CDN: ما هي وكيف تعمل؟

تُعد سرعة تحميل أي موقع ويب عاملاً أساسياً يحدد مدة بقاء الزوار في الموقع، وتؤثر في تجربة المستخدم أو مستوى الرضا العام. توجد عدة طرق لتحسين الموقع، وإذا استنفدت الخيارات المتاحة، فقد حان الوقت للاستعانة بخدمات خارجية مثل خدمة CDN.

في هذا المقال، سنشرح وظائف CDN وأهميتها ومكوّناتها الرئيسية لتحسين أداء موقع الويب. 

ما هي CDN؟

CDN، أو شبكة توصيل المحتوى، هي شبكة من الخوادم موزعة في مواقع مختلفة، تخزّن نسخاً من محتوى الويب مثل الصور وملفات CSS وJS وHTML. 

يعمل خادم الاستضافة كمصدر للمعلومات، حيث تُنشأ صفحات الموقع الديناميكية ثم تُوزّع على جميع الخوادم ضمن شبكة CDN. بعد ذلك، تُقدَّم الصفحات المخزنة مؤقتاً للزوار من أقرب خادم CDN جغرافياً. 

كيف تعمل CDN؟

إذا شهد موقع ويب ارتفاعاً مفاجئاً في حركة المرور، فقد يتباطأ الخادم أو يتعطل تماماً. تساعد CDN في إدارة زيادة حركة المرور عبر توزيع الحمل على خوادم متعددة داخل الشبكة.

على سبيل المثال، إذا كان خادم استضافة موقع ويب موجوداً في باريس، فسيتلقى الزائر من نيويورك المحتوى من خادم CDN موجود في نيويورك. وبالمثل، سيحصل الزائر من طوكيو على المحتوى نفسه من خادم CDN في طوكيو. وهذا يقلل عدد قفزات الشبكة اللازمة لتوصيل المحتوى، مما يقلل وقت تحميل الصفحة.

فيما يلي المراحل الرئيسية لعمل CDN:

المرحلة 1 – يطلب الجهاز الذي يعمل عليه متصفح الويب الخاص بالمستخدم محتوى ويب متنوعاً مثل الصور وJavaScript وHTML وCSS.

المرحلة 2 – يُوجَّه هذا الطلب إلى أنسب خادم CDN.

المرحلة 3 – يوفّر خادم CDN نسخة مخزنة مؤقتاً من المحتوى المطلوب.

المرحلة 4 – إذا لم يكن المحتوى متاحاً على ذلك الخادم، فيُجلب من خادم آخر ضمن شبكة CDN.

المرحلة 5 – إذا كان المحتوى قديماً أو غير متاح على خوادم CDN الأخرى، يُرسل الطلب إلى الخادم الأصلي.

مكوّنات CDN

• نقطة حضور (PoP) هي موقع أو نقطة وصول تربط المستخدمين بالإنترنت. ويمكن أن توجد في أماكن مختلفة، مثل مراكز البيانات أو أجزاء من المباني. تعمل نقاط PoP كجسر بين المستخدمين المحليين وشبكة الإنترنت. والغرض منها تقليل المسافة التي تحتاج البيانات إلى قطعها، مما يجعل اتصالات الإنترنت أسرع. ومن دون نقاط PoP، سيواجه المستخدمون سرعات إنترنت أبطأ وانقطاعات أكثر.
• خوادم التخزين المؤقت تشبه المكتبات الصغيرة. فهي تخزّن الكتب الشائعة، أي محتوى موقع الويب، التي يستعيرها الناس كثيراً. عندما يرغب شخص في قراءة كتاب، تقدّمه المكتبة المحلية بسرعة، تماماً كما توصل CDN المحتوى من ذاكرة التخزين المؤقت لأقرب خادم من أجل وصول أسرع.
• DNS. أسماء النطاقات هي أسماء سهلة القراءة تساعد على تحديد مواقع الويب والموارد الأخرى على الإنترنت. عند إدخال اسم نطاق في متصفح الويب، يرسل جهازك طلباً إلى خادم DNS، ثم يعيد الخادم عنوان IP المقابل.
• الشبكة العالمية هي مجموعة وصلات الإنترنت عالية السرعة التي تربط جميع نقاط PoP.
• محرك توصيل المحتوى، أو CDE، يشبه قلب CDN إذ يعالج المعلومات باستمرار. وهو يراقب الشبكة طوال الوقت، ويتحقق من أمور مثل حداثة البيانات المخزنة، ومدى انشغال الخوادم، ومواقع المستخدمين. ثم يقرر بسرعة أفضل طريقة لتوصيل المحتوى إلى المستخدمين.

CDN الموزعة مقابل CDN الموحّدة

في هذا الجزء، سنناقش نوعين رئيسيين من شبكات CDN: الموزعة والموحّدة.

شبكات CDN الموزعة تستخدم عدداً كبيراً من نقاط PoP متوسطة ومنخفضة السعة في مناطق محددة لتبقى قريبة من المستخدمين. وغالباً ما توضع هذه النقاط على مسافة بضع عشرات الأميال فقط من بعضها البعض. كان هذا الإعداد شائعاً في شبكات CDN المبكرة التي اعتمدت هذا النموذج أثناء انتقال الإنترنت من الأسلاك النحاسية إلى الألياف. لكن شبكات CDN الموزعة كانت أبطأ في التحديث والتهيئة بحكم طبيعتها.

شبكات CDN الموحّدة تضم عدداً قليلاً من نقاط PoP عالية السعة، وتقع عادةً في مراكز البيانات أو في مواقع قادرة على إدارة كمية كبيرة من حركة المرور. والفائدة الحقيقية لهذا الإعداد هي البنية التحتية المركزية. ويمكن للمستخدمين ومشغلي الشبكة الاستفادة من إدارة أسهل وتحديثات سريعة. كما أن نقاط PoP عالية السعة أكثر صموداً أمام هجمات DDoS. ومن عيوب هذا النهج انخفاض الفاعلية في المناطق ذات الاتصال الضعيف.

هنا يمكنك الاطلاع على جدول مقارنة بين شبكات CDN الموزعة والموحّدة.

ما المواقع التي ينبغي أن تستخدم CDN بالدرجة الأولى؟

أولاً، تُعد CDN الخيار الأفضل للمشاريع التي تستهدف جمهوراً عالمياً، مثل Wikipedia أو BBC. وينبغي أيضاً أن تستخدم CDN مواقع الويب المعروفة التي تبث محتوى الفيديو ودور السينما عبر الإنترنت والمنصات المماثلة مثل YouTube وNetflix وTwitch، لتسريع عملية التحميل. وقد تفيد أيضاً بوابات الإعلام الكبيرة التي تخزن كميات هائلة من المعلومات، مثل معارض الصور أو مكتبات الصور الفوتوغرافية. 

ومع ذلك، لا تقتصر ملاءمة شبكات CDN على هذه المواقع العملاقة، فهي مثالية أيضاً للمواقع الأصغر مثل متاجر التجارة الإلكترونية والبوابات الإخبارية والمنتديات المحلية. ومن خلال تطبيق تقنية CDN على موقع الويب، يمكنك تسريع أدائه، وتقليل خطر أخطاء البيانات وفقدان المعلومات المهمة، وتحسين ترتيب موقعك لأن Google تنظر بإيجابية إلى هذه التغييرات. 

فوائد استخدام تقنية CDN

ليست زيادة سرعة تحميل صفحات الموقع الميزة الوحيدة للاتصال بـ CDN. لنتناول مزايا أخرى لاستخدام شبكة توصيل المحتوى:

• تقليل الحمل على الخادم الأصلي. تُعالج طلبات الزوار بواسطة خوادم شبكة CDN، بينما تتولى العقد الإقليمية معظم العمل. وهكذا تخفف العبء عن الخادم الرئيسي الذي يستضيف الموقع.

• حماية إضافية من هجمات DDoS. يتطلب مهاجمة موقع يستخدم CDN موارد أكثر مقارنة بمهاجمة المواقع التي لا تتمتع بحماية CDN. لذلك ستكون الحماية الإضافية ميزة إذا كان موقعك يتعرض لهجمات DDoS بشكل متكرر.

• موثوقية للمشاريع عبر الإنترنت. إذا حُظر الوصول إلى الموقع الرئيسي، تُخزَّن نسخ من صفحات الموقع في الشبكة، لذلك يظل بإمكان الزوار الوصول إلى الموارد. 

• ترتيب أعلى في نتائج البحث. يؤدي تحسين أداء الموقع إلى ترتيب أفضل في محركات البحث، مما يجذب مزيداً من الزوار. وابتداءً من يناير 2019، منحت Google مواقع الويب ذات أوقات التحميل الأسرع ترتيباً أعلى في نتائج البحث.

• استضافة ميسورة التكلفة. إذا لم يتمكن مالك الموقع من تحمل خطط الاستضافة المكلفة، توفر CDN تشغيلاً مستقراً للموقع حتى على الاستضافة الافتراضية العادية ذات موارد الخادم وحركة المرور المحدودة.

اختيار البروكسي المناسب لـ CDN

تعمل البروكسيات كوسطاء بين موقع الويب والمستخدم، إذ تخزّن المحتوى وتوزّعه من موقع قريب إلى المستخدم. وتساعد البروكسيات في إدارة الارتفاعات المفاجئة في حركة مرور موقع الويب عبر موازنة الحمل بين خوادم متعددة. وهناك مزايا كثيرة أخرى للحصول على بروكسي، مثل ترتيب أعلى في البحث وأمان متقدم وأداء أفضل لموقع الويب عموماً. كما يمكنك تهيئة البروكسيات بطرق مختلفة لتخصيص CDN وتحقيق أفضل النتائج. 

عند اختيار البروكسي، يُنصح أولاً بالتحقق من احتياجات موقع الويب. إذا كان موقعك يتمتع بحركة مرور متوسطة وميزانية محدودة، فقد تكون البروكسيات المشتركة حلاً اقتصادياً. يستخدمها عدة مستخدمين، مما قد يؤثر أحياناً في السرعة. ومع ذلك، فهي جيدة للأغراض العامة. 

بالنسبة إلى مواقع الويب ذات حركة المرور العالية، توفر البروكسيات المخصصة أداءً وأماناً أفضل. إذ يستخدمها مستخدم واحد حصراً، لذلك يمكنك الاطمئنان إلى سرعة وموثوقية ثابتتين. وعموماً، تتميز البروكسيات المخصصة بأنها أسرع وأكثر أماناً وخصوصية من البروكسيات المشتركة، لكنها أعلى سعراً. 

تُعد البروكسيات المشتركة والمخصصة نوعين فرعيين من بروكسيات مركز البيانات. وهناك أيضاً بروكسيات سكنية وبروكسيات للهواتف المحمولة. 

• البروكسيات السكنية موثوقة وفعالة للغاية لضمان إخفاء الهوية، مما يجعلها مثالية للمهام التي تتطلب قدراً عالياً من إخفاء الهوية والجدارة بالثقة. 
• بروكسيات الهواتف المحمولة أفضل للمهام الخاصة بالهواتف المحمولة، وقد توفر في بعض الحالات وصولاً أكثر استقراراً بسبب طبيعتها القائمة على التدوير. 
• إذا كنت تعطي الأولوية للسرعة والسعر المناسب ومشاريع تجريف البيانات واسعة النطاق، فقد تكون بروكسيات مركز البيانات خياراً ممتازاً. 

الخلاصة

كلما اقترب المستخدم من الخادم، تسارع وقت التحميل. وعندما يُخزَّن المحتوى على عدة خوادم في مواقع مختلفة، يتحسن كثيراً معدل تحميل الصفحات لدى الزوار. وببساطة، كلما كان خادم CDN أقرب إلى موقع الزائر، وصل إليه المحتوى بصورة أسرع.

وأخيراً، يمكن أن يؤدي الجمع المناسب بين البروكسيات وCDN إلى إنشاء بيئة أفضل عبر الإنترنت وضمان تجربة مستخدم إيجابية لزوارك.

في DataImpulse، يمكنك العثور على بروكسيات بأفضل جودة. بروكسيات للهواتف المحمولة وسكنية ولمراكز البيانات، ويمكنك اختيار ما يناسب غرضك. باختيار DataImpulse، ستحصل على:

• اتصال عالي السرعة
• أكثر من 15 مليون عنوان IP من 194 موقعاً
• دعم على مدار 24/7
• لوحة تحكم سهلة الاستخدام
• نموذج الدفع حسب الاستخدام