CDN là gì? Cách hoạt động và lợi ích Content Delivery Network

Khách hàng trực tuyến có xu hướng rời bỏ ngay lập tức với các website có thời gian tải chậm. Để tăng tốc nội dung website của mình, Content Delivery Network (CDN) là công cụ lý tưởng để hỗ trợ bạn. Vậy CDN là gì? Bức tranh tổng quan về Content Delivery Network, bao gồm cách hoạt động và lợi ích nổi bật, sẽ được HVN Group giới thiệu thông qua bài viết này.

Dịch vụ CDN là gì?

CDN (Content Delivery Network) là một hệ thống máy chủ phân tán được thiết kế để tăng tốc độ phân phối nội dung web bằng cách đặt nó gần hơn với người dùng. CDN sử dụng bộ nhớ đệm (cache) – nơi lưu trữ tạm thời các bản sao của tệp trên toàn cầu, qua đó giảm thời gian tải trang để cải thiện trải nghiệm web.

Nếu xem CDN giống như cây ATM, trong trường hợp tiền của bạn chỉ có thể rút được từ một ngân hàng, bạn sẽ phải đối mặt với những chuyến đi tốn thời gian. Thay vào đó, CDN, giống như ATM, cung cấp cho bạn khả năng truy cập nhanh vào nội dung bất cứ khi nào từ máy chủ gần nhất. 

Ban đầu được thiết kế để giải quyết tình trạng tắc nghẽn mạng do nội dung web phong phú, CDN hiện bao gồm văn bản, đồ họa, tập lệnh, tệp phương tiện, cổng thông tin, phần mềm download, e-Commerce, live stream và nền tảng mạng xã hội.

Trong hơn hai thập kỷ qua, CDN đã âm thầm trở thành “xương sống” của internet, góp phần nâng cao hiệu suất website và cung cấp nội dung trực tuyến trên quy mô lớn một cách hiệu quả. Một phần đáng kể nội dung trên internet được truyền qua CDN.

Trong hành trình tìm hiểu CDN, bạn có thể nhận ra hệ thống này bao gồm 03 thành phần chính:

• Máy chủ gốc (Origin server): Các máy chủ gốc lưu trữ nội dung trang web thực tế, chẳng hạn văn bản, hình ảnh, video,…Nội dung web bắt nguồn từ các máy chủ này.
• Máy chủ biên (Edge server): CDN trải rộng các máy chủ về mặt địa lý và định vị chúng gần hơn với người dùng cuối. Các máy chủ biên lưu trữ nội dung web để cung cấp cho người dùng nhanh hơn.
• PoP (Point of Presence): Datacenter chứa các máy chủ biên. PoP hoạt động như các hub vận chuyển. Nội dung sẽ dừng tại các datacenter này trước khi chuyển sang các vị trí máy chủ biên khác gần người dùng cuối hơn.

CDN sẽ hoạt động như thế nào?

Bên cạnh tìm hiểu về khái niệm CDN là gì, bạn cần có cái nhìn chuyên sâu hơn về cách hoạt động của hệ thống máy chủ này. 

CDN có thể đọc địa chỉ IP của người dùng và xác định vị trí của bạn trên không gian mạng. Vì vậy, khi người dùng truy cập website có sử dụng Content Delivery Network, CDN sẽ xem xét vị trí của bạn và tìm máy chủ biên gần nhất.

Dưới đây là một ví dụ về cách hoạt động của CDN:

Giả sử máy chủ gốc của trang web nằm ở New York và bạn có khách hàng ở Brisbane, Úc – những người cần truy cập vào website của bạn.

Khi khách truy cập ở Brisbane cố gắng mở trang hoặc truy cập nội dung trên website, thay vì yêu cầu phải di chuyển 1.000 dặm trên toàn cầu đến máy chủ New York, CDN sẽ định tuyến yêu cầu đó đến máy chủ biên gần nhất.

Vì vậy, thay vì phải di chuyển vòng quanh thế giới một cách chậm chạp, người dùng ở Brisbane nhận được page load được phục vụ nhanh chóng từ một máy chủ biên ở gần họ hơn nhiều. 

Cách CDN hỗ trợ cải thiện tốc độ tải trang của website như thế nào?

Trên thực tế, CDN cải thiện tốc độ tải trang của website dựa trên 03 nguyên lý chính: Lưu cache – Caching – Bảo mật.

Khi sử dụng CDN, một phần nội dung của website sẽ được lưu trữ tại cơ sở hạ tầng máy chủ biên và gần người dùng nhất. Các định dạng nội dung có thể được lưu trữ với Content Delivery Network bao gồm hình ảnh, stylesheet, JavaScript, video, audio, web font và các định dạng khác (HTML, PDF, PPT, ZIP,…), tập tin CSS,… Với cơ chế cache tạm thời này, CDN góp phần giúp website cải thiện độ trễ khi người dùng truy cập website.

Đồng thời, nội dung của trang được bảo mật qua một lớp mã hóa SSL/TLS nhằm giúp website tránh khỏi tấn công DDoS. 

Khi người dùng truy cập website, CDN sẽ hỗ trợ cung cấp bản sao lưu nội dung đã được lưu trữ trong cache, thay vì lấy nội dung trực tiếp từ máy chủ gốc chứa nội dung, qua đó giảm thiểu đáng kể thời gian tải nội dung cho người dùng cuối.

Về phía doanh nghiệp, website sẽ được khách truy cập đánh giá cao hơn thông qua việc cung cấp trải nghiệm người dùng tốt, đồng thời vẫn đảm bảo an toàn khi tránh được tấn công DDoS.

Tầm quan trọng của CDN

Mục đích chính của Content Delivery Network là giảm độ trễ hoặc giảm độ trễ trong giao tiếp do thiết kế của mạng internet tạo ra. Do tính chất toàn cầu và phức tạp của internet, lưu lượng giữa các web server và người dùng phải di chuyển trên một khoảng cách vật lý lớn. Giao tiếp cũng mang tính chất hai chiều, với các yêu cầu đi từ máy khách đến máy chủ và phản hồi sẽ quay trở lại.

CDN góp phần cải thiện hiệu quả bằng cách giới thiệu các máy chủ biên giữa máy khách và máy chủ web. Các máy chủ biên này quản lý một số thông tin liên lạc giữa máy khách và máy chủ. Chúng hỗ trợ làm giảm lưu lượng truy cập web đến web server, giảm mức tiêu thụ băng thông và cải thiện trải nghiệm của người dùng đối với ứng dụng của bạn.

Lợi ích đáng chú ý của CDN

Mặc dù lợi ích của CDN là gì có thể khác nhau tùy thuộc vào quy mô và nhu cầu của tài sản internet, lợi ích chính của nó đối với hầu hết các người dùng có thể được chia thành 4 vấn đề khác nhau sau:

Cải thiện thời gian tải trang web

Bằng cách phân phối nội dung đến gần hơn với khách truy cập trang web bằng cách sử dụng máy chủ CDN gần đó, khách truy cập sẽ có thời gian tải nhanh hơn. Khi khách truy cập có xu hướng nhấp chuột ra khỏi trang tải chậm, CDN có thể hỗ trợ giảm tỷ lệ thoát và tăng lượng thời gian mọi người dành cho trang web.

Nói cách khác, website càng nhanh thì càng có nhiều khách truy cập ở lại lâu hơn.

Giảm chi phí băng thông

Vì máy chủ biên xử lý hầu hết các yêu cầu, nên CDN có thể giúp bạn tiết kiệm chi phí băng thông và giảm lưu lượng truy cập đến máy chủ gốc. (Bạn có thể tham khảo khái niệm máy chủ biên và máy chủ gốc trong phần “CDN là gì?”):

• Không có CDN: Tất cả yêu cầu của khách truy cập sẽ chuyển thẳng đến máy chủ trung tâm. Điều này có thể làm quá tải máy chủ và băng thông khi lưu lượng truy cập website tăng lên. Ví dụ, server của bạn có thể dễ dàng bị quá tải do traffic tăng đột biến từ các sự kiện phát hành sản phẩm mới, cập nhật phần mềm và các bài đăng quảng cáo.
• Có CDN: Máy chủ biên xử lý hầu hết các yêu cầu của khách truy cập. Điều này làm giảm lưu lượng truy cập đến máy chủ gốc, giảm mức sử dụng băng thông và giảm chi phí từ cơ sở hạ tầng lưu trữ trung tâm của bạn.

Vì CDN lưu nội dung vào bộ nhớ đệm cục bộ, nên máy chủ trung tâm không phải gửi đi gửi lại cùng một tệp. CDN xử lý việc phân phối dữ liệu đã được lưu vào bộ nhớ đệm cho khách truy cập ở gần, từ đó giảm chi phí máy chủ của tổ chức.

Cải thiện uptime của website

CDN cải thiện uptime bằng cách sao chép nội dung trên nhiều máy chủ biên. Nếu một server ngừng hoạt động, những server khác vẫn trực tuyến. Điều này góp phần loại bỏ SPOF (single points of failure).

Ví dụ, nếu một máy chủ biên ở Bắc Mỹ ngừng hoạt động, thì các máy chủ biên cục bộ ở châu Á và châu Âu sẽ tiếp tục phục vụ khách truy cập vào website. 

Tăng cường bảo mật trang web

Một trong số những nguyên nhân chính khiến các doanh nghiệp mong muốn nghiên cứu sâu hơn về CDN là gì chính là khả năng bảo mật của hệ thống. CDN có thể tăng cường bảo mật website bằng cách bảo vệ trang khỏi các mối đe dọa phổ biến như DDoS.

Một cuộc tấn công DDoS nhằm mục đích làm cho website hoặc dịch vụ trực tuyến không hoạt động bằng cách tràn ngập traffic giả mạo từ nhiều nguồn. Lúc này, CDN ngăn không cho các máy chủ riêng lẻ bị ảnh hưởng bằng cách phân phối lưu lượng truy cập giả mạo này trên mạng toàn cầu của mình.

Một số CDN cũng cung cấp firewall cho website, dịch vụ bảo vệ DDoS và các biện pháp bảo mật khác để phát hiện và giảm thiểu các mối đe dọa trước khi chúng tiếp cận trang web.

Thời điểm phù hợp để sử dụng CDN là gì?

CDN đóng vai trò quan trong trong thời đại số hóa – nơi nội dung là vua – hiện nay, tuy nhiên, hệ thống này có thể phát huy hết tiềm năng tuyệt vời của mình nếu được sử dụng đúng thời điểm và hoàn cảnh. 

Vậy thời điểm nào sẽ thật lý tưởng để sử dụng CDN? Cụ thể từng nhu cầu như sau:

• Mong muốn tăng tốc độ tải trang: Trong bối cảnh website của bạn có khách truy cập từ nhiều vùng địa lý khác nhau, việc sử dụng CDN sẽ giúp tối ưu hóa tốc độ tải trang bằng cách phân phối nội dung tới các máy chủ biên gần người dùng nhất. Thông qua đó, thời gian phản hồi được rút ngắn và trải nghiệm người dùng được cải thiện đáng kể.
• Muốn giảm áp lực cho máy chủ chính: Khi website gặp tình trạng quá tải hoặc có sự tăng trưởng nhanh chóng, CDN có thể góp phần giảm áp lực cho máy chủ chính. Việc này được tiến hành bằng cách phân phối tải trọng và tối ưu hóa băng thông.
• Tăng cường bảo mật và tính ổn định: Trong quá trình bàn luận lợi ích của CDN, bảo mật là một trong những điểm lợi nổi bật nhất của Content Delivery network. Do đó, nếu bạn có nhu cầu bổ sung tính năng bảo mật cho website để ngăn chặn các cuộc tấn công mạng và đảm bảo tính ổn định cho trang, hãy xem xét đến việc sử dụng CDN để được cung cấp các tính năng như WAF (Web Application Firewall) và DDoS Protection.
• Mở rộng quy mô doanh nghiệp ra toàn cầu: Khi trang web của bạn có mục tiêu là vận hành toàn cầu, CDN sẽ hỗ trợ tối ưu hóa việc phân phối nội dung và nâng cao tính linh hoạt của hệ thống khi mở rộng quy mô.

Một số lưu ý khi lựa chọn dịch vụ CDN

Chắc hẳn hiện này có nhiều doanh nghiệp quan tâm đến cách để có thể lựa chọn dịch vụ CDN phù hợp với nhu cầu thực tế của website hoặc ứng dụng. Dưới đây là một số lưu ý có thể giúp bạn đưa ra quyết định hợp lý:

• Hiệu suất: Hãy tiến hành kiểm tra tốc độ phân phối nội dung và hiệu suất của CDN trong điều kiện thực tế, đồng nghĩa với việc kiểm tra thời gian hoàn thành việc tải trang từ các vị trí địa lý khác nhau.
• Địa điểm của máy chủ: Bạn nên xem xét liệu máy chủ CDN có tọa lạc gần người dùng của mình hay không. Nếu có máy chủ ở gần người dùng, tốc độ tải trang có thể được tối ưu hóa.
• Vấn đề bảo mật: Trước khi lựa chọn, doanh nghiệp nên dành thời gian kiểm tra các tính năng bảo mật được dịch vụ CDN cung cấp, trong đó có bao gồm chống tấn công DDoS, chứng nhận SSL và nhiều chính sách bảo mật khác.
• Chi phí: Tiến hành so sánh chi phí sử dụng CDN với ngân sách hiện có của tổ chức, đồng thời nghiên cứu kỹ lưỡng về cấu trúc giá cả và các phí phụ để tránh phát sinh thêm chi phí ngoài dự kiến.
• Hỗ trợ kỹ thuật: Hãy đảm bảo dịch vụ CDN lựa chọn có cung cấp mức độ hỗ trợ kỹ thuật đầy đủ, cam kết giải quyết vấn đề nhanh chóng và kịp thời.

Một số câu hỏi thường gặp về CDN

Trong hành trình nghiên cứu CDN là gì, nhiều người dùng và doanh nghiệp có thể gặp khó khăn với một số vấn đề chung. Chúng tôi đã tổng hợp một số câu hỏi thường gặp kèm theo câu trả lời ngắn gọn, nhằm giúp bạn có thể dễ dàng hơn trong việc tìm hiểu về hệ thống máy chủ phân phối nội dung này.

Tại sao chúng ta cần CDN?

CDN cải thiện hiệu quả bằng cách giới thiệu các máy chủ trung gian giữa máy khách và máy chủ trang web. Các máy chủ CDN này quản lý một số thông tin liên hệ giữa máy khách và máy chủ. Chúng có thể làm giảm web traffic tới web server, giảm mức tiêu thụ băng thông và cải thiện trải nghiệm người dùng đối với ứng dụng của bạn.

CDN có thể hoạt động mà không cần internet không?

Không. Nếu bạn là lập trình viên đang di chuyển dữ liệu hoặc có kết nối internet không ổn định, tệp CDN ngoại tuyến sẽ hữu ích để giúp bạn hoàn thành công việc. CDN bảo vệ website khỏi các cuộc tấn công DDoS vì nó hoạt động như một lá chắn cho máy chủ gốc. Thay vì làm cho trang web không khả dụng, nó chỉ gửi và chuyển hướng traffic đến các máy chủ biên chức năng khác (PoP).

CDN được sử dụng phổ biến như thế nào?

Với những thông tin về CDN là gì, hiện có nhiều web lớn hiện nay đều dựa vào CDN, chẳng hạn như Netflix, Facebook và Amazon. Trên thực tế, trong số 1 triệu website hàng đầu, gần 46% sử dụng CDN để phân phối nội dung.

CDN có tốt cho SEO không?

Có, Việc sử dụng CDN có thể tác động tích cực đến SEO website của bạn bằng cách cải thiện thời gian tải, giảm độ trễ và nâng cao trải nghiệm người dùng tổng thể.

CDN có tác động tới SEO trên các công cụ tìm kiếm không?

Có, bởi CDN mang lại cho website thời gian tải nhanh hơn và hiệu suất web tốt hơn, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến thứ hạng SEO của trang web trên các công cụ tìm kiếm. CDN cũng giúp doanh nghiệp giảm mức tiêu thụ băng thông, qua đó mang lại người dùng trải nghiệm tốt hơn và mức độ hài lòng của khách hàng tốt hơn. Đây là những yếu tố quan trọng được các công cụ tìm kiếm đánh giá tích cực đối với các website.

Đăng ký dịch vụ CDN ở đâu?

Bạn có thể tham khảo CDN và bắt đầu đăng ký dịch vụ với các nhà cung cấp hạ tầng mạng lớn trên thế giới như Amazon Web Services, StackPath, Google Cloud CDN hoặc có thể nhờ sự hỗ trợ từ HVN Group.

Kết luận

CDN cung cấp một phương tiện hiệu quả để đưa nội dung lưu trữ trên web server có thể được phân phối nhanh chóng và đáng tin cậy trên toàn thế giới. Mạng lưới các máy chủ bộ nhớ đệm được kết nối với nhau của Content Delivery Network có chức năng như các trung gian chiến lược, đáp ứng nhiều nhu cầu của khách hàng ở bất kỳ vị trí nào.

Như vậy, bài viết đã cung cấp cho bạn bức tranh tổng quan về CDN là gì cũng như cách hoạt động và một số lợi ích đáng chú ý của mạng máy chủ này. Trong trường hợp cần tìm hiểu chuyên sâu hơn về CDN hoặc có nhu cầu về xây dựng website chuyên nghiệp, vui lòng liên hệ với HVN Group – Hệ sinh thái kiến tạo doanh nghiệp 4.0 – bằng cách trò chuyện trong Livechat bên dưới ngay.