp lý: Cân nhắc giữa chi phí và các tính năng được cung cấp.
- Mô hình thanh toán: Tùy chọn thanh toán linh hoạt (theo dung lượng, băng thông, hoặc đăng ký cố định).
Chính sách Backup và Khôi Phục:
- Dịch vụ sao lưu: Hỗ trợ sao lưu dữ liệu thường xuyên.
- Khả năng khôi phục: Dễ dàng khôi phục nội dung trong trường hợp có sự cố.
Sunteco – Nhà cung cấp giải pháp CDN tại Việt Nam
Sunteco cung cấp đa dạng các dịch vụ – giải pháp công nghệ tiên tiến trên nền tảng điện toán đám mây. Là đối tác của CDNetworks Holdings Singapore – một nhà cung cấp giải pháp Mạng phân phối nội dung (CDN) hàng đầu thế giới. Sunteco đã đồng hành cùng các khách hàng trong việc tư vấn và triển khai dịch vụ nhằm đáp ứng nhu cầu riêng biệt. Sun CDN giúp tăng tốc độ tải trang web, cung cấp khả năng phục vụ tối ưu và cải thiện trải nghiệm người dùng. Giải pháp CDN hàng đầu của Sunteco, kết hợp với quy mô toàn cầu (2,800 PoP), cho phép chúng tôi cung cấp cho các doanh nghiệp trên khắp thế giới một trải nghiệm web nhanh chóng, đáng tin cậy và an toàn.
Lợi ích của khách hàng khi sử dụng Sun CDN từ Sunteco:
- Bảo vệ vượt trội: Hai lớp bảo vệ với dịch Tường lửa (WAF) Năng lực chống DDoS lên tới 15Tbps+ và 1 tỉ QPS Quản lý Bot theo kịch bản Bảo mật API bằng công nghệ vòng lặp khép kín.
- Bảo mật đa tầng: Phân tích và đề xuất thông minh Chống DDoS nhiều lớp Phân tích rủi ro thông mình với các Bot nâng cao Phát hiện các API chưa khai báo bằng các mẫu nhận dạng API.
- Dễ dàng sử dụng: Giao diện hiển thị đồng nhất Tự cài đặt, cấu hình dịch vụ Nhiều chế độ bảo vệ Tối ưu hóa giao diện giúp tiện lợi cho việc quản lý, vận hành.
Sunteco là đối tức chiến lược với CDNetworks Holdings Singapore – một nhà cung cấp giải pháp Mạng phân phối nội dung (CDN) hàng đầu thế giới
Có thể bạn quan tâm: SUNTECO x CDNetworks tiến đến mục tiêu mở rộng thị trường, cung cấp nền tảng Cloud toàn diện
Kết luận
Hy vọng qua bài viết này, bạn đã hiểu rõ hơn về CDN là gì? Vai trò của CDN trong phát triển web và ứng dụng. Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp để cải thiện hiệu suất và trải nghiệm người dùng cho trang web của mình, hãy cân nhắc sử dụng dịch vụ CDN từ các nhà cung cấp uy tín. Sunteco là đơn vị cung cấp dịch vụ CDN hiệu quả và nhanh chóng, hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn dịch vụ CDN phù hợp nhất với nhu cầu của doanh nghiệp bạn: 078 678 3868.
