Khi người dùng ngày càng kỳ vọng vào tốc độ tải trang nhanh chóng, các doanh nghiệp cần phải tìm kiếm giải pháp hiệu quả để đáp ứng nhu cầu này. CDN một trong những công nghệ đáng chú ý có khả năng nâng cao tốc độ truy cập và tối ưu hóa trải nghiệm người dùng. Tuy nhiên, nhiều người vẫn chưa hiểu rõ CDN là gì và những lợi ích thiết thực mà hệ thống mang lại. Trong bài viết này hãy cùng MONA Host tìm hiểu làm thế nào công nghệ này có thể hỗ trợ doanh nghiệp của bạn trong việc cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của trang web.
CDN là gì?
CDN, hay Content Delivery Network, là một hệ thống mạng phân phối nội dung trên Internet, có nhiệm vụ sao lưu và phân tán nội dung của website thông qua mạng lưới máy chủ đặt tại nhiều vị trí trên toàn cầu (được gọi là PoP – Points of Presence). Từ đó, PoP sẽ phân phối nội dung gần với vị trí người dùng hơn khi họ tìm kiếm và truy cập website. Giúp giảm tối đa thời gian chờ đợi, cải thiện tốc độ tải trang cũng như bảo mật nội dung cho các website và ứng dụng, đồng thời hỗ trợ giảm thiểu nguy cơ bị ảnh hưởng từ các cuộc tấn công DDoS.
Các máy chủ biên của CDN lưu trữ các bản sao nội dung tĩnh như tệp HTML, CSS, JavaScript, hình ảnh và video. Việc sử dụng CDN không chỉ giảm bớt lưu lượng truy cập trực tiếp vào máy chủ gốc, mà còn giúp tiết kiệm chi phí băng thông và giảm thiểu lỗi máy chủ gốc. Nhờ đó, hệ thống xử lý được nhiều request truy cập cùng lúc, tránh tình trạng downtime, nâng cao hiệu quả trải nghiệm người dùng.
Cách CDN hoạt động như thế nào?
CDN là một mạng lưới các máy chủ hoặc tập hợp các máy chủ phân phối dữ liệu trên toàn thế giới đến người dùng web. CDN có ba thành phần chính, mỗi thành phần đều có vai trò và giá trị riêng:
- Máy chủ gốc (Origin servers): Máy chủ gốc chứa các phiên bản gốc của nội dung và hoạt động như nguồn chính xác nhất. Khi cần cập nhật nội dung, các thay đổi sẽ được thực hiện trên máy chủ gốc. Máy chủ gốc có thể được sở hữu và quản lý bởi nhà cung cấp nội dung hoặc được lưu trữ trên hạ tầng của bên thứ ba như Amazon AWS S3 hay Google Cloud Storage.
- Máy chủ biên (Edge servers): Máy chủ biên được đặt tại nhiều vị trí địa lý khác nhau trên toàn thế giới, còn được gọi là “điểm hiện diện” (PoPs). Các máy chủ biên trong các PoP này lưu trữ tạm thời nội dung được sao chép từ máy chủ gốc, và chịu trách nhiệm cung cấp nội dung ấy cho người dùng gần đó. Khi một người dùng yêu cầu truy cập nội dung trên máy chủ gốc, họ sẽ được chuyển hướng đến bản sao lưu trữ trên máy chủ biên gần họ nhất về mặt địa lý. Khi nội dung được lưu trữ tạm thời không còn cập nhật, máy chủ biên sẽ yêu cầu nội dung mới từ máy chủ gốc. Các máy chủ biên của CDN được sở hữu hoặc quản lý bởi nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ CDN.
- Máy chủ DNS (DNS servers): DNS giữ và cung cấp địa chỉ IP cho các máy chủ gốc và máy chủ biên. Khi một khách hàng gửi yêu cầu đến máy chủ gốc, máy chủ DNS sẽ phản hồi với tên của một máy chủ biên được ghép nối để nội dung có thể được phục vụ nhanh hơn.
Để giảm thiểu khoảng cách giữa người truy cập và máy chủ của trang web, CDN lưu trữ một phiên bản tạm thời của nội dung trang web tại nhiều vị trí địa lý khác nhau (còn gọi là điểm hiện diện, hay PoPs). Mỗi PoP chứa một số máy chủ lưu trữ có nhiệm vụ cung cấp nội dung đến người truy cập trong khu vực lân cận.
Về cơ bản, CDN đưa nội dung của bạn đến nhiều nơi cùng lúc, mang lại khả năng phủ sóng tốt hơn cho người dùng. Ví dụ, khi ai đó ở London truy cập trang web của bạn được lưu trữ ở Việt Nam, việc truy cập sẽ được thực hiện thông qua PoP địa phương tại Vương quốc Anh. Quá trình này diễn ra nhanh hơn nhiều so với việc yêu cầu của người truy cập và phản hồi của bạn phải di chuyển qua lại giữa hai đất nước.
Cơ sở hạ tầng của CDN bao gồm những gì?
Từ các máy chủ phân phối nội dung đến các công nghệ quản lý và bảo mật, mỗi phần của hệ thống CDN đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo rằng dữ liệu của bạn được gửi đến người dùng một cách hiệu quả và an toàn. Để làm được điều này, CDN dựa vào một cấu trúc hạ tầng phức tạp, bao gồm nhiều thành phần và công nghệ khác nhau.
Máy chủ biên (Edge Server) và Điểm hiện diện (PoP)
Máy chủ biên (Edge Server) và các điểm hiện diện (PoP) thường được đặt tại các điểm trao đổi giữa các mạng khác nhau, được gọi là các điểm trao đổi Internet (IXP – Internet eXchange Point). IXP là những trung tâm dữ liệu mà các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP – Internet Service Provider) kết nối với nhau để chia sẻ lưu lượng truy cập Internet từ các mạng khác nhau.
Nhờ vào vị trí chiến lược và kết nối mạnh mẽ này, các PoP có thể giao tiếp nhanh chóng với người dùng cuối ở khu vực lân cận, giúp giảm thời gian truyền tải dữ liệu và tiết kiệm chi phí băng thông. Mỗi PoP sẽ chứa nhiều máy chủ bộ nhớ đệm (Caching Servers).
Máy chủ bộ nhớ đệm (Caching Servers)
Tại mỗi PoP, có một số máy chủ bộ nhớ đệm với nhiệm vụ chính là lưu trữ và phân phối các tệp được lưu trong bộ nhớ đệm (nội dung tĩnh) đến người dùng cuối gần nhất. Bằng cách lưu trữ nội dung web vào bộ nhớ đệm, những máy chủ này giúp giảm tải băng thông cho máy chủ gốc, đồng thời tăng tốc độ tải trang web.
Các máy chủ bộ nhớ đệm được trang bị khả năng lưu trữ và xử lý mạnh mẽ, đảm bảo việc lưu trữ và phân phối các tệp với tốc độ cao và an toàn.
Cấu hình DNS
Bên cạnh cơ sở hạ tầng vật lý, việc cấu hình DNS cho tên miền gốc (và các tên miền phụ) để kết nối với CDN cũng rất quan trọng. Điều này đảm bảo rằng tất cả yêu cầu truy cập được định tuyến qua CDN thay vì trực tiếp đến máy chủ gốc.
Quá trình kích hoạt CDN thường bao gồm hai bước chính: cập nhật bản ghi A của tên miền gốc để trỏ đến một trong những dải IP của CDN và sửa đổi bản ghi CNAME của tên miền phụ để trỏ đến “địa chỉ cạnh mà CDN đã gán”. Lưu ý là trước khi sử dụng dịch vụ DNS từ nhà cung cấp nào đó, hãy xác định đúng loại cấu hình DNS mà bạn đang sử dụng, đồng thời kiểm tra kỹ càng các thao tác hướng dẫn kích hoạt CDN của các nhà cung cấp.
Một số mô hình CDN phổ biến
CDN không chỉ giúp cải thiện tốc độ tải trang mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc phân phối nội dung, giảm thiểu thời gian truy cập và tăng cường bảo mật. Để đảm bảo trải nghiệm người dùng luôn được duy trì ở mức cao nhất, các doanh nghiệp đã bắt đầu áp dụng nhiều hình thức CDN khác nhau:
- Pull HTTP/Static: Khi bạn khai báo tên miền hoặc IP của website cần sử dụng CDN, các PoP CDN sẽ tự động truy cập và lưu lại bản sao nội dung tĩnh của trang web. Nhờ đó, bạn có thể truy cập các tệp tin này thông qua đường dẫn CDN hoặc sử dụng tên miền riêng đã cài đặt cho CDN.
- POST/PUSH/PUT/Storage CDN: Phương thức này cho phép bạn tải trực tiếp nội dung lên máy chủ CDN thông qua các giao thức như FTP hoặc HTTP, giúp tiết kiệm không gian lưu trữ trên máy chủ gốc.
- Streaming CDN: Được thiết kế để phân phối nội dung video trực tiếp, phương thức này cho phép CDN phát trực tuyến từ máy chủ đến người dùng, giảm tải băng thông cho máy chủ streaming gốc.
Vậy ưu điểm và nhược điểm của CDN là gì?
Với khả năng phân phối nội dung từ các máy chủ gần nhất với người dùng, CDN cải thiện đáng kể tốc độ và hiệu suất của trang web. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích rõ rệt, CDN cũng đi kèm với một số nhược điểm không thể bỏ qua. Hãy cùng khám phá những ưu và nhược điểm của CDN để hiểu rõ hơn về giá trị thực sự mà hệ thống này mang lại.
Ưu điểm của CDN là gì?
Với khả năng phân phối nội dung nhanh chóng và hiệu quả, CDN đã và đang giúp nhiều doanh nghiệp cải thiện trải nghiệm người dùng một cách đáng kể. Hệ thống này trở thành sự lựa chọn hàng đầu cho nhiều doanh nghiệp nhờ vào những ưu điểm nổi bật sau:
- Giảm băng thông: CDN giúp giảm tải cho máy chủ gốc bằng cách chỉ yêu cầu băng thông một lần từ máy chủ để phục vụ các PoP CDN. Người dùng sẽ truy cập vào nội dung từ CDN, giảm thiểu băng thông tiêu thụ cho máy chủ gốc.
- Tăng tốc độ truy cập: Với hệ thống PoP CDN trải rộng khắp các châu lục, CDN giúp tăng tốc độ truy cập cho người dùng, đặc biệt là những người ở xa máy chủ gốc. Các PoP CDN càng phân bổ nhiều, hiệu suất toàn cầu của website càng cao.
- Tiết kiệm dung lượng: Sử dụng Push CDN có thể tiết kiệm không gian lưu trữ trên máy chủ vì dữ liệu đã được tải lên trực tiếp lên máy chủ CDN. Tuy nhiên, vẫn nên lưu trữ bản sao dữ liệu ở nơi khác để đề phòng sự cố từ dịch vụ CDN.
- Tiết kiệm chi phí: Chi phí băng thông của các dịch vụ CDN thường rẻ hơn nhiều so với việc mua thêm băng thông từ host. Giá trung bình cho mỗi GB băng thông qua CDN dao động từ 0.05$ đến 0.1$, giúp tiết kiệm đáng kể so với giá băng thông trực tiếp từ host.
Nhược điểm của CDN là gì?
Nhờ CDN, người dùng có thể trải nghiệm các trang web mượt mà hơn, bất kể họ đang ở bất kỳ đâu trên thế giới. Nhưng, bên cạnh những ưu điểm nổi bật, CDN cũng tồn tại một số hạn chế mà nhiều người có thể chưa biết đến như sau:
- Hiệu suất phụ thuộc vào sự phân bố PoP: Hiệu suất của CDN phụ thuộc rất lớn vào vị trí của các PoP (Point of Presence) so với người dùng. Nếu PoP không được đặt gần người dùng, thời gian truyền tải dữ liệu có thể tăng lên, làm giảm tốc độ tải trang.
- Kiểm soát nội dung khó khăn hơn: Khi sử dụng CDN, nội dung của bạn sẽ được phân tán và lưu trữ trên nhiều máy chủ khác nhau. Điều này giúp tăng tốc độ truy cập nhưng đồng thời cũng làm phức tạp việc quản lý và cập nhật nội dung.
Lĩnh vực website nào nên sử dụng CDN?
Người dùng luôn mong đợi trang web mà họ truy cập có thể tải nhanh và mượt mà, bất kể họ đang ở đâu. Để đáp ứng yêu cầu này, công nghệ CDN đã được phát triển, giúp phân phối nội dung đến người dùng một cách nhanh chóng hơn. Hệ thống này đặc biệt nên được sử dụng cho những loại website dưới đây.
- E-commerce: Với lưu lượng truy cập lớn từ khắp nơi trên thế giới, các trang web thương mại điện tử cần đảm bảo tốc độ tải trang nhanh chóng để không bỏ lỡ khách hàng. CDN giúp xử lý số lượng yêu cầu khổng lồ bằng cách lưu trữ nội dung trên các máy chủ gần người dùng nhất.
- Quảng cáo trực tuyến: Để thu hút và giữ chân người xem, các trang web quảng cáo thường sử dụng các tệp đa phương tiện nặng, dễ làm chậm tốc độ tải. CDN giúp tối ưu hóa việc truyền tải nội dung, đảm bảo tốc độ truy cập nhanh hơn, giữ chân người dùng lâu hơn.
- Game online: Các trò chơi trực tuyến yêu cầu tài nguyên lớn để đảm bảo trải nghiệm mượt mà, không giật lag. CDN hoạt động như một “vùng đệm”, lưu trữ toàn bộ nội dung game trên các máy chủ gần nhất, giúp giảm tải cho máy chủ gốc và cải thiện hiệu năng.
- Giải trí: Các trang web giải trí với nội dung streaming hoặc download thu hút hàng triệu người dùng cần CDN để đảm bảo dịch vụ hoạt động mượt mà, không bị gián đoạn nhờ vào việc lưu trữ tạm thời nội dung trên nhiều máy chủ toàn cầu.
Các câu hỏi thường gặp khi sử dụng CDN là gì?
Bên cạnh việc tìm hiểu CDN là gì, cách thức hoạt động cũng như những ưu nhược điểm mà hệ thống này đem lại, người dùng thông thường còn có một số thắc mắc phổ biến dưới đây cần được giải đáp.
CDN liệu có an toàn không?
CDN nhìn chung rất an toàn và cung cấp nhiều tính năng bảo mật để bảo vệ website của bạn. Và để đảm bảo tính bảo mật cao nhất, hãy ưu tiên chọn một nhà cung cấp CDN uy tín, có các tính năng bảo mật mạnh mẽ và tuân thủ các tiêu chuẩn bảo mật quốc tế.
Điểm khác biệt giữa VPN và CDN là gì?
VPN hoạt động như một đường hầm bảo mật, mã hóa toàn bộ lưu lượng truy cập internet của bạn. Khi bạn kết nối với một VPN, địa chỉ IP của bạn sẽ bị thay đổi và tất cả traffic sẽ được gửi qua một máy chủ VPN.
CDN, ngược lại, tập trung vào việc tăng tốc độ tải trang bằng cách lưu trữ các bản sao nội dung tĩnh của website trên các máy chủ phân tán trên toàn cầu. Khi bạn truy cập một website sử dụng CDN, yêu cầu của bạn sẽ được chuyển đến máy chủ CDN gần nhất, giúp giảm thiểu thời gian tải trang.
CDN có giống với hosting không?
CDN và web hosting có sự khác biệt rõ ràng. Hosting chịu trách nhiệm lưu trữ toàn bộ các tập tin và dữ liệu của website, cho phép người dùng truy cập trực tiếp từ máy chủ. Trong khi đó, CDN tập trung vào việc phân phối các tập tin tĩnh trên nhiều máy chủ khác nhau, giúp tối ưu hóa tốc độ tải trang và nâng cao trải nghiệm người dùng.
CDN có thể xử lý nội dung động không?
CDN hoàn toàn có khả năng xử lý nội dung động. Bằng cách sử dụng các kỹ thuật như bộ nhớ đệm thông minh, tối ưu hóa mã và quản lý phiên, CDN có thể giảm thiểu thời gian tải trang, mang đến trải nghiệm người dùng mượt mà hơn cho cả nội dung tĩnh và động.
Tôi có thể sử dụng nhiều CDN cùng lúc không?
Việc sử dụng đồng thời nhiều CDN là hoàn toàn khả thi. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng việc quản lý nhiều CDN có thể phức tạp hơn và tiềm ẩn nguy cơ xung đột nếu các CDN này không được cấu hình một cách cẩn thận. Chia sẻ cùng một tài nguyên hoặc sử dụng các tính năng trái ngược nhau giữa các CDN có thể dẫn đến hiệu suất không như mong đợi.
CDN đã chứng minh sự cần thiết của mình trong việc tối ưu hóa hiệu suất và độ tin cậy của các trang web hiện đại. Đối với các doanh nghiệp và tổ chức, việc triển khai CDN có thể mang lại lợi ích lâu dài, giúp duy trì sự ổn định của trang web ngay cả trong những thời điểm lưu lượng truy cập cao. Việc hiểu rõ thế mạnh của CDN là gì sẽ là một lợi thế cho doanh nghiệp duy trì sự cạnh tranh trên thị trường trực tuyến. Đầu tư vào CDN chính là đầu tư vào sự thành công và sự hài lòng của người dùng.
Mình là Võ Nguyên Thoại, hiện tại đang là Co-founder và CTO của MONA Host - công ty chuyên cung cấp các dịch vụ cloud hosting, vps và hạ tầng thuộc phân khúc cao cấp tại thị trường Việt Nam, đồng thời cũng là Group CTO của The MONA, công ty chủ quản của MONA Media, MONA Software và MONA Host, với hệ sinh thái đầy đủ và hoàn chỉnh để phát triển doanh nghiệp trên môi trường internet.
Với kinh nghiệm làm việc chuyên sâu hơn 15 năm trong lĩnh vực CNTT, trải dài từ mảng hạ tầng, hệ thống, phát triển phần mềm và devops, Thoại mong muốn đóng góp các kinh nghiệm và kiến thức của mình tại Mona để xây dựng một hạ tầng CNTT với các trải nghiệm mới, cao cấp hơn, mượt mà hơn, tin cậy hơn và xoá bỏ khoảng cách giữa các doanh nghiệp và công cuộc chuyển đổi số với đội ngũ chuyên viên kỹ thuật cao luôn hỗ trợ khách hàng 24/7.
Hy vọng với những kiến thức, hiểu biết Thoại chia sẻ sẽ hữu ích đến các bạn độc giả quan tâm!
