یکی از راهکارهای کلیدی برای بهبود سرعت وبسایت‌ها، استفاده از CDN یا شبکه توزیع محتوا است. CDN با توزیع محتواها در نقاط مختلف جهان و ارائه آن‌ها به کاربران در نزدیکی جغرافیایی، می‌تواند به‌طور قابل توجهی سرعت لود وبسایت‌ها را افزایش دهد. در این مقاله، توضیح می‌دهیم که CDN چیست، چگونه کار می‌کند و چه مزایا و فوایدی را برای وبسایت‌ها و اپلیکیشن‌ها دارد.

به‌علاوه، نحوه عملکرد شبکه توزیع محتوا را توضیح می‌دهیم، معروف‌ترین سی‌دی‌ان‌ها را معرفی می‌‌کنیم و نکات مختلف دیگری را درباره این فناوری ارائه می‌دهیم. پس تا انتهای مجله پارس هاست همراه ما باشید.

CDN چیست؟ چه مزایا و معایبی دارد؟

CDN یا شبکه توزیع محتوا (Content Delivery Network) نوعی سیستم توزیع محتوا است که برای بهبود سرعت و کارایی بارگیری وبسایت‌ها و اپلیکیشن‌ها استفاده می‌شود. این شبکه‌ها دارای سرورهای قرارگرفته در نقاط مختلف جهان‌اند و وظیفه آن‌ها توزیع محتوا و فایل‌های وب به‌صورت موثر و سریع به کاربران است.

وقتی کاربری وبسایت یا اپلیکیشنی را بارگیری می‌کند، درخواست از سرور اصلی ارسال می‌شود. اما با استفاده از CDN، محتوا و فایل‌های وب از سرور اصلی به سرورهای مختلف در شبکه CDN کپی می‌شوند. سپس وقتی کاربر درخواستی را برای بارگیری محتوا می‌دهد، درخواست به سروری در نزدیکی محل جغرافیایی او ارسال می‌شود. این سرورها در نزدیکی مکان کاربر قرار دارند و محتوای درخواست‌شده را به‌سرعت ارائه می‌دهند.

مزایا و کاربردهای CDN

فناوری CDN (شبکه توزیع محتوا) در دنیای امروز بسیار کاربرد دارد. در ادامه به برخی از کاربردهای اصلی CDN اشاره می‌کنیم:

1. بهبود سرعت لود وبسایت: یکی از کاربردهای اصلی CDN، بهبود سرعت لود وبسایت‌ها و اپلیکیشن‌ها است. با توزیع محتوا در سرورهای قرارگرفته در نزدیکی جغرافیایی کاربران، زمان لود صفحات وب به‌طور قابل توجهی کاهش می‌یابد و تجربه کاربر بهبود می‌یابد.

2. کاهش بار سرور اصلی: با استفاده از CDN، بار سرور اصلی کاهش می‌یابد. زمانی که محتوا در سرورهای CDN ذخیره می‌شود، درخواست‌ها به سرورهای CDN ارسال می‌شود و بار به‌صورت توزیع‌شده بین این سرورها قرار می‌گیرد. این موضوع باعث کاهش بار و فشار بر سرور اصلی می‌شود و احتمال از کار افتادن سرور کاهش می‌یابد.

3. مقاومت در برابر حملات DDoS: سی‌دی‌ان می‌تواند مقاومت بیشتری در برابر حملات DDoS (حملات اشغال سرویس) داشته باشد. با توزیع ترافیک بین سرورهای CDN، حملات DDoS که به سرور اصلی می‌آیند، متوقف و توزیع شده می‌شوند. این باعث حفظ دسترسی به وبسایت یا اپلیکیشن در حالت‌های حملات مخرب می‌شود.

4. بهینه‌سازی محتوا: CDN می‌تواند محتوا را بهینه‌سازی کند و از طریق فشرده‌سازی فایل‌ها و تصاویر، حجم آن‌ها را کاهش دهد. این امر باعث کاهش زمان لود محتوا و صرفه‌جویی در پهنای باند می‌شود.

5. پشتیبانی از ترافیک بالا: با استفاده از CDN، وبسایت‌ها و اپلیکیشن‌ها می‌توانند ترافیک بالا را به‌خوبی پشتیبانی کنند. زیرساخت قدرتمند CDN، قابلیت ارائه محتوا به تعداد بسیار زیادی کاربر را فراهم می‌کند.

6. بهبود تجربه کاربر: با کاهش زمان لود صفحات وب و ارائه محتوا به‌صورت سریع و کارآمد، CDN تجربه کاربری را بهبود می‌بخشد. این امر باعث افزایش رضایت کاربران و افزایش نرخ تبدیل می‌شود، یعنی احتمال بیشتری وجود دارد که کاربران اقدامات موردنظر (مانند خرید یا ثبت‌نام) را انجام دهند.

معایب استفاده از CDN

استفاده از CDN بسیار مفید است، اما ممکن است معایبی نیز داشته باشد. در زیر به برخی از مشکلات استفاده از CDN اشاره می‌کنم:

1. هزینه: استفاده از CDN ممکن است هزینه‌بر باشد، به‌ویژه برای وبسایت‌ها یا اپلیکیشن‌هایی که ترافیک بالایی دارند. هزینه‌ها اغلب بر اساس حجم ترافیک و استفاده از سرویس‌های اضافی مانند فشرده‌سازی، حفاظت امنیتی و حملات DDoS محاسبه می‌شود.
2. مشکلات قابلیت دسترسی: در برخی موارد، استفاده از CDN ممکن است باعث بروز مشکلات قابلیت دسترسی شود. ممکن است سرورهای CDN در برخی مناطق جغرافیایی در دسترس نباشند و این موضوع می‌تواند باعث ایجاد محدودیت در دسترسی به محتوا برای برخی کاربران شود.
3. به‌روزرسانی ناهمگون محتوا: در صورتی که محتوا در سرور اصلی تغییر کند، ممکن است بروزرسانی محتوا در سرورهای CDN زمان ببرد و تا زمان به روزرسانی، کاربران به محتوای قدیمی دسترسی داشته باشند.
4. مشکلات امنیتی: استفاده از CDN باعث افزایش پایداری و امنیت محتوا می‌شود، اما در برخی موارد ممکن است به‌علت انتقال محتوا از سرور اصلی به سرورهای CDN، ریسکی برای امنیت اطلاعات وجود داشته باشد. بنابراین، لازم است توجه کافی به مسائل امنیتی هنگام استفاده از CDN شود.
5. مشکلات پشتیبانی فنی: در برخی موارد، ممکن است برای پیکربندی و مدیریت CDN نیاز به مهارت‌های فنی خاص باشد. به‌علاوه، در صورت بروز مشکلات فنی در شبکه CDN، پشتیبانی فنی مناسب و سریع می‌تواند ضروری باشد.

رفتار و عملکرد یک شبکه CDN به چه صورت است؟

رفتار یک شبکه CDN به‌شکل زیر است:

• درخواست کاربر: کاربر درخواست بارگیری یک صفحه وب یا محتوای خاص را از وبسایت یا اپلیکیشن می‌دهد.
•  مسیریابی: درخواست کاربر به سرور DNS ارسال می‌شود تا آدرس IP سرور CDN مربوطه برگردانده شود.
•  مکان نزدیکترین سرور: سرور DNS آدرس IP سرور CDN نزدیکترین به مکان جغرافیایی کاربر را برمی‌گرداند.
•  درخواست به سرور CDN: درخواست کاربر به سرور CDN در نزدیکی جغرافیایی او ارسال می‌شود.
•  بارگیری محتوا: سرور CDN محتوا را یا از سرور اصلی دریافت می‌کند، یا اگر قبلا ذخیره شده باشد، به‌طور مستقیم از حافظه کش خود بارگذاری می‌کند.
• تحویل محتوا: سرور CDN محتوا را به کاربر ارسال می‌کند. این ارسال می‌تواند از طریق شبکه CDN اصلی یا از طریق یکی از سرورهای در نزدیکی جغرافیایی کاربر انجام شود.
• ذخیره حافظه نهان (Caching): محتوا در سرورهای CDN ذخیره می‌شود تا درخواست‌های بعدی کاربران در همان منطقه به‌صورت سریع‌تر پردازش شود.
• به روزرسانی محتوا: در صورتی که محتوا در سرور اصلی تغییر کند، CDN آن را بروزرسانی می‌کند تا درخواست‌های بعدی به محتوای جدید ارجاع دهد.

به‌طور خلاصه، شبکه CDN درخواست کاربران را مسیریابی کند و محتوای مورد نیاز را از سرورهای در نزدیکی جغرافیایی کاربران بارگیری می‌کند. چنین امری باعث کاهش زمان لود، بهبود کارایی و ارائه محتوا به‌صورت سریعتر و بهتر به کاربران می‌شود.

انواع CDN چیست؟

در عمل چند مدل فنی و تجاری برای CDN وجود دارد که هرکدام مزایا و موارد استفاده خاص خود را دارند؛ در این بخش، آن‌ها را معرفی و بررسی می‌کنیم:

١. شبکه توزیع محتوای همتا‌به‌همتا (P2P CDN)

در مدل P2P بخشی از توزیع محتوا بین کاربران (هم‌گره‌ها) انجام می‌شود، به‌طوری‌که هر کاربر می‌تواند بخشی از فایل را به دیگران ارسال کند. این روش بار سرور مرکزی را پایین می‌آورد و برای توزیع فایل‌های حجیم بین کاربران مفید است؛ اما پیاده‌سازی آن به هماهنگ‌سازی و مدیریتی دقیق نیاز دارد.

٢. Push CDN

در Push CDN، صاحب محتوا فایل‌ها را از پیش به سرورهای CDN آپلود (فشار) می‌دهد تا هر لبه نسخه تازه محتوا را داشته باشد. این مدل برای محتواهای نسبتا ثابت مانند فایل‌های دانلودی یا آرشیوهای رسانه‌ای مناسب است زیرا کنترل بیشتری روی انتشار اولیه محتوا به شما می‌دهد.

٣. Pull CDN

وقتی اولین کاربر فایل را درخواست می‌کند، سرور CDN آن را از مبدا می‌آورد و در سرورهای کش ذخیره می‌کند تا دفعات بعد سریع‌تر سرو شود. این مدل برای سایت‌هایی که نمی‌خواهند همه فایل‌ها را از قبل آپلود کنند یا محتوا مرتبا تغییر می‌کند، برای مدیریت مناسب و ساده‌تر است.

۴. CDNهای مبتنی بر پروکسی (Reverse Proxy CDN)

در این نوع CDN، شبکه لبه به‌عنوان یک پروکسی معکوس عمل می‌کند؛ یعنی کلیه درخواست‌ها ابتدا به لبه‌ها می‌آیند و در صورت لزوم به سرور اصلی فوروارد می‌شوند. 

۵. CDNهای مبتنی بر DNS

برخی CDNها از مکانیزم DNS برای هدایت کاربران استفاده می‌کنند؛ در این روش، پاسخ DNS بر اساس موقعیت کاربر یا وضعیت بار شبکه، او را به نزدیک‌ترین سرور لبه (Edge Server) هدایت می‌کند. ین شیوه ساده و مقیاس‌پذیر است، اما وابستگی آن به تنظیمات و کش DNS می‌تواند زمان‌بندی به‌روزرسانی‌ها را پیچیده کند.

۶. CDNهای پویا (Dynamic CDN)

CDNهای پویا برای سرویس‌دهی محتوای دینامیک مثل APIها یا صفحات شخصی‌سازی‌شده طراحی شده‌اند و از ترکیب کش هوشمند و پردازش در لبه (Edge Computing) برای کاهش تاخیر استفاده می‌کنند. این نوع مناسب برنامه‌ها و وب‌سایت‌هایی است که محتوایشان مکررا تغییر می‌کند، اما همچنان نیاز به پاسخ سریع دارند.

٧. CDNهای تمام‌ابری (Cloud-native CDN)

این گونه CDNها درون اکوسیستم یک ارائه‌دهنده ابری (برای مثال AWS، Google Cloud یا Azure) ارائه می‌شوند و یکپارچگی نزدیکی با سایر سرویس‌های ابری دارند. اگر زیرساخت شما در فضای ابری است، استفاده از CDN تمام‌ابری می‌تواند مدیریت، امنیت و مقیاس‌پذیری را ساده‌تر کند.

٨. CDNهای خصوصی (Private CDN)

سازمان‌های بزرگ یا خدمات حساس گاهی CDN خصوصی راه‌اندازی می‌کنند؛ در این حالت شبکه توزیع محتوا کاملا تحت کنترل آن سازمان قرار دارد. CDN خصوصی مزیت‌هایی مثل کنترل کامل بر داده‌ها و قوانین امنیتی سفارشی را فراهم می‌کند، اما هزینه و پیچیدگی پیاده‌سازی و نگهداری آن بالاتر است.

یکی از کاربردهای اصلی CDN، بهبود سرعت لود وبسایت‌ها و اپلیکیشن‌ها است.

معرفی سرویس‌دهنده‌های CDN معروف خارجی و ایرانی

اکنون که با اینکه CDN چیست و مزایای CDN آشنا شدیم، نوبت آن است که بهترین سرویس‌های سی دی ان داخلی و خارجی را هم بشناسیم. در جدول زیر اطلاعات چند سرویس‌‌دهنده شناخته‌شده (خارجی و ایرانی) آورده شده‌است:

نکته: این فهرست صرفا یک معرفی کلی و مقایسه کوتاه است. برای اطلاعات دقیق‌تر، جزئیات فنی، تعرفه‌ها و آگهی‌های خدمات، به وب‌سایت رسمی هر سرویس‌دهنده مراجعه کنید یا با فروش/پشتیبانی آن‌ها تماس بگیرید.

در ادامه، توضیحاتی درباره معروف‌ترین شبکه‌های توزیع محتوا را می‌خوانید:

• Cloudflare: یکی از محبوب‌ترین و قدرتمندترین سرویس‌های CDN رایگان است. این CDN ارائه‌دهنده امکاناتی مانند فشرده‌سازی، کش، حفاظت امنیتی و ضد DDoS است. همچنین، Cloudflare دارای شبکه توزیع محتوا در سراسر جهان است و از طریق پنل کاربری آن می‌توانید تنظیمات و مدیریت CDN خود را انجام دهید.
• Fastly: یک CDN قدرتمند است که برای بارگیری سریع محتوا و ارائه آن به کاربران در سراسر جهان استفاده می‌شود. Fastly امکاناتی مانند فشرده‌سازی، کش، روتینگ هوشمند و حفاظت امنیتی را ارائه می‌دهد. این CDN برای استفاده رایگان نیاز به ثبت‌نام دارد، اما برنامه رایگان آن مناسب برخی پروژه‌ها است.
• Cloudinary: نوعی سرویس مدیریت تصاویر و ویدیوهاست که همچنین امکانات CDN را نیز ارائه می‌دهد. با استفاده از Cloudinary، می‌توانید تصاویر و ویدیوهای خود را به‌طور خودکار بارگیری و بهینه سازی کنید و از طریق شبکه توزیع محتوا آن‌ها را به کاربران ارسال کنید. Cloudinary برنامه‌های رایگانی نیز ارائه می‌دهد که برای پروژه‌های کوچک مفید است.
• jsDelivr: یک CDN برای فایل‌های جاوااسکریپت، CSS و فونت است. این CDN امکاناتی مانند کش، فشرده‌سازی و ارائه محتوا به‌صورت فشرده را داراست. jsDelivr از توزیع محتوا از طریق شبکه توزیع محتوا Cloudflare و Fastly استفاده می‌کند.

نکته: شرایط و قوانین، هر یک از سرویس‌های CDN رایگان ممکن است محدودیت‌هایی در مصرف منابع و حجم ترافیک داشته باشند. از این رو، شما بسته به نیازهایتان، شاید بخواهید از نسخه پولی یا برنامه‌های پیشرفته‌تر این CDN‌ها استفاده کنید.

استفاده از CDN برای چه سایت‌هایی مناسب است؟

در حالت کلی و برای افزایش سرعت سایت،CDN برای آن دسته از وب‌سایت‌هایی مناسب است که:

• ترافیک بالایی دارند (فروشگاه‌های اینترنتی، خبرگزاری‌ها)
• محتوای رسانه‌ای (تصویر/ویدئو) زیادی ارائه می‌کنند
• کاربران پراکنده جغرافیایی دارند
• نیاز به تحمل ترافیک لحظه‌ای یا حملات DDoS دارند
• می‌خواهند بار سرور اصلی را کاهش دهند و تجربه کاربر را بهبود دهند.

در واقع اگر می‌خواهید بار اولیه سرور را کم کنید و با بهینه‌سازی سرعت سایت دسترسی پایدارتر ارائه دهید، شبکه توزیع محتوا راه‌حل مناسبی است.

آیا CDN همان میزبان وب (web host) است؟

خیر، هاست (میزبان وب) همان سرور اصلی است که فایل‌ها و دیتابیس سایت شما را نگه می‌دارد؛ CDN اما شبکه‌ای از سرورهای پراکنده است که کپی‌های موقت همان فایل‌ها را در نقاط نزدیک به کاربران ذخیره می‌کند تا هر کاربر از نزدیک‌ترین سرور محتوا را دریافت کند. نتیجه‌اش بار کمتر روی هاست اصلی، بارگذاری سریع‌تر صفحات و تجربه پایدارتر برای کاربران است.

چه نوع محتوایی روی CDN ذخیره می‌شود؟

محتواهایی که روی CDN قرار می‌گیرد، به‌طور معمول آن‌هایی هستند که زیاد تغییر نمی‌کنند یا می‌توانیم آن‌ها را برای مدتی با اطمینان کش کنیم. نگهداری این فایل‌ها روی سرورهای لبه باعث می‌شود صفحات سریع‌تر بارگذاری شوند و فشار از روی سرور اصلی کاسته شود. محتوای کاملا پویا اغلب از سرور اصلی سرو می‌شود، مگر اینکه با سیاست‌های کش و منطق لبه طوری تنظیم شود که بخشی از آن هم قابل نگهداری در CDN باشد. 

در کل، محتواهای زیر بیشتری در سی دی ان ذخیره‌ می‌شوند:

• تصاویر
• فایل‌های CSS و JavaScript
• فونت‌ها
• فایل‌های ویدیویی/صوتی
• بسته‌های دانلود 
• برخی پاسخ‌های API قابل‌کش

معیارهای انتخاب شبکه تحویل محتوا چیست؟

انتخاب یک CDN مناسب بیش از یک تصمیم فنی ساده است؛ باید نیاز واقعی پروژه‌تان (پوشش کاربران، نوع محتوا، بودجه و نیازهای امنیتی) را با قابلیت‌های سرویس‌دهنده تطبیق دهید. 

در ادامه معیارهای کلیدی که هنگام مقایسه سرویس‌ها باید دقیق بررسی کنید آمده است:

• پوشش جغرافیایی: ببینید آیا سرورهای CDN در نزدیکی محل بیشتر کاربران شما هستند یا نه. هرچه نزدیک‌تر باشد سرعت بهتر خواهد بود.
• امنیت: سرویس باید بتواند از سایت شما در برابر حملات رایج محافظت کند و اتصال‌های امن (https) را ساده کند.
• کنترل کش: امکان تعیین مدت‌زمان نگهداری فایل‌ها روی CDN و پاک‌کردن سریع کش وقتی لازم شد (برای مثال بعد از به‌روزرسانی محتوا).
• قابلیت انجام کارهای کوچک در لبه شبکه: بعضی CDNها اجازه می‌دهند پردازش‌های ساده (برای نمونه تغییر اندازه تصویر یا بازنویسی آدرس) در سرورهای نزدیک کاربر انجام شود؛ اگر به این قابلیت نیاز دارید، بررسی کنید.
• هزینه‌ها و مدل پرداخت: بدانید هزینه بر اساس چه چیزی محاسبه می‌شود (مقدار تردد، تعداد درخواست‌ها یا امکانات اضافه) و برآورد مصرف واقعی را با قیمت‌ها مقایسه کنید.
• پشتیبانی و پاسخگویی: سرعت و کیفیت پشتیبانی شرکت و وجود تضمین سرویس برای کسب‌وکارهای حساس بسیار حیاتی است.
• سهولت راه‌اندازی: بررسی کنید نصب و اتصال CDN به سایت شما ساده باشد و اسناد، پلاگین یا راهنما داشته باشد.
• گزارش‌ها و آمار: دسترسی به گزارش‌های سرعت، میزان استفاده و خطاها به شما کمک می‌کند مشکلات را سریع پیدا کنید.
• پایداری و برنامه جایگزین: ببینید اگر CDN دچار مشکل شد چه اتفاقی می‌افتد و آیا امکان بازگشت ترافیک به سرور اصلی یا راه‌حل‌های حفاظتی وجود دارد یا نه.

تفاوت CDN و VPN چیست؟

هرچند هر دو با شبکه سروکار دارند، هدف و عملکرد CDN و VPN کاملا متفاوت است. تفاوت این دو فناوری را می‌توانیم در جدول زیر خلاصه کنیم:

افزایش سرعت و پایداری سایت با CDN و سرور

با اینکه در مطلب فوق با CDN آشنا شدیم، برای دستیابی به بهترین نتیجه در بهینه‌سازی وب، ابتدا انتخاب یک هاست مناسب و تمرکز بر افزایش سرعت سایت ضروری است. سپس با کانفیگ اصولی سرور، فعال‌سازی CDN و تنظیم کش می‌توانیم بار روی سرور را کاهش دهیم و زمان بارگذاری صفحات را به‌طور محسوس کم کنیم. در آخر، اگر مخاطبین شما در مناطق جغرافیایی مختلف قرار دارند، استفاده از سرور مجازی نزدیک به آن‌ها به‌عنوان مکمل CDN و تنظیمات مناسب، تجربه کاربری، پایداری سرویس و سرعت پاسخ‌دهی را بهبود می‌بخشد.

سوالات متداول

۱. CDN چیست و چه فایده‌ای برای وب‌سایت من دارد؟
CDN شبکه‌ای از سرورهای توزیع‌شده است که محتوا را از نزدیک‌ترین نقطه به کاربر تحویل می‌دهد؛ با این کار زمان بارگذاری کاهش، بار روی سرور اصلی کم و دسترسی‌پذیری افزایش می‌یابد.

۲. آیا استفاده از CDN برای همه سایت‌ها لازم است؟
نه لزوما؛ CDN بیشتر برای سایت‌های با ترافیک بالا، کاربران پراکنده جغرافیایی یا محتوای رسانه‌ای زیاد مفید است؛ اما حتی سایت‌های کوچک برای بهبود سرعت و امنیت می‌توانند از نسخه‌های رایگان بهره ببرند.

۳. آیا CDN می‌تواند محتوای پویا (برای نمونه صفحات شخصی‌سازی‌شده) را کش کند؟
برخی تکنیک‌ها و تنظیمات پیشرفته (مثل cache-control، edge logic یا partial caching) امکان کش تا حدی محتوای پویا را فراهم می‌کنند؛ اما محتوای کاملا شخصی‌سازی‌شده به‌طور معمول از مبدا سرو می‌شود.

۴. استفاده از CDN چقدر هزینه دارد؟
هزینه‌ها بسته به پوشش جغرافیایی، پهنای‌باند مصرفی، قابلیت‌های امنیتی و مدل قیمت‌گذاری سرویس‌دهنده متغیر است؛ بسیاری از ارائه‌دهندگان پلن‌های رایگان یا آزمایشی دارند که برای شروع مناسب‌اند.

۵. آیا CDN روی سئو تاثیر دارد؟
بله، بهبود سرعت بارگذاری و دسترسی‌پذیری با CDN می‌تواند تجربه کاربری و سیگنال‌های مرتبط با سئو را بهتر کند، اما پیاده‌سازی نادرست (مثلا تنظیمات اشتباه canonical یا هدایت‌ها) ممکن است مشکلات سئویی ایجاد کند.