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.
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.
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.
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.
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.
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%.
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!
