company_banner

Content Delivery Network: ждать нельзя загрузить

    Можно обладать «убойным» контентом, но если он долго грузится на устройстве пользователя, его ценность близка к нулю. По собственным данным американской компании Akamai (лидера на рынке CDN), каждый второй пользователь ожидает загрузку веб-сайта в течение 2-ух секунд, в противном случае он покидает сайт.

    Технология CDN призвана помочь веб-ресурса доставлять контент конечным пользователям с максимально возможной скоростью, не прибегая при этом к дополнительным инвестициям в сетевую инфраструктуру.

    В этом посте Алексей Сечкин, руководитель по развитию CDN, и Евгений Денисов, менеджер по маркетингу CDN в ПАО «МегаФон», рассказывают о преимуществах использования технологий ускорения доставки контента для веб-сайтов любых типов.



    CDN в мире


    Сеть CDN (Content Delivery Network) — это географически распределенная программно-аппаратная платформа, которая оптимизирует (ускоряет) доставку цифрового контента до конечных пользователей интернета. Проще говоря, речь идет о технологии, которая заставляет сайты и файлы загружаться быстрее на устройство конечного пользователя интернета.

    Сегодня сети CDN переживают период бурного развития. По прогнозам CISCO, к 2019 году около 62% мирового интернет-трафика будет раздаваться с помощью CDN.



    В России проникновение CDN значительно ниже — всего 16% в 2014 году, что в дает возможность спрогнозировать динамичный рост интернет трафика и в России, вслед за остальным миром.

    CDN изнутри: доставка контента без пробок на дорогах



    Как работает CDN? Приведем простую аналогию. Представьте уникальный московский магазин фруктов. На Новый год всем традиционно захотелось мандаринов, и покупатели со всей страны от Калининграда до Владивостока поехали за ними в Москву.

    Очевидно, что будут первые покупатели, которые получат свои мандарины сразу, и последние, до которых очередь дойдет очень нескоро. Дороги к магазину будут перегружены пробками в связи с наплывом желающих заполучить фрукты, а сотрудники самого хранилища будут бегать по зданию в безуспешных попытках выдать товар всем желающим.

    В итоге разочарованы и даже раздражены окажутся все: и обделенные покупатели, которые не хотят стоять в очередях и заторах, и вынужденные работать в авральном режиме продавцы.



    Как выглядит облачная структура CDN: сервер источник — это как магазин, а контент — товар для пользователей.

    Сервер-источник контента и есть наш уникальный магазин, а покупатели — это пользователи интернета. Технология CDN позволяет, образно говоря, в момент повышенного спроса оперативно доставить по специально выделенной трассе (сети CDN) мандарины до ближайшего пункта выдачи.

    То есть, пользователю, скажем, из Владивостока не придется идти за контентом в Москву, он сможет получить его быстрее и комфортнее у себя в локальном пункте выдачи. Как результат, дороги и магазин не будут перегружены, а товар будет доставлен в спокойном режиме и вовремя.

    Таким же образом востребованный трафик контент-провайдера закачивается в сеть CDN и дублируется (кэшируется) в локальных узлах сети CDN. И пользователи начинают обращаться не к серверу-источнику, а к ближайшему узлу.

    Сфера применения технологии CDN довольно обширна — от массовых онлайн-трансляций топовых событий (Олимпиада, Чемпионат мира по футболу, Евровидение) до контента небольших интернет-магазинов.

    Как устроена CDN-сеть «МегаФон»


    Мы ввели услугу CDN в коммерческую эксплуатацию в 2012 году. На сегодняшний день «облачная» инфраструктура CDN от «МегаФон» является одной из самых масштабных в России. Наша сеть состоит из 16 региональных узлов от Мурманска до Владивостока, а также имеет подключение к точкам обмена трафиком (Internet Exchange) в 8-ми городах для обеспечения лучшей связности с сетями региональных операторов сетей ШПД.


    Нажмите для увеличения картинки

    Благодаря территориально распределенной CDN-сети «МегаФона» время задержки цифрового сигнала (показатель Round Trip Delay, RTD) при доставке трафика будет сокращаться. Почему этот показатель так важен?

    Причина, по которой RTD имеет столь принципиальное значение, заключается в том, что в силу специфики работы IP-сетей от него напрямую зависит, сколько трафика (мега-, гига-, терабайт) может быть передано за единицу времени.

    Ниже приведены расчеты влияния RTD на скорость загрузки одного и того же файла (источник):
    Показатель Характеристики в зависимости от маршрута
    Задержка, мс 1 15 75 130 334
    Круговая задержка, мс 2 30 150 260 668
    Время загрузки файла объемом 5 Мбайт 1 сек 9 сек 46 сек 1 мин 21 сек 3 мин 29 сек
    Время загрузки файла объемом 100 Мбайт 12 сек 3 мин 7 сек 15 мин 27 мин 1 ч 9 мин
    Время загрузки файла объемом 1 Гбайт 2 мин 31 мин 2 ч 36 мин 4 ч 31 мин 11 ч 35 мин

    На каждые 1000 км круговая естественная задержка прохождения сигнала без учета потерь на сетевом оборудовании составляет около 10 миллисекунд. По России параметр круговой задержки в связи с протяженностью территории может доходить до 200 миллисекунд.

    Сеть CDN за счет сети кэш-серверов позволяет минимизировать расстояние между пользователями и контентом и сократить RTD в 10 и более раз (с 200 мс до <20 мс).


    Нажмите для увеличения картинки

    Наша практика подтверждает успешность использования CDN для улучшения проникновения контента в регионы. CDN-сеть «МегаФона» поддерживала трансляции всех рейтинговых спортивных событий последних лет: Олимпиаду в Сочи, Чемпионат мира по футболу в Бразилии, Чемпионат мира по хоккею. Олимпиаду и матчи футбольного чемпионата мы транслировали через наше приложение для смартфонов «Смотри+». Статистика показала, что 40% нагрузки ложится на региональные узлы CDN.

    Работа CDN на примере реальных кейсов


    Чтобы понять, какой эффект возможен в результате работы CDN, можно привести пример использования технологии CDN «МегаФон» для крупных проектов.

    В августе 2014 года к инфраструктуре CDN «МегаФон» был подключен один из крупнейших мировых разработчиков free-to-play MMO и околоигровых сервисов.

    За полгода игроки скачали через CDN-сеть «МегаФон» около 7 304 петабайт. В основном это были периодически выходящие обновления игры.

    Использование CDN позволило увеличить количество уникальных посетителей веб-ресурса в России в среднем за час на 16%, а пиковое количество пользователей — на рекордные 47% до 300 тысяч человек в час. Уже в первый месяц работы с сервера-источника скачивалось только 1,5% всего трафика — около 12 терабайт: всю остальную нагрузку брали на себя серверы CDN по всей России. Через некоторое время этот показатель снизился еще: в мае 2015 года с сервера-источника было скачано только 0,2% трафика — примерно 1,3 терабайта.

    Если говорить про региональное проникновение, то согласно статистике, количество хитов увеличилось в среднем на 5% в городах-миллионниках и на 35% в остальных городах России.

    Другой кейс — использование в 2015 г. CDN для проекта беспроводного цифрового телевидения компании NetByNet – Wifire TV. Благодаря CDN время задержки старта загрузки сократилось вдвое, а средняя скорость увечилась в полтора раза.



    Возможности использования CDN для небольших сайтов


    Но говорить о том, что CDN будет востребован только ресурсами с большими объемами трафика, значит недооценить потенциал его использования. Не менее значимую роль он может играть и для небольших сайтов, например, интернет-магазинов.

    Есть многочисленные исследования, которые доказывают, что скорость загрузки сайта для современного пользователя является определяющим фактором для формирования его предпочтений. Не дизайн, не контент, а именно скорость.

    Например, в исследованиях, проведенных Equation Research и Fastcompany, говорится, что отток пользователей с сайта уже начинается после двухсекундной задержки загрузки. После 10 секунд ожидания остаются только 20-40% пользователей. При этом 75% — 77% посетителей, из не дождавшихся загрузки, уходят к конкурентам…



    И наоборот, если сайт загружается менее 2-х секунд — для него это становится конкурентным преимуществом.



    То есть если скорость загрузки сайта составляет менее двух секунд (чего можно добиться, используя CDN), то объем трафика на сайт в среднем увеличивается на 5%.

    CDN в новом году


    Для тех, кто еще сомневается в целесообразности использования CDN, можно привести такой факт. В связи с острой конкуренцией на рынке за последние три года средняя стоимость передачи 1 Гбайт по сети CDN уменьшилась в 2-3 раза. В это же время стоимость иностранного оборудования передачи данных, которое используется для строительства сетевой инфраструктуры увеличилось в 1,5-2 раза. Все идет к тому, что в следующем году эти тренды продолжатся.

    Тем временем близится Новый год — время массового притока пользователей. Если вы являетесь владельцем сайта, сейчас самое время протестировать CDN.

    Мы бесплатно подключим любой ресурс на время тестового использования. Соответственно, у вас появится возможность сравнить, как сайт работает с CDN и без CDN.

    Задавайте ваши вопросы в комментариях!

    Comments 12

      +5
      >Причина, по которой RTD имеет столь принципиальное значение, заключается в том, что в силу специфики работы IP-сетей от него напрямую зависит, сколько трафика (мега-, гига-, терабайт) может быть передано за единицу времени.

      Вы серьезно?
      en.wikipedia.org/wiki/TCP_window_scale_option
      tools.ietf.org/html/rfc1323
        0
        На самом деле, сильно зависит от алгоритма и настроек. В Windows 7, например, по умолчанию вы не получите высокие скорости при большом RTT: больше 200-300 МБит/с при гигабитном линке при RTT > 80 получить сложно.
        +5
        Маркетинговая статья без какого либо технического содержания.
          0
          2200 кбит/с? Для видео контента это жутко мало. Разве нет?
            0
            нормально. Для SD качества трехкратный перебор, для HD нижняя граница приличного. Больше у вас по вайфаю может не пролезть.
              +1
              Вы из какого года пишите?)
              Вот специально проверил, провайдер мне отдаёт честные 90мбит/с по проводу.
              Дешёвый Андроид планшет тянет у меня 40мбит/с, iPhone4 20 Мбит/с, это на 2.4GHz сети. Компьютер соединён на 5 GHz и тянет в лёгкую 90 Мбит/с.
              для HD нижняя граница приличного
              вы шутите? Всегда считал, что нижняя это хотя бы начиная с 5мбит/с, но никак не 2…
              У меня знакомый свою кошку снимает на видео с 15 мбит/с…
                0
                Цифра, которую вы видите на speeddownloadnet конечно греет душу, но вайфай вносит свои коррективы.

                Нужно что бы реальная пропускная способность в течении 1-2 часов не падала ниже пиковой скорости видео.

                2 мегабита в среднем (а в это можно ужать HD) — это и по 8 в пике. Вайфай очень нестабилен сам по себе и в итоге пользователи приходят и жалуются, когда рядом кто-то ещё начинает пользоваться вайфаем.

                Кошку можно снимать с каким угодно битрейтом, но софтверный энкодер дает существенно лучшее качество и ниже битрейт, чем аппаратный. То, что выдает ваш девайс можно смело ужимать дальше, сохраняя качество.
                  0
                  Дело ведь даже не в самом вайфай. Даже если оборудование и канал от клиента до узла CDN будет идеальным, то получается опять же в среднем 2.2мбит/с, т.е. сам CDN слабоват, именно это я понял из статьи… И кстати пиковые значение не важны, это лишь означает, что иногда картинка будет лучше, но в среднем нет)
                  А можете привести пример качественно ужатого скажем 1080p видео в 2 мбит/с чтобы я не смог отличить от этого же видео на 5-6мбит?
            +1
            Про небольшие интернет-магазины: подавляющее большинство можно ускорить в 2-3 раза без использования CDN (оптимизация кеширования, картинок, JS). Не надо микроскопом забивать гвозди.
              0
              Http/2?
                0
                CDN нужен там где интернет только спутниковый на весь город. Вот там и пригодятся сервера которые хранят контент рядом чтобы не тянуть его со спутника нагружая итак узкий дефецитный канал.
                  0
                  Никому из провайдеров это не нужно.
                  В таких местах просто нет альтернативы.
                  Слова в статье «каждый второй пользователь ожидает загрузку веб-сайта в течение 2-ух секунд, в противном случае он покидает сайт» вызывают лишь грустную улыбку. У меня средний пинг ~650, главная страница Хабра может открываться пару минут, если авторы до ката вставляют большие изображения.
                  Альтернативы просто нет. Не думаю, что здесь* в ближайшие годы хоть кто-то будет подобное развивать. Хотя, недавно МТС «анонсировали» нечто похожее (больше похожее на кэширующий прокси), но какой толк? Прибавки скорости никто не заметил.

                  * Я имею ввиду Камчатский край, но уверен, что по России таких мест где только спутник — просто завались.

                Only users with full accounts can post comments. Log in, please.