CDN: entenda o que é e como utilizar na hospedagem do seu site

Quem trabalha com criação de conteúdo provavelmente já esbarrou no termo “CDN”, mas nem todo mundo conhece o significado – e a importância! – dessa sigla. Por isso, hoje vamos esclarecer as principais dúvidas e ensinar como utilizá-la em seu site.

O que significa CDN?

CDN significa Content Delivery Network, ou seja, redes de distribuição de conteúdo (CDN). Elas são a estrutura da Internet e são responsáveis pela distribuição de conteúdo. Conscientes ou não, cada um de nós interage com os CDNs diariamente ao ler reportagens em sites, realizar compras online, assistir a vídeos do YouTube ou, simplesmente, rolar feeds de redes sociais.

Não importa o que você faça ou que tipo de conteúdo consuma, você encontrará CDNs por trás de tudo: cada texto, cada imagem que é entregue ao seu computador ou celular.

Por que os CDNs são tão usados?

Para entendermos o motivo dos CDNs serem tão usados, primeiro é necessário saber para qual problema eles foram desenvolvidos para resolver. A latência é a demora que acontece desde o momento em que você entra em uma página – e ela começa a carregar – até o momento em que o conteúdo aparece na tela.

Esse atraso é afetado por vários fatores, muitos deles específicos de uma determinada página da web. Em todos os casos, contudo, o tempo de demora é afetado pela distância física entre você e o servidor de hospedagem do site.

O objetivo de um CDN é diminuir virtualmente, no caso, essa distância, com a missão de otimizar o desempenho do site.

Como funciona um CDN?

Para diminuir a distância entre quem acessa e o servidor do site desejado, um CDN guarda uma versão em cache de seu conteúdo em várias localizações geográficas (conhecidas popularmente como PoPs). Cada PoP possui vários servidores de cache que tem como responsabilidade a entrega de conteúdo a quem acessa o site nas proximidades.

Basicamente, o CDN coloca seu conteúdo em vários lugares do mundo ao mesmo tempo, entregando uma cobertura superior para seus usuários. Um exemplo, quando alguém nos Estados Unidos abre seu site hospedado nos Brasil, isso é feito por meio de um PoP norte-americano.

Como o CDN mantém um site sempre online?

O tempo de atividade é um componente crucial para qualquer pessoa com um site na internet. Falhas de hardware e picos de tráfego como resultado de ataques maliciosos ou, simplesmente, de um aumento de popularidade, têm o potencial de derrubar um servidor web e impedir que os usuários acessem um site ou serviço. O CDN plenamente desenvolvido apresenta diversas funcionalidades que diminuem o tempo de inatividade.

• O balanceamento de carga distribui uniformemente o tráfego de rede entre os diversos servidores, assim facilita a adaptação em caso de rápidos aumentos de tráfego.
• Um failover inteligente permite um serviço ininterrupto, mesmo quando um ou mais servidores da CDN ficam off-line por causa do mau funcionamento do hardware; o failover consegue redistribuir o tráfego para outros servidores operacionais.
• Na hipótese de um data center inteiro estar com problemas técnicos, o roteamento Anycast transfere o tráfego para outro data center disponível, garantindo que nenhum usuário fique sem acesso ao site.

O que é failover e como ele funciona?

Em sistemas que exigem um alto grau de confiabilidade e disponibilidade quase contínua, o failover é usado para evitar que o tráfego seja perdido quando um servidor não estiver disponível. Quando um servidor fica inativo, o tráfego precisa ser redirecionado para um servidor que ainda esteja funcional. Ao descarregar automaticamente as tarefas para um sistema em espera ou outra máquina com capacidade disponível, o failover inteligente pode evitar a interrupção do serviço aos usuários.

A evolução dos CDNs

CDNs comerciais existem desde 1990. Como qualquer outra tecnologia com décadas de idade, eles passaram por várias fases evolutivos antes de se tornarem a plataforma de entrega que são hoje. O caminho do desenvolvimento do CDN foi moldado pelo mercado, incluindo novas tendências no consumo de conteúdo e avanços na conectividade. Este último foi habilitado por fibra óptica e outras novas tecnologias de comunicação.

No geral, a evolução do CDN pode ser segmentada em três gerações, cada uma introduzindo novos recursos, tecnologias e conceitos para sua arquitetura de rede. Trabalhando em paralelo, cada geração viu a tendência de preços dos serviços CDN cair, marcando sua transformação em uma tecnologia de mercado de massa.

Primeira geração:

• Conteúdo veiculado: HTML estático e arquivos para download
• Método de cache: push de origem
• Topologia de rede: Disperso
• Agenda: atuação
• Preço: muito caro
• Cliente: servidor corporativo

Segunda geração:

• Conteúdo veiculado: Conteúdo estático e dinâmico, incluindo rich media
• Método de cache: Muitos são atração de origem
• Topologia de rede: Consolidado
• Agenda: Desempenho e disponibilidade
• Preço: Caro
• Cliente: Setores de negócios

Terceira geração:

• Conteúdo veiculado: Conteúdo estático e dinâmico, incluindo rich media
• Método de cache: A maioria é tração de origem
• Topologia de rede: Altamente consolidado
• Agenda: Segurança, desempenho e disponibilidade
• Preço: Acessível
• Cliente: Qualquer pessoa com um site

Proxy reverso

As redes de distribuição de conteúdo empregam, também, tecnologia de proxy reverso. Isso significa, basicamente, que os CDNs são implantados na frente de seu servidor de backend. Essa posição oferece várias vantagens importantes além da capacidade de um CDN de acelerar a entrega de conteúdo.

Arquitetura do CDN

A escolha da arquitetura de infraestrutura é crítica para moldar a identidade de um produto CDN e, ao mesmo tempo, definir o valor de sua oferta. Os blocos de construção básicos das infraestruturas CDN são PoPs – centros de dados regionais responsáveis pela comunicação com os usuários nas proximidades.

Lembre-se de que o trabalho de um CDN é aprimorar sua hospedagem regular, reduzindo o consumo de largura de banda, minimizando o atraso e fornecendo a escalabilidade necessária para lidar com cargas de tráfego anormais. Essas tarefas só podem ser alcançadas por uma arquitetura de rede robusta – que transforma seu CDN em uma via rápida dedicada na super estrada da informação.

Os quatro pilares da arquitetura CDN

Atuação: Uma das principais missões de um CDN é minimizar a latência. Do ponto de vista arquitetônico, isso significa ter que construir uma conectividade ideal, onde os PoPs estão localizados nas principais interseções de hub de rede por onde os dados trafegam. As instalações físicas são outra consideração importante.

Como regra, você sempre deseja que seu PoP esteja em um data center premium, onde os provedores de backbone fazem peering entre si e seu provedor de CDN estabeleceu acordos de peering com outros CDNs e grandes operadoras. Esses acordos permitem que os CDNs reduzam significativamente os tempos de ida e volta e melhorem a utilização da largura de banda.

Escalabilidade: Construído para roteamento de alta velocidade e alto volume, os CDNs devem lidar com qualquer quantidade de tráfego. A arquitetura CDN deve atender a essas expectativas, fornecendo amplos recursos de rede e processamento em todos os níveis – até recursos de computação e armazenamento em cache disponíveis em cada um dos servidores de armazenamento em cache.

Como seria de se esperar, os CDNs que oferecem serviços de proteção contra DDoS têm requisitos de escalabilidade muito maiores. Para atender a essas necessidades, eles implantam servidores dedicados desenvolvidos para mitigação de DDoS (depuradores). Eles podem lidar individualmente com quantidades de tráfego do tamanho da rede, processando dezenas de gigabytes por segundo.

Confiabilidade: A escala da infraestrutura do CDN torna um sistema sem falhas uma improbabilidade estatística. No entanto, essa mesma escala pode ajudar a garantir resiliência de registro e alta disponibilidade, permitindo que os provedores de CDN se comprometam com acordos de nível de serviço (SLAs) de 99,9% e 99,999%.

Capacidade de resposta: Com uma rede de tamanho global, os CDNs se esforçam continuamente para melhorar a capacidade de resposta – medida pela quantidade de tempo que leva para que as alterações de configuração em toda a rede entrem em vigor. Para garantir uma boa qualidade de serviço aos clientes, o CDN deve ser projetado com a rápida propagação da configuração em mente. Isso é comumente alcançado com uma combinação consolidada.

Segurança do site

A segurança virtual trata do gerenciamento do acesso externo ao seu domínio protegido, de preferência bloqueando todas as ameaças antes mesmo que elas cheguem perto demais.

Implantado na sua rede, um CDN está perfeitamente situado para atuar como uma cerca virtual de alta segurança e evitar ataques em seu site ou aplicativo. A posição também torna um CDN ideal para bloquear inundações DDoS, que precisam ser mitigadas fora de sua infraestrutura de rede central.

Balanceamento de carga

O balanceamento de carga representa ter uma “guarda de tráfego” colocada na frente de seus servidores, alternando o fluxo de solicitações de entrada de forma que os congestionamentos sejam evitados.

Claramente, a função de proxy reverso de um CDN é ideal para isso, pois é o destinatário padrão de todo o tráfego de entrada. Além disso, a topologia de proxy reverso também fornece um CDN com visibilidade aprimorada do fluxo de tráfego. Isso permite que ele avalie com precisão a quantidade de solicitações pendentes em cada um dos servidores de backend, permitindo uma distribuição de carga mais eficaz.

Como implementar um CDN?

A primeira coisa que você deve fazer é escolher entre uma grande variedade de opções. Mais importante ainda, você deve considerar suas necessidades e recursos, pois a implementação pode ser demorada e cara. Vamos às possibilidades:

• CDN para grandes sites de carregamento longo: Escolha um grande provedor de CDN e configure-o manualmente para o seu site. Existem várias soluções para isso no mercado. Google CDN, MaxCDN, Amazon CloudFront, CoralCDN etc. Você teria que configurar a conexão entre seu provedor de hospedagem e o CDN de sua escolha.
• CDN para sites de pequeno a médio porte: Escolha uma hospedagem com CDN se o seu site não for tão grande e não receber tantos acessos diariamente. Adequado para sites corporativos, blogs e sites pessoais. Algumas empresas de hospedagem fornecem CDN como parte de seu serviço. Essa opção é excelente para sites de pequeno a médio porte. Você pode ativar essa opção rapidamente quando precisar.
• CDN para crescimento e automação rápidos: Perfeito para empresas de rápido crescimento, startups que sofrem escalonamento rápido. Escolha uma solução baseada em CDN SaaS se você tiver a possibilidade de experimentar um crescimento rápido ou se quiser economizar dinheiro na implementação. Esse tipo de CDN também tem a vantagem de funcionalidade que traz quando você se inscreve.

Quem usa a CDN?

Hoje, mais da metade de todo o tráfego já é servido por CDNs. Esses números estão crescendo rapidamente a cada ano que passa. A realidade é que, se alguma parte do seu negócio estiver online, não há motivos para não usar um CDN, especialmente quando tantos oferecem seus serviços gratuitamente.

No entanto, mesmo como um serviço gratuito, os CDNs não são para todos. Especificamente, se você estiver executando um site estritamente localizado, com a grande maioria de seus usuários localizados na mesma região de sua hospedagem, ter um CDN trará poucos benefícios. Nesse cenário, o uso de um CDN pode realmente piorar o desempenho do seu site, introduzindo outro ponto de conexão não essencial entre o visitante e um servidor já próximo.

Quais são os benefícios diretos do CDN?

Além da distribuição mundial e da latência encantada, existem mais alguns benefícios que o CDN pode oferecer:

• Melhoria de SEO: O Google e outros mecanismos de pesquisa adoram sites rápidos e eficientes. A velocidade é o fator de classificação mais importante do Google SEO. Quanto melhor a velocidade, mais alto um site pode aparecer na pesquisa. Portanto, mais leads e vendas pode adquirir.
• Escalabilidade: Protege seu site de picos de tráfego, que podem fazer com que ele pare de responder. Seus usuários finais não seriam afetados de forma alguma.
• Segurança: Qualquer site pode encontrar ataques DDoS ou similares. O CDN pode resolver esse problema com bastante facilidade.
• Economia financeira: como o CDN distribui a carga, ele economiza largura de banda. Assim, aumenta o desempenho do seu site e reduz os custos associados a ferramentas e softwares que você utiliza para aumentar a velocidade do seu site. Portanto, optar pelo CDN é uma maneira sensata de economizar dinheiro.
• Experiência do usuário aprimorada: como o servidor CDN reduz o tempo de carregamento e travamentos do servidor, você obtém uma experiência do usuário aprimorada mesmo quando há um alto volume de tráfego.

Logo, para qualquer crescimento de negócios bem-sucedida que leve ao aumento do tráfego para o site e mais atenção do público é recomendável olhar para o CDN logo no início da criação do seu site, pois seria muito mais fácil planejar, escolher um provedor e implementá-lo de acordo com as necessidades do seu negócio.