CDN: Was ist das und wie funktioniert es?

Die Ladegeschwindigkeit jeder Website ist ein entscheidender Faktor dafür, wie lange Besucher auf der Seite bleiben, und beeinflusst die Nutzererfahrung sowie die allgemeine Zufriedenheit. Es gibt mehrere Möglichkeiten, eine Website zu optimieren. Wenn diese ausgeschöpft sind, ist es an der Zeit, externe Dienste wie einen CDN-Service hinzuzuziehen.

In diesem Artikel erklären wir die Funktionen eines CDN, seine Bedeutung und die wichtigsten Komponenten für eine bessere Website-Performance. 

Was ist ein CDN?

Ein CDN oder Content Delivery Network ist ein Netzwerk aus Servern an verschiedenen Standorten, das Kopien von Webinhalten wie Bildern, CSS-, JS- und HTML-Dateien speichert. 

Der Hosting-Server fungiert als Informationsquelle, auf der dynamische Website-Seiten erstellt und anschließend auf alle Server im CDN-Netzwerk verteilt werden. Danach werden die zwischengespeicherten Seiten den Besuchern vom geografisch nächstgelegenen CDN-Server bereitgestellt. 

Wie funktioniert ein CDN?

Wenn eine Website einen starken Anstieg des Datenverkehrs erlebt, kann sich der Server verlangsamen oder sogar ausfallen. Ein CDN hilft dabei, erhöhten Datenverkehr zu bewältigen, indem es die Last auf mehrere Server innerhalb des Netzwerks verteilt.

Befindet sich der Hosting-Server einer Website beispielsweise in Paris, erhält ein Besucher aus New York die Inhalte von einem CDN-Server in New York. Ebenso erhält ein Besucher aus Tokio dieselben Inhalte von einem CDN-Server in Tokio. Dadurch verringert sich die Anzahl der Netzwerk-Hops, die zur Bereitstellung der Inhalte nötig sind, und die Seitenladezeit sinkt.

Dies sind die wichtigsten Phasen des CDN-Betriebs:

Phase 1 – Das Gerät, auf dem der Webbrowser des Nutzers läuft, fordert verschiedene Webinhalte wie Bilder, JavaScript, HTML und CSS an.

Phase 2 – Diese Anfrage wird an den am besten geeigneten CDN-Server weitergeleitet.

Phase 3 – Der CDN-Server stellt eine zwischengespeicherte Version der angeforderten Inhalte bereit.

Phase 4 – Sind die Inhalte auf diesem Server nicht verfügbar, werden sie von einem anderen Server im CDN-Netzwerk abgerufen.

Phase 5 – Sind die Inhalte veraltet oder auf anderen CDN-Servern nicht verfügbar, wird die Anfrage an den Ursprungsserver gesendet.

Komponenten eines CDN

• Ein Point of Presence (PoP) ist ein Standort oder Zugangspunkt, der Nutzer mit dem Internet verbindet. Er kann sich an verschiedenen Orten befinden, etwa in Rechenzentren oder Teilen von Gebäuden. PoPs bilden eine Brücke zwischen lokalen Nutzern und dem Internetnetzwerk. Ihr Zweck besteht darin, die Strecke zu verkürzen, die Daten zurücklegen müssen, und so Internetverbindungen zu beschleunigen. Ohne PoPs hätten Nutzer niedrigere Internetgeschwindigkeiten und mehr Unterbrechungen.
• Cache-Server sind wie kleine Bibliotheken. Sie speichern beliebte Bücher, also Website-Inhalte, die oft ausgeliehen werden. Wenn jemand ein Buch lesen möchte, stellt die örtliche Bibliothek es schnell bereit, genau wie das CDN Inhalte für einen schnelleren Zugriff aus dem Cache des nächstgelegenen Servers liefert.
• DNS. Domainnamen sind leicht lesbare Namen, die bei der Identifizierung von Websites und anderen Online-Ressourcen helfen. Wenn Sie einen Domainnamen in Ihren Webbrowser eingeben, sendet Ihr Gerät eine Anfrage an einen DNS-Server, der anschließend die entsprechende IP-Adresse zurückgibt.
• Globales Netzwerk ist die Gesamtheit der Hochgeschwindigkeits-Internetverbindungen, die alle PoPs miteinander verbinden.
• Content Delivery Engine, oder CDE, ist wie der Kern eines CDN und verarbeitet fortlaufend Informationen. Sie überwacht das Netzwerk ständig und prüft beispielsweise, wie aktuell die gespeicherten Daten sind, wie stark die Server ausgelastet sind und wo sich die Nutzer befinden. So entscheidet sie schnell über die beste Art, Inhalte an die Nutzer auszuliefern.

Verteilte und konsolidierte CDN

In diesem Abschnitt betrachten wir zwei Haupttypen von CDNs: verteilte und konsolidierte.

Verteilte CDNs nutzen eine große Anzahl mittelgroßer und kleiner PoPs in bestimmten Regionen, um nahe bei den Nutzern zu bleiben. Solche PoPs liegen oft nur wenige Dutzend Meilen voneinander entfernt. Diese Konfiguration war bei frühen CDNs üblich, die auf dieses Modell setzten, als das Internet von Kupfer- auf Glasfaserverkabelung umgestellt wurde. Aufgrund ihrer Struktur ließen sich verteilte CDNs jedoch langsamer aktualisieren und konfigurieren.

Konsolidierte CDNs verfügen über eine kleine Anzahl leistungsstarker PoPs und befinden sich in der Regel in Rechenzentren oder an Standorten, die große Datenverkehrsmengen bewältigen können. Der eigentliche Vorteil dieser Konfiguration liegt in der zentralisierten Infrastruktur. Nutzer und Netzwerkbetreiber profitieren von einer einfacheren Verwaltung und schnellen Updates. Leistungsstarke PoPs sind zudem widerstandsfähiger gegen DDoS-Angriffe. Ein Nachteil dieses Ansatzes ist die geringere Wirksamkeit in Gebieten mit schlechter Anbindung.

Hier sehen Sie eine Vergleichstabelle für verteilte und konsolidierte CDNs.

Welche Websites sollten vorrangig ein CDN verwenden?

Zunächst einmal ist ein CDN die beste Wahl für Projekte, die sich an ein globales Publikum richten, etwa Wikipedia oder BBC. Bekannte Websites, die Videoinhalte streamen, Online-Kinos und ähnliche Plattformen wie YouTube, Netflix oder Twitch sollten ebenfalls ein CDN nutzen, um schnellere Ladezeiten zu erzielen. Auch für große Medienportale, die enorme Informationsmengen wie Bildergalerien oder Bildarchive speichern, kann es vorteilhaft sein. 

Neben diesen Giganten eignen sich CDNs aber auch hervorragend für kleinere Websites wie E-Commerce-Shops, Nachrichtenportale und lokale Foren. Durch die Implementierung von CDN-Technologie für Ihre Website können Sie deren Performance beschleunigen, das Risiko von Datenfehlern und dem Verlust wichtiger Informationen verringern und das Ranking Ihrer Website verbessern, da Google solche Änderungen positiv bewertet. 

Vorteile der Nutzung von CDN-Technologie

Die Ladegeschwindigkeit von Website-Seiten zu erhöhen, ist nicht der einzige Vorteil eines CDN. Betrachten wir weitere Vorteile der Nutzung eines Content Delivery Network:

• Geringere Belastung des Ursprungsservers. Anfragen von Besuchern werden von den Servern des CDN-Netzwerks verarbeitet, wobei regionale Knoten den Großteil der Arbeit übernehmen. Dadurch entlasten sie den Hauptserver, auf dem eine Website gehostet wird.

• Zusätzlicher Schutz vor DDoS-Angriffen. Der Angriff auf eine Website, die ein CDN nutzt, erfordert mehr Ressourcen als der Angriff auf Websites ohne CDN-Schutz. Daher ist zusätzlicher Schutz von Vorteil, wenn Ihre Website häufig DDoS-Angriffen ausgesetzt ist.

• Zuverlässigkeit für Online-Projekte. Ist der Zugriff auf die Hauptseite blockiert, werden Kopien der Website-Seiten im Netzwerk gespeichert, sodass Besucher weiterhin auf die Ressourcen zugreifen können. 

• Bessere Suchmaschinenplatzierungen. Eine verbesserte Website-Performance führt zu besseren Platzierungen in Suchmaschinen und zieht mehr Besucher an. Seit Januar 2019 vergibt Google bessere Platzierungen in den Suchergebnissen an Websites mit kürzeren Ladezeiten.

• Erschwingliches Hosting. Kann sich der Website-Betreiber keine teuren Hosting-Pakete leisten, ermöglicht ein CDN auch bei regulärem virtuellem Hosting mit begrenzten Serverressourcen und Datenverkehr einen stabilen Website-Betrieb.

Den richtigen Proxy für Ihr CDN auswählen

Proxys fungieren als Vermittler zwischen einer Website und dem Nutzer, speichern Inhalte und liefern sie dem Nutzer von einem nahegelegenen Standort aus. Proxys helfen, Spitzen beim Website-Datenverkehr zu bewältigen, indem sie die Last auf mehrere Server verteilen. Ein Proxy bietet viele weitere Vorteile, etwa bessere Suchmaschinenplatzierungen, erhöhte Sicherheit und eine insgesamt bessere Website-Performance. Sie können Proxys zudem auf verschiedene Arten konfigurieren, um Ihr CDN anzupassen und die besten Ergebnisse zu erzielen. 

Bei der Auswahl eines Proxys sollten Sie zunächst die Anforderungen Ihrer Website prüfen. Bei moderatem Datenverkehr und begrenztem Budget können gemeinsam genutzte Proxys eine kostengünstige Lösung sein. Sie werden von mehreren Nutzern verwendet, was die Geschwindigkeit gelegentlich beeinträchtigen kann. Für allgemeine Zwecke eignen sie sich jedoch gut. 

Für Websites mit hohem Datenverkehr bieten dedizierte Proxys eine bessere Performance und Sicherheit. Sie werden ausschließlich von einem Nutzer verwendet, sodass Sie sich auf eine gleichbleibende Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit verlassen können. Insgesamt sind dedizierte Proxys schneller, sicherer und privater als gemeinsam genutzte Proxys, aber auch teurer. 

Sowohl gemeinsam genutzte als auch dedizierte Proxys sind Untertypen von Datacenter-Proxys. Daneben gibt es Residential- und Mobile-Proxys. 

• Residential-Proxys sind äußerst zuverlässig und wirksam, wenn es darum geht, Anonymität zu gewährleisten. Damit eignen sie sich perfekt für Aufgaben, bei denen ein hohes Maß an Anonymität und Vertrauenswürdigkeit erforderlich ist. 
• Mobile-Proxys eignen sich besser für mobil-spezifische Aufgaben und können aufgrund ihrer Rotation in manchen Situationen einen stabileren Zugriff bieten. 
• Wenn Sie Geschwindigkeit, Erschwinglichkeit und groß angelegte Daten-Scraping-Projekte priorisieren, können Datacenter-Proxys eine hervorragende Option sein. 

Fazit

Je näher ein Nutzer am Server ist, desto kürzer ist die Ladezeit. Wenn Ihre Inhalte auf mehreren Servern an verschiedenen Standorten gespeichert sind, verbessert dies die Ladegeschwindigkeit der Seiten für Besucher erheblich. Einfach gesagt: Je näher sich der CDN-Server am Standort eines Besuchers befindet, desto schneller erhält dieser die Inhalte.

Die richtige Kombination aus Proxys und CDN kann letztlich eine bessere Online-Umgebung schaffen und Ihren Besuchern eine positive Nutzererfahrung garantieren.

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