CDN: ¿Qué son las Content Delivery Networks?

Una Content Delivery Network es una red de se­r­vi­do­res en di­fe­re­n­tes centros de datos en todo el mundo. Estas re­pre­se­n­tan una excelente opo­r­tu­ni­dad para de­sa­rro­llar una página o apli­ca­ción web a nivel mundial. Cuando accedes a este tipo de redes, tu servidor web es conectado au­to­má­ti­ca­me­n­te con una gran cantidad de se­r­vi­do­res. Con la ayuda de un sistema de gestión, el contenido estático de tu servidor web es tra­n­s­fe­ri­do a los llamados se­r­vi­do­res de réplica. Si los usuarios solicitan solo un de­te­r­mi­na­do contenido de tu página web, el Request Ruting System determina qué servidor de réplica es el más adecuado en la red de di­s­tri­bu­ción de co­n­te­ni­dos para la entrega de los datos so­li­ci­ta­dos. El número y la di­s­tri­bu­ción del servidor, así como el grado de in­te­gra­ción de las redes backbone de gran alcance, de­pe­n­de­rán del proveedor de CDN.

¿Cómo funciona la tra­n­s­fe­re­n­cia de datos en CDN?

Cuando un usuario navega en Internet, no recibe in­fo­r­ma­ción alguna sobre si los datos están siendo re­cu­pe­ra­dos desde el servidor de origen de una página web de­te­r­mi­na­da o si lo están haciendo desde un servidor de réplica. El proceso de tra­n­s­fe­re­n­cia de datos se suele ejecutar en un segundo plano y se evidencia por medio de tiempos de carga más cortos. Los dos co­m­po­ne­n­tes más im­po­r­ta­n­tes que in­te­r­vie­nen en la operación son el sistema de di­s­tri­bu­ción y el Request Routing System. El sistema de di­s­tri­bu­ción no solo transmite el contenido del servidor de origen al servidor réplica, sino que también garantiza au­te­n­ti­ci­dad y calidad. Existen dos posibles enfoques: en el primero, el sistema de di­s­tri­bu­ción envía archivos nuevos y mo­di­fi­ca­dos in­me­dia­ta­me­n­te a todos los se­r­vi­do­res de las Content Delivery Networks, mientras que en el segundo se envía un mensaje a los se­r­vi­do­res réplica in­fo­r­má­n­do­les que los datos actuales están di­s­po­ni­bles y, de ser necesario, serán so­li­ci­ta­dos. Aquí es donde el Request Routing System se encarga de ga­ra­n­ti­zar que las so­li­ci­tu­des del usuario lleguen al servidor adecuado. Así, con estos sencillos pasos, este se encarga de que las so­li­ci­tu­des sean dirigidas de manera óptima.

Encontrar el servidor réplica adecuado

El primer paso es encontrar el servidor más adecuado para responder a la solicitud del usuario. Para lograrlo, el Request Routing System se centra en in­di­ca­do­res es­pe­cí­fi­cos de­te­r­mi­na­dos por di­fe­re­n­tes métodos de medición. Estos índices se encargan de es­pe­ci­fi­car, por ejemplo, si se trata de co­ne­xio­nes rea­li­za­das desde el cliente o desde el servidor. Los in­di­ca­do­res desde el servidor, que se encargan de calcular el uso de la CPU o el número de accesos activos, son útiles en la medida en que reconocen aquellas co­ne­xio­nes de menor carga para tra­n­s­fe­ri­r­las así al servidor réplica. El Request Routing System utiliza los índices del cliente para de­te­r­mi­nar la mejor conexión entre el servidor y el cliente. Otros factores re­le­va­n­tes son el tiempo de latencia, la velocidad promedio de tra­n­s­mi­sión de datos, la tasa de pérdida de paquetes y la pro­xi­mi­dad geo­grá­fi­ca. Además, los in­di­ca­do­res del lado del cliente ofrecen in­fo­r­ma­ción sobre la identidad del usuario que realiza la solicitud y el sistema los utiliza, por ejemplo, en caso de que el contenido tenga que ser entregado a clientes con acceso estándar o premium. La po­n­de­ra­ción de los di­fe­re­n­tes in­di­ca­do­res siempre dependerá de los datos so­li­ci­ta­dos. Por ejemplo, aquellos co­n­te­ni­dos generados di­ná­mi­ca­me­n­te obtendrán mejores in­di­ca­do­res desde el lado del servidor, mientras que una conexión estable entre el cliente y el servidor será im­pre­s­ci­n­di­ble para el uso de Streaming Media.

Re­di­re­c­ción de una solicitud

Una vez definido el servidor de destino en CDN, el siguiente paso será la re­di­re­c­ción técnica de la solicitud a través del Request Routing System. Existen varios métodos para esta “Request Re­di­re­c­tion” y su apli­ca­ción se di­fe­re­n­cia, pri­n­ci­pa­l­me­n­te, de­pe­n­die­n­do del lugar desde donde se realice (desde el cliente, la red o el servidor réplica). El re­di­re­c­cio­na­mie­n­to de la solicitud por parte del cliente es un método de sencilla im­ple­me­n­ta­ción, en el que el cliente se­le­c­cio­na­rá el servidor réplica de una lista. Su principal de­s­ve­n­ta­ja es, sin embargo, que la Content Delivery Network tiene poca in­flue­n­cia en el proceso de asi­g­na­ción. La re­di­re­c­ción desde el servidor –HTTP 302 Re­di­re­c­tion– es muy fácil de im­ple­me­n­tar y está muy bien equipada con in­fo­r­ma­ción sobre la CDN. En este caso, el servidor de salida responde a la petición con el código de estado HTTP y se lo comunica al cliente a través del servidor réplica de­te­r­mi­na­do, que es co­n­ta­c­ta­do au­to­má­ti­ca­me­n­te a través de otra solicitud. La principal de­s­ve­n­ta­ja de este método es la du­pli­ca­ción de las co­ne­xio­nes re­que­ri­das. El tipo de re­di­re­c­ción más utilizado es el DNS Request Routing. En este, la solicitud realizada por el cliente al servidor DNS local es re­di­ri­gi­da dentro de una Content Delivery Network, quien a su vez envía de vuelta la dirección IP del servidor réplica. La mayor de­s­ve­n­ta­ja de este método es que los accesos se ven re­tra­sa­dos como co­n­se­cue­n­cia de la constante re­pe­ti­ción en las re­fe­re­n­cias al Domain Name System.

¿Por qué vale la pena usar CDN?

Gracias a se­r­vi­do­res glo­ba­l­me­n­te lo­ca­li­za­dos, los usuarios de una Content Delivery Network se be­ne­fi­cian pri­n­ci­pa­l­me­n­te de tiempos de carga rápidos y un uso de ancho de banda reducido. Como operador web, las ventajas de usar CDN incluyen una reducción del uso del servidor web y un aumento de la seguridad de los datos al­ma­ce­na­dos en caché –im­pi­die­n­do, por ejemplo, ataques del tipo DdoS– como co­n­se­cue­n­cia de las re­di­re­c­cio­nes de las so­li­ci­tu­des, pues con estas no es posible alcanzar el servidor de origen. En este punto, el requisito es úni­ca­me­n­te que aquella in­fo­r­ma­ción co­n­fi­de­n­cial, como datos de usuario o co­n­tra­se­ñas, se mantengan fuera de la CDN, pues su al­ma­ce­na­mie­n­to implica un mayor riesgo de ataque y genera, a menudo, co­n­fli­c­tos de pri­va­ci­dad. Otra ca­ra­c­te­rí­s­ti­ca útil es la asi­g­na­ción de un dominio único para el contenido de la Content Delivery Network. De esta forma, en caso de un ataque por parte de personas ma­li­n­te­n­cio­na­das, se evita su pro­pa­ga­ción a otros elementos de la página web. La siguiente lista resume los be­ne­fi­cios de una CDN:

• Elementos estáticos como páginas HTML, imágenes, hojas de estilo, do­cu­me­n­tos o se­cue­n­cias de comandos del lado del cliente, son al­ma­ce­na­dos en caché en el servidor réplica y no tienen que ser re­cu­pe­ra­dos desde el servidor web. Esto protege a los se­r­vi­do­res y garantiza tiempos de carga más cortos para los usuarios, lo que se ve reflejado en la di­s­mi­nu­ción de la tasa de rebote y en un buen po­si­cio­na­mie­n­to en los motores de búsqueda.
• La baja uti­li­za­ción del servidor y de las apli­ca­cio­nes im­pli­ca­das evita so­bre­ca­r­gas y disminuye el riesgo de posibles daños o fallos. Esto tiene un efecto positivo en cuanto a los re­que­ri­mie­n­tos de hardware para el alo­ja­mie­n­to web.
• Puedes decidir qué elementos estáticos deben ser cargados por el cliente desde el servidor en la Content Delivery Network. Por ejemplo, si úni­ca­me­n­te quieres exportar las imágenes de tu blog, es posible cargarlas en paralelo a los demás co­n­te­ni­dos, logrando así que la web cargue más rá­pi­da­me­n­te.
• Las webs que ofrezcan servicios de streaming de música y vídeos se be­ne­fi­cian del uso de una CDN en la medida en que esta se encarga de tra­n­s­fe­rir grandes ca­n­ti­da­des de datos en cortos periodos de tiempo. Esto también se aplica a tra­n­s­mi­sio­nes en vivo por Internet.
• Los momentos de afluencia máxima o el aumento del número de usuarios son fá­ci­l­me­n­te ma­ne­ja­bles con una CND. Realizar las so­li­ci­tu­des desde el Request Routing System a un servidor réplica con menor carga, resulta es­pe­cia­l­me­n­te co­n­ve­nie­n­te si ofreces la opción de descargar archivos o si eres el operador de una tienda online.
• Los tiempos de carga no solo se reducen, sino que también se reduce el consumo de ancho de banda, que está di­re­c­ta­me­n­te re­la­cio­na­do con las so­li­ci­tu­des de carga de los co­n­te­ni­dos de tu web.
• La seguridad de tu servidor y, por lo tanto, de tus datos y apli­ca­cio­nes uti­li­za­das aumenta gracias a la uti­li­za­ción de una Content Delivery Network, pues se pueden ide­n­ti­fi­car posibles ataques para poder ser evitados a tiempo.