Die Zukunft beschleunigen: Innovationen bei Content Delivery Networks (CDN) - Ihre Meinung ist gefragt

Erläuterung der Mechanismen eines Content Delivery Network (CDN)

Ein CDN ist in erster Linie ein Netz von Servern, die untereinander verbunden sind und sich an verschiedenen Standorten befinden. Sein Zweck ist es, die Geschwindigkeit der Bereitstellung von Inhalten zu optimieren, um den Internetnutzern ein komfortables Erlebnis zu bieten. CDNs speichern nicht die gesamten Informationen Ihrer Website auf einmal. Stattdessen stützen sie sich in erster Linie auf den Caching-Mechanismus: Sie speichern Teile der von den Nutzern angeforderten Inhalte für einen bestimmten Zeitraum. Wenn beispielsweise ein Nutzer aus Rumänien Inhalte anfordert, die auf einem Server im Vereinigten Königreich gehostet werden, überträgt der Server diese Informationen nicht nur an den Nutzer, sondern auch an einen CDN-Server in, sagen wir, Polen. Auf diese Weise werden die Inhalte beim nächsten Zugriff etwas schneller geladen, während die Belastung des Hauptservers sinkt. Alternativ können alle Inhalte vom Ursprungsserver auf dem CDN-Edge-Server zwischengespeichert werden und sind dann sofort verfügbar.

Vorteile und Vorzüge der Nutzung eines CDN

Ein CDN ist eine leistungsstarke Lösung, die nicht nur die Bereitstellung der Inhalte Ihrer Website beschleunigt, sondern auch in verschiedenen Szenarien eingesetzt werden kann. Schauen wir uns das mal an.

Verbessern der Ladegeschwindigkeit von Websites

Zunächst einmal beschleunigt das CDN die Ladegeschwindigkeit Ihrer Website erheblich, da die Informationen lange Strecken mit geringer Latenz überbrücken. Die Ladegeschwindigkeit einer Seite ist eine der wichtigsten Komponenten für ein angenehmes Nutzererlebnis und trägt auch wesentlich zum SEO-Ranking Ihrer Website bei.

Umgang mit erhöhtem Benutzerverkehr

Weitere Vorteile eines CDN sind die bessere Bewältigung von hohem Datenverkehr, da die Last nicht nur auf dem Hauptserver liegt, sondern über das gesamte Netzwerk verteilt wird, wodurch die Wahrscheinlichkeit, dass die Leistung Ihrer Website durch übermäßigen Datenverkehr beeinträchtigt wird, deutlich geringer ist.

Verbesserung der Zugänglichkeit von Website-Inhalten

Ein CDN macht Ihre Inhalte für ein breiteres Publikum leichter zugänglich. Da die neu aufgerufenen Dateien auf dem CDN-Server zwischengespeichert werden, können weitere Nutzer viel schneller auf diese Dateien zugreifen.

Kosteneffiziente Hosting-Lösungen

Ein CDN ist ein nicht sehr teurer Dienst, der seinen Nutzern bemerkenswerte Vorteile bietet. Im Moment kann es als zugänglicher, erschwinglicher und effizienter Weg betrachtet werden, um Ihre Website für ein größeres Publikum schneller zu machen.

Verbesserung der Website-Sicherheitsmaßnahmen

Ein CDN kann die Sicherheit Ihrer Website in vielerlei Hinsicht verbessern, sowohl durch die Art und Weise, wie ein CDN funktioniert, als auch durch zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen, die darüber hinaus installiert werden können. Dazu gehören:

• DDoS-Schutz: CDN ist ein effizienter Schutz gegen DDoS-Angriffe. Da Ihre Website von einem Netzwerk von Servern und nicht von einem einzelnen Server unterstützt wird, haben DDoS-Angriffe viel geringere Chancen, Ihre Infrastruktur zu überlasten und Ihren Ursprungsserver außer Betrieb zu setzen.
• Web Application Firewall (WAF): Viele CDNs bieten Web Application Firewall (WAF)-Dienste als Teil ihrer Sicherheitsangebote an. WAF ist dafür verantwortlich, bösartigen Datenverkehr herauszufiltern, bevor er den Ursprungsserver erreicht. Darüber hinaus kann sie gängige Angriffe auf Webanwendungen wie SQL-Injection, Cross-Site Scripting (XSS) und andere Schwachstellen erkennen und verhindern. All dies führt zu einer zusätzlichen Schutzschicht für Ihre Website.
• SSL/TLS-Verschlüsselung: CDN-Server können sich am Verschlüsselungsprozess beteiligen, indem sie eine SSL/TLS-Terminierung bereitstellen, was bedeutet, dass die Verschlüsselung zwischen dem Benutzer und dem Ursprungsserver stattfindet und somit ausgelagert wird.
• Bot-Schutz: CDN kann auch selbstständig bösartige Bots identifizieren und blockieren, die für verschiedene Zwecke eingesetzt werden.
• IP Whitelisting/Blacklisting: Ein CDN ermöglicht es Ihnen oft, anzugeben, welche IP-Adressen blockiert werden sollen, um Ihre Inhalte vor unerwünschtem Zugriff zu schützen.

​Bestimmung von Szenarien, die für die CDN-Einführung ungeeignet sind

Obwohl ein CDN eine Lösung für verschiedene Nutzungsszenarien sein kann, ist es nicht die Lösung für alle Probleme. Daher lohnt es sich, herauszufinden, welche Arten von Inhalten für das Caching in einem CDN nicht unbedingt relevant sind.

Unveränderlicher statischer Inhalt

Unveränderliche statische Inhalte beziehen sich auf Inhalte, die nicht bearbeitet oder auf andere Weise im Laufe der Zeit verändert werden sollen. Dazu gehören Bilder, Videos, Stylesheets, JavaScript-Dateien, Schriftarten und andere statische Inhalte. In den meisten Fällen eignen sich unveränderliche Inhalte gut für die Einführung von CDN und sind sogar die wichtigste Art von Inhalten für CDN, da die Inhalte aufgrund ihrer Unveränderlichkeit für alle Nutzer gleich sind und daher unabhängig an verschiedenen Orten zwischengespeichert und gespeichert werden können.

Es gibt jedoch bestimmte Fälle, in denen ein CDN nicht genau das Richtige für unveränderliche statische Inhalte ist. Dies kann vor allem einige hochsensible Daten betreffen, deren Integrität die Sicherheit Ihres Unternehmens und seiner Kunden betrifft.

​Dynamische Bereitstellung von Inhalten

Dynamische Inhalte wiederum beziehen sich auf die Inhalte, die in Echtzeit erstellt und geändert werden. Sie können Webseiten mit benutzerspezifischen Informationen, personalisierte Dashboards, E-Commerce-Seiten mit dynamischen Produktkatalogen und interaktive Webanwendungen umfassen. Bei dynamischen Inhalten stellt die Zwischenspeicherung eine gewisse Herausforderung dar, da auch die zwischengespeicherten Inhalte regelmäßig aktualisiert werden müssen. Moderne CDNs haben sich jedoch weiterentwickelt, um dynamische Inhalte bis zu einem gewissen Grad zu verarbeiten, indem sie verschiedene Techniken wie Edge-Side Includes (ESI) und das Caching dynamischer Fragmente einsetzen.

Damit erweist sich in bestimmten Szenarien das CDN-Caching für dynamische Inhalte als ungeeignet.

Hochgradig personalisierte Echtzeit-Daten

Wenn hochgradig personalisierte Echtzeitdaten, die sofort aktualisiert werden müssen, in den betreffenden dynamischen Inhalten enthalten sind (z. B. Echtzeit-Benachrichtigungen, Live-Chat-Nachrichten), können die Daten für das Caching ungeeignet sein.

Sicherheit und Zugangskontrolle

Einige dynamische Inhalte können strenge Zugangskontrollanforderungen haben oder sensible Informationen enthalten. In diesen Fällen kann es besser sein, die Inhalte direkt vom Hauptserver aus zu bearbeiten, als sich auf ein CDN zu verlassen.

Dynamische Transaktionen:

Inhalte mit dynamischen Transaktionen, wie z. B. Zahlungsverarbeitung oder Benutzerinteraktionen, die serverseitige Aktionen auslösen, sind aufgrund möglicher Probleme mit der Datenkonsistenz möglicherweise nicht für das CDN-Caching geeignet.

Unterscheidung der CDN-Varianten

Es gibt verschiedene Arten von CDN, je nach ihrem Ansatz für die Bereitstellung und Zwischenspeicherung von Inhalten. Unterscheiden wir zwischen den beiden Haupttypen - Proactive Push CDN und Responsive Pull CDN.

Proaktives Push-CDN

Ein proaktives Push-CDN, auch bekannt als "Push-CDN" oder "Push-basiertes CDN", arbeitet mit einem proaktiven Ansatz für die Bereitstellung von Inhalten. Bei dieser Variante holen die CDN-Server die Inhalte vom Ursprungsserver vor und speichern sie im Cache, bevor sie angefordert werden. Das CDN ergreift die Initiative, um Inhalte auf der Grundlage voreingestellter Regeln an seine Edge-Server zu übertragen.

Es funktioniert folgendermaßen: Wenn neue Inhalte auf dem Hauptserver ankommen, erkennt Push CDN diese Änderungen und schiebt die aktualisierten Inhalte proaktiv auf seine Edge-Server.

Bei diesem Ansatz kann jeder Nutzer sofort auf jeden Teil der Inhalte zugreifen, wobei weniger Anfragen an den Ursprungsserver gestellt werden müssen und die Nutzer schnellere Antwortzeiten erhalten.

Seine Vorteile sind:

• Minimale Latenzzeit: Da die Inhalte bereits standardmäßig auf die CDN-Edge-Server hochgeladen werden, profitiert jeder Nutzer von der geringen Latenz, die CND jederzeit gewährleistet.
• Verbesserte Zuverlässigkeit: Selbst wenn der Ursprungsserver aus diesem oder jenem Grund nicht antwortet, kann der Inhalt der Website in der zwischengespeicherten Version weiterhin zugänglich sein.

Der Nachteil dieses Ansatzes besteht in einem erhöhten Ressourcenverbrauch, der mit der Speicherung des gesamten verfügbaren Inhalts verbunden ist.

Reaktionsfähiges Pull CDN

Ein Responsive Pull CDN, auch bekannt als "Pull CDN" oder "Pull-basiertes CDN", arbeitet mit einem reaktiven Ansatz für die Bereitstellung von Inhalten. In diesem Szenario reagieren die CDN-Server auf Benutzeranfragen, indem sie die Inhalte bei Bedarf vom Hauptserver abrufen.

Das funktioniert so: Sobald der Nutzer eine Anfrage nach bestimmten Inhalten stellt, antwortet der Pull-CDN-Server, der dem Nutzer am nächsten ist, auf diese Anfrage. Wenn sich der angeforderte Inhalt noch nicht auf dem Edge-Server befindet, holt der CDN-Server ihn vom Hauptserver ab und stellt ihn dem Nutzer zur Verfügung. Danach verbleiben die Inhalte für eine bestimmte Zeit auf dem Edge-Server und stehen für die weitere Nutzung zur Verfügung.

Seine Vorteile sind:

• Effiziente Ressourcennutzung: Die Inhalte werden nur auf Anforderung abgerufen, so dass Dinge, die nicht allzu oft angefordert werden, die Serverressourcen nicht beanspruchen.
• Aktueller Inhalt: Da die Inhalte häufiger aktualisiert werden, besteht eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass die Nutzer auf die neuesten Versionen zugreifen.

Wenn wir beide Optionen vergleichen, können wir sagen, dass Push CDN zwar nicht die unmittelbare Leistung bietet, die Push CDN auszeichnet, aber Pull CDN ist flexibler in Bezug auf die Ressourcennutzung. Welche Option Sie wählen, hängt von Ihrer Herangehensweise, Ihren Bedürfnissen und der Besonderheit Ihrer Projekte ab. Aber es ist zumindest wichtig zu wissen, welche Art von Wahl Sie haben.

Abschließende Überlegungen und Nachbereitung

Ein CDN ist ein geografisch verteiltes Netzwerk von Servern, das Ihnen dabei hilft, Ihre Inhalte mit deutlich geringeren Latenzzeiten an Ihre Endnutzer zu liefern, indem es sie auf Edge-Servern speichert. Neben der Beschleunigung Ihrer Inhalte bietet ein CDN auch ein besseres Verkehrs- und Lastmanagement sowie bestimmte zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein CDN eine großartige Lösung ist, wenn Sie möchten, dass Ihre Inhalte einem geografisch verteilten Publikum zugänglich sind, solange sie nicht von Ihrem Ursprungsserver abgedeckt werden können.