Wie funktioniert ein Content Delivery Network?

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Beim Zugriff auf ein CDN verbindet sich der eigene Webserver automatisch mit zahlreichen weiteren Servern, die als Replica-Server (genaue Speicherabbilder anderer Server) bezeichnet werden. Die Daten des eigenen Webservers werden anschließend über ein Verteilungssystem an die Replica-Server übertragen. Sobald Nutzer nun auf die Webseite zugreifen und bestimmte Inhalte aufrufen, ermittelt ein Request-Routing-System den Replica-Server, der am besten zur Auslieferung des Contents geeignet ist. Hierbei ist vor allem der Standort des Besuchers entscheidend. Befindet sich der Nutzer beispielsweise in den USA, sollte der Replica-Server im besten Fall in einem Bundessstaat in den Vereinigten Staaten liegen. Die Anzahl und Verteilung der Server sowie deren Übertragungskapazität variiert von Anbieter zu Anbieter. Unternehmen sollten sich daher gut überlegen, welche Lösung sich am ehesten für die eigenen Zwecke eignet. 




Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=InhGahmVjdk

Die zwei entscheidenden Komponenten bei der Bereitstellung von Inhalten sind das Verteilungssystem und das Request-Routing-System.

Zum einen trägt das Verteilungssystem dazu bei, dass die ursprünglichen Daten an die Replica-Server übertragen werden. Zum anderen sorgt es für die Aktualität und Korrektheit der Daten. Die Daten werden dabei entweder direkt an alle Replica-Server gesendet oder die jeweiligen Replica-Server erhalten lediglich eine Nachricht, dass neue Daten im Bedarfsfall zur Verfügung stehen. Allerdings müssen die Anfragen der Nutzer noch zu den richtigen Servern gelangen, wofür ein Request-Routing-System zum Einsatz kommt. Ob die Daten vom Ursprungsserver oder einem Replica-Server stammen, kriegen Besucher einer Webseite nicht mit, da sich der gesamte Prozess im Hintergrund abspielt. 

 

Um einen passenden Replica-Server für eine Anfrage zu finden, orientiert sich das Request-Routing-System an spezifischen Kennzahlen. Neben der besten Verbindung zum Nutzer, die unter anderem durch die durchschnittliche Übertragungsrate und geographische Nähe ermittelt wird, spielt auch die Auslastung der Replica-Server eine Rolle. Wie die unterschiedlichen Kennzahlen letztendlich gewichtet werden, hängt maßgeblich von den angefragten Daten ab. Sollte es beispielsweise um gestreamte Medien gehen, liegt die Priorität bei einer stabilen Verbindung. Sobald ein passender Replica-Server gefunden wurde, erfolgt die technische Weiterleitung, wobei mehrere Verfahren möglich sind. Am einfachsten ist das clientseitige Verfahren, bei dem der Nutzer aus einer vorgegeben Liste selbst einen Replica-Server auswählt. Eine Alternative dazu ist die serverseitige HTTP-302-Redirection, die dem Nutzer einen geeigneten Replica-Server mitteilt, der automatisch kontaktiert werden kann. Das gängigste Verfahren ist jedoch das DNS-basierte Request-Routing, bei der Anfragen an einen speziellen DNS-Server innerhalb des CDN weitergeleitet werden, welcher die IP-Adresse eines Replica-Servers bereitstellt.