Content Delivery Network ( CDN ) là gì ? Toàn tập về CDN bạn cần biết ?

Content delivery network (CDN ) là gì? Nó có vai trò như thế nào trong quá trình bảo vệ dữ liệu Internet? Lịch sử ra đời phát triển của CDN ra sao ?

CDN là gì ?

Content Delivery Network hay còn được viết tắt là CDN. Chúng ta có thể hiểu đây là một hệ thống các server được đặt ở nhiều nơi nhằm cung cấp và lưu trữ các dữ liệu cho người dùng.

Có thể nói đây là hệ thống đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc phân phối nội dung của mạng Internet.

Đối với những ai không am hiểu nhiều về các thuật ngữ chuyên ngành không thể hình dung ra sự quan trọng của Content Delivery Network.

Tuy nhiên, mỗi ngày chúng ta đều là những người tương tác trực tiếp với CDN khi đọc sử dụng mạng Internet để: Đọc đáo, xem các video, mua sắm trực tuyến…

Dù bất kể bạn dùng những thao tác nào, đọc những nội dung, tin tức là gì nhưng khi đã dùng tới mạng Internet thì đều có sự xuất hiện của CDN ở phía sau mỗi hình ảnh, mỗi ký tự của văn bản, mỗi video được chuyển đến máy PC và trình duyệt trên thiết bị di động.

Có thể khẳng định CDN giúp người dùng giải quyết được rất nhiều vấn đề mà họ đang gặp phải và đặc biệt nhất là tốc độ load của trang web hay người ta thường gọi là độ trễ. Độ trễ của một trang web bị ảnh hưởng bởi rất nhiều yếu tố khác nhau trong đó tiêu biểu đó là do khoảng cách vật lý giữa bạn và hosting server của website.

Lúc này, nhiệm vụ của CDN chính là rút ngắn khoảng cách vật lý nhằm cải thiện tốc độ rendering hiệu năng website.

Cách thức hoạt động của CDN

Để giảm thiểu khoảng cách giữa khách truy cập và máy chủ trang web của bạn, CDN lưu trữ phiên bản được lưu trong bộ nhớ cache của nội dung tại nhiều vị trí địa lý (còn gọi là điểm hiện diện hoặc PoP).

Mỗi PoP chứa một số máy chủ bộ nhớ đệm chịu trách nhiệm phân phối nội dung cho khách truy cập trong phạm vi gần.

Về bản chất, CDN đặt nội dung của bạn ở nhiều nơi cùng một lúc, cung cấp bảo hiểm vượt trội cho người dùng của bạn. Ví dụ: khi ai đó ở Luân Đôn truy cập trang web do bạn lưu trữ ở Hoa Kỳ, việc này được thực hiện thông qua PoP địa phương của Vương quốc Anh.

Việc này nhanh hơn nhiều so với yêu cầu của khách truy cập và phản hồi của bạn, di chuyển toàn bộ chiều rộng của Đại Tây Dương và ngược lại.

Đây là cách CDN hoạt động một cách ngắn gọn.

Ai nên sử dụng CDN

Khá nhiều người. Ngày nay, hơn một nửa lưu lượng đã được CDN phục vụ. Những con số này đang nhanh chóng có xu hướng tăng lên sau mỗi năm. Thực tế là nếu bất kỳ phần nào trong doanh nghiệp của bạn trực tuyến, có một vài lý do để không sử dụng CDN đặc biệt là khi rất nhiều người cung cấp dịch vụ của họ miễn phí.

Ngay cả khi là một dịch vụ miễn phí, CDN không dành cho tất cả mọi người. Cụ thể, nếu bạn đang điều hành một trang web được bản địa hóa nghiêm ngặt, với phần lớn người dùng của bạn ở cùng khu vực với dịch vụ lưu trữ của bạn, việc có CDN mang lại rất ít lợi ích. Trong trường hợp này, sử dụng CDN thực sự có thể làm giảm hiệu suất trang web của bạn bằng cách giới thiệu một điểm kết nối không cần thiết khác giữa khách truy cập và máy chủ đã ở gần đó.

Tuy nhiên, hầu hết các trang web có xu hướng hoạt động ở quy mô lớn hơn, khiến việc sử dụng CDN trở thành lựa chọn phổ biến trong các lĩnh vực sau:

  • Quảng cáo
  • Truyền thông và giải trí
  • Chơi game trực tuyến
  • Thương mại điện tử
  • Di động
  • Chăm sóc sức khỏe
  • Giáo dục đại học
  • Chính quyền

Vậy CDN có thể giúp gì cho tôi?

CDN hiện đại có thể xử lý nhiều tác vụ CNTT, giúp bạn:

  • Cải thiện tốc độ tải trang
  • Xử lý lưu lượng cao
  • Chặn người gửi thư rác, người dọn dẹp và các bot xấu khác
  • Bản địa hóa bảo hiểm mà không có chi phí
  • Giảm tiêu thụ băng thông
  • Tải cân bằng giữa nhiều máy chủ
  • Bảo vệ trang web của bạn khỏi các cuộc tấn công DDoS
  • Bảo mật ứng dụng của bạn và nhiều hơn nữa

Các nhà cung cấp CDN lớn trên thế giới

Các ông lớn trong làng công nghệ trên thế giới đề có CDN của riêng họ. Ví dụ Amazon thì có Amazon Cloud Front, Microsoft thì có Azure CDN, Google thì có Google Cloud CDN

Hoặc những nhà cung cấp CDN chuyên dụng như CloudFlare, Akamai, Fastly, Netlify

Bảo mật dữ liệu – CDN bảo vệ dữ liệu như thế nào?

Trên thực tế Content Delivery Network triển khai rất nhiều cách khác nhau để bảo vệ nội dung. Sau đây là một số cách mà CDN bảo vệ và bảo mật dữ liệu Internet các bạn có thể tham khảo.

CDN tạo điều kiện cân bằng tải ( Load Balancing )

CDN tạo điều kiện cân bằng tải nhằm mục đích phân phối lưu lượng mạng đồng nhất trên các máy chủ.

Lúc này CDN sẽ sử dụng bộ cân bằng tải trong trung tâm dữ liệu để phân phối các yêu cầu từ máy chủ nhằm đảm bảo rằng số lưu lượng truy cập tăng đột biến sẽ được hệ thống xử lý hiệu quả nhất.

Bằng cách sử dụng những tài nguyên sẵn có CDN sử dụng bộ cân bằng tài giúp tăng tốc độ xử lý đồng thời sử dụng hiệu quả dung lượng của máy chủ.

Có thể nói cân bằng tải chính xác lưu lượng truy cập là yếu tố vô cùng quan trọng trong việc giảm thiểu lưu lượng truy cập khi trang web của bạn có lượng người truy cập cao bất thường hoặc một sự cố truy cập nào đó.

CDN cung cấp độ tin cậy và dự phòng

Có thể nói đối với những người thực hiện các dịch vụ qua mạng Internet thì thời gian hoạt động là một trong những yếu tố đặc biệt quan trọng. Nếu có sự gia tăng đột biến về lưu lượng cũng như lỗi phần cứng đó chính là hậu quả của sự gia tăng hoặc các cuộc tấn công độc hại…

Nó có thể làm sập các máy chủ web và từ chối người dùng truy cập vào nội dung và dịch vụ.

Lúc này, CDN sở hữu một số tính năng sẽ giảm thiểu thời gian chết giúp cân bằng tải và chuyển đổi dự phòng thông minh. Tất cả những điều này đã góp phần vào hiệu quả của internet, đảm bảo tính sẵn sàng liên tục của nó.

CDN cho phép chuyển đổi dự phòng giữa các máy chủ

CDN bảo mật dữ liệu bằng cách cho phép chuyển đổi dự phòng giữa các máy chủ với nhau. Thông thường trong các hệ thống máy tính đòi hỏi tính khả dụng liên tục cũng như độ tin cậy cao.

Bởi vậy chuyển đổi dự phòng giúp ngăn ngăn lưu lượng truy cập không may bị mất khi không có máy chủ.

Nếu trong trường hợp một máy chủ gặp sự cố ngừng hoạt động thì lưu lượng cần phải được định tuyến lại tới các máy chủ đang hoạt động còn lại.

Lúc này, CDN sẽ tự động giảm tải các tác vụ cho hệ thống dự phòng hoặc máy khác có dung lượng khả dụng đồng thời chuyển đổi dự phòng thông minh nhằm ngăn chặn sự gián đoạn dịch vụ cho người dùng.

CDN bảo vệ khỏi các cuộc tấn công DDoS

CDN giúp bảo vệ dữ liệu khỏi các cuộc tấn công DDos. Có thể nói một trong những lỗ hổng bảo mật đáng kể nhất của các thuộc tính web trên mạng Internet hiện đại đó là việc sử dụng các cuộc tấn công từ chối dịch vụ phân tán hay còn được gọi là DDoS.

Theo thời gian những cuộc tấn công từ chối dịch vụ phân tán sẽ tăng cả về kích thước và độ phức tạp. Không chỉ có vậy những kẻ tấn công còn sử dụng botnet nhằm phá hoại các trang web có lưu lượng tấn công.

Lúc này CDN có nhiệm vụ làm giảm hiệu quả của các kiểu tấn công DoS bằng cách tập hợp cuộc tấn công qua nhiều điểm hiện diện của mạng lưới này. CDN có thể chịu được và giảm thiểu một lượng lưu lượng tấn công đến dễ dàng áp đảo máy chủ gốc được nhắm mục tiêu.

CDN tăng cường mã hóa SSL / TLS

Tăng cường mã hóa SSL/TLS là cách mà CDN bảo vệ dữ liệu Internet. TLS là viết tắt của thuật ngữ Transport Layer Security. Đây là một giao thức Internet được sử dụng để mã hóa dữ liệu được gửi qua Internet.

Do Internet được thiết kế với hình thức truyền dữ liệu qua nhiều địa điểm khác nhau. Bởi vậy, CDN sẽ hoạt động bằng cách thực hiện việc mã hóa dữ liệu đúng cách để ngăn chặn những tác nhân xấu truy cập vào các dữ liệu quan trọng khi chúng di chuyển trên toàn cầu.

Lúc này các trung gian là những máy chủ sẽ được CDN ngăn chặn để giải mã nội dung của dữ liệu được truyền. Như vậy, thông qua một giao thức mật mã chỉ có người nhận mới có thể giải và đọc thông tin.

Ngoài ra, CDN còn có một nhiệm vụ quan trọng nữa đó là cung cấp bảo mật cho khách truy cập theo nội dung được lưu trữ bằng chứng chỉ do CDN cung cấp.

Nguyên nhân chính là do để bật được TLS thì trang web đó sẽ cần phải có khóa tương ứng và chứng chỉ SSL. Do khách truy cập chỉ kết nối với CDN vậy nên dù chứng chỉ có độ an toàn kém cũng không làm ảnh hưởng tới trải nghiệm của khách hàng.

CDN giúp tăng tính bảo vệ Brute – Force

Rất nhiều tin tặc đã sử dụng cuộc tấn công brute-force để giải mã các dữ liệu đã mật mã như mật khẩu truy cập của người dùng. Những cuộc tấn công này sẽ làm gián đoạn dịch vụ và gây ra thiệt hại vô cùng lớn nếu như tin tặc lấy được quyền truy cập vào máy chủ trang web của bạn hoặc tài khoản người dùng.

Lúc này CDN được coi là giải pháp bảo vệ hoàn hảo trước các cuộc tấn công brute-force của bọn tin tặc được nhiều người lựa chọn. CDN sẽ bảo vệ máy chủ của bạn cũng như quyền truy cập trang web bằng cách kết hợp các captcha, sử dụng thêm nhiều yếu tố xác thực cùng với nhiều tính năng khác để bảo vệ.

Chức năng bảo vệ khác

Ngoài những cách trên CDN còn sử dụng rất nhiều các bảo vệ dữ liệu khác nhờ những chức năng bảo vệ thông minh như:

  • Theo dõi, phân tích những yêu cầu tới trang web và chỉ cho phép những lưu lượng hợp pháp đồng thời ngăn chặn tất cả những yêu cầu độc hại, bot, spam,…
  • CDN ngăn chặn hoặc cho phép những yêu cầu truy cập dựa trên quá trình phân tích IP, URL / URI hoặc quốc gia.
  • CDN còn cung cấp thông tin cho bạn những thông tin chi tiết của người dùng như: Nguồn gốc truy cập, hành động, thời gian…
  • CDN giúp bảo vệ spambot, bảo mật captcha, loại bỏ những bình luận rác…
  • CDN giúp giám sát thời gian hành động, thời gian thực, báo cáo hàng tuần, hàng tháng, thống kê lượng người truy cập theo thời gian bạn cần.
  • CDN giúp xây dựng, bảo vệ tường lửa ứng dụng web.
  • CDN giúp xây dựng hệ thống phát hiện và ngăn chặn sự xâm nhập trái phép.
  • CDN đóng vai trò quan trọng trọng việc bảo vệ SQLi, XSS. Ngoài ra nó còn đóng góp vào quá trình xây dựng quy tắc trang, hỗ trợ IPV6, HTTP, SPDY…
  • CDN giúp xây dựng bộ nhớ đệm, nén và thu nhỏ, tối ưu hóa hình ảnh của trang web đồng thời tăng cường mở rộng hệ thống bảo mật tên miền.
  • Đối với những ứng dụng WordPress, Joomla CDN còn giúp bảo vệ các lỗ hồng.
  • Với những công cụ tìm kiếm giả mạo Google, Yahoo, Yandex CDN có nhiệm vụ ngăn chặn chúng thu thập dữ liệu….

Như vậy, chúng ta có thể thấy CDN bảo vệ dữ liệu bằng rất nhiều cách khác nhau. Chính vì thế, sử dụng CDN chính là phương pháp lý tưởng được nhiều người lựa chọn trong thời điểm sử dụng mạng Internet của người dùng phát triển vượt bậc như hiện nay. Vậy CDN xuất hiện từ khi nào và nó phát triển ra sao? Tất cả sẽ được giải đáp trong phần nội dung tiếp theo.

Sự phát triển của CDN

Trước khi trở thành nền tảng phân phối ứng dụng mạnh mẽ như hiện nay CDN đã xuất hiện từ thập niên 90. Sự phát triển của CDN trải qua rất nhiều giai đoạn khác nhau và phụ thuộc vào các yếu tố như thị trường, xu hướng của người dùng, cùng các công nghệ truyền thông tiên tiến khác. 

Dù phát triển không ngừng nhưng nhìn chung quá trình phát triển của CDN có thể chia thành 3 giai đoạn khác nhau cụ thể: 

Sự phát triển của CDN giai đoạn 1997 – 2001 

Đây là giai đoạn CDN tĩnh nó sở hữu những đặc điểm như sau:

  • Nội dung được cung cấp: HTML tĩnh và các tệp có thể tải xuống
  • Phương pháp bộ nhớ đệm: Đẩy 
  • Cấu trúc liên kết mạng: Rải rác
  • Hiệu suất: Trung bình
  • Chi phí: Rất cao
  • Khách hàng: Chủ yếu là các doanh nghiệp.

Giai đoạn 2001 – 2010

Ở giai đoạn thế hệ 2 này CDN được gọi là CDN động và sở hữu những đặc điểm sau:

  • Nội dung cung cấp: Nội dung tĩnh và động, đa phương tiện.
  • Phương pháp bộ nhớ đệm: Nhiều nguồn gốc kéo.
  • Cấu trúc liên kết mạng: Mạng topo, Consolidated
  • Hiệu suất: Cao, sẵn có
  • Chi phí: Cao.
  • Khách hàng: Doanh nghiệp, lĩnh vực kinh doanh…

Giai đoạn 2010 – 2015

Ở giai đoạn thế hệ 3 này CDN được gọi là CDN đa năng và sở hữu những đặc điểm sau:

  • Nội dung phục vụ: Nội dung tĩnh và động, phương tiện di động và đa phương tiện.
  • Phương pháp lưu trữ: Hầu hết là kéo xuất xứ.
  • Mạng topo: cao củng cố.
  • Bảo mật, hiệu suất và tính sẵn sàng
  • Chi phí: Phải chăng.
  • Khách hàng: Bất cứ ai có trang web.

Trong quá trình phát triển của CDN trên đây là 3 giai đoạn điển hình còn ở thời điểm hiện tại CDN phát triển mạnh mẽ và có rất nhiều cải tiến vượt trội nhằm đáp ứng xu hướng sử dụng mới ngày càng cao của người dùng.

Sử dụng CDN như thế nào?

Sử dụng CDN như thế nào để đạt hiệu quả cao nhất là băn khoăn của rất nhiều người. Vậy làm sao để dùng CDN hiệu quả chúng ta sẽ cùng đi tìm hiểu trong phần nội dung dưới đây.

Để CND hoạt động được hiệu quả trước tiên bạn cần phải đặt CDN là cổng vào mặc định cho tất cả lưu lượng truy cập đến. Lúc này, việc bạn cần phải làm đó chính là sửa đổi cấu hình của các subdomains như www.domain.com, img.domain.com và DNS domain gốc domain.com.

Ở đây với các domain gốc bạn cần phải thay đổi bản ghi A để trỏ đến một trong các dải IP của CDN. Còn với mỗi subdomain bạn cần phải sửa đổi bản ghi CNAME tương ứng mà CDN cung cấp. Lúc này DNS sẽ định tuyến toàn bộ khách truy cập vào CDN của bạn thay vì chuyển tới server gốc. Để dễ hiểu hơn về cách sử dụng CDN bạn có thể hình dung như sau: 

  • Giai đoạn 1: Người dùng sẽ truy cập vào domain.com/index.html.
  • Giai đoạn 2: Khi truy cập vào domain.com/index.html sẽ chuyển tới DNS server và ns1.cdn.com.
  • Giai đoạn 3: Từ ns1.cdn.com chuyển tới CND và index.html rồi tới người dùng.

Viết một bình luận

Website này sử dụng Akismet để hạn chế spam. Tìm hiểu bình luận của bạn được duyệt như thế nào.