Средний размер веб-страницы в начале 2000-х составлял менее 100 кБ, в 2010-х — около 500 кБ, а сегодня — более 2 Мб. Тенденция к увеличению размера сохраняется, а чем больше «весит» сайт — тем дольше он открывается. Еще сильнее на это влияет удаленность от сервера, где размещен контент. Но пользователи не любят ждать долго — по статистике, если сайт не открывается дольше 4-5 секунд, большинство покидает его.

Решение этой проблемы придумали еще в конце 1990-х — распределять контент по многочисленным серверам в разных точках мира. Сегодня сеть доставки контента (CDN) используют десятки тысяч компаний во всем мире. Но технологии не стоят на месте.

Рассмотрим, как сочетание периферийных вычислений и CDN позволяет снизить задержки и повысить производительность, а также какие преимущества это дает бизнесу.

Что такое традиционная CDN и чем она отличается от CDN с Edge Computing

CDN (Content Delivery Network) — это географически распределенная сеть серверов, обеспечивающая быструю доставку контента. Более близкое расположение сервера к пользователю позволяет повысить производительность и снизить задержки при загрузке контента.

Другими словами, в точках присутствия сети CDN увеличивается скорость загрузки любого цифрового содержимого — аудио, видео, программ и т. д.

Рассмотрим как это работает на простом примере — представим веб-сервис, которым пользуются все жители России. Основной сервер находится на северо-западе страны (например, в Санкт-Петербурге). Чем дальше пользователь находится от сервера (например, во Владивостоке) — тем дольше ему ждать полной загрузки контента.

CDN решает эту проблему — данные с основного сервера кэшируются на нескольких CDN-серверах на всей территории страны. В результате жителю Владивостока не нужно «подключаться» к серверу на другом конце России в Санкт-Петербурге — он переадресуется к ближайшему кэширующему серверу, благодаря чему контент загружается намного быстрее.

Периферийные вычисления позволяет добиться еще большей скорости — Edge Computing добавляют вычислительные мощности на узлы CDN. В результате обработка данных проводится ближе к месту их потребления. То есть вместо передачи всех данных на центральный сервер для обработки часть вычислений и анализа происходит на периферийных узлах.

Резюмируя, традиционная CDN фокусируется только на доставке контента. Edge Computing — расширяет возможности CDN, выполняя вычисления, обработку и анализ на периферии. Благодаря этому снижается нагрузка на центральные серверы, а данные обрабатываются в реальном времени быстрее и эффективнее.

В каких отраслях можно получить наибольшую выгоду от использования CDN с Edge Computing

1. Стриминг и развлечения

Платформы для аудио- и видеостриминга (например, Spotify и Netflix) могут снизить задержки и повысить качество трансляции для пользователей.

2. Онлайн-игры

Периферийные вычисления снижают пинг, что критично в многопользовательских онлайн-играх, требующих быстрого отклика.

3. E-commerce

Обработка запросов на периферийных узлах ускоряет загрузку страниц, что позволяет улучшить пользовательский опыт и повысить конверсии.

4. Интернет вещей (IoT)

При использовании IoT-устройств (например, «умных» домов, автономных автомобилей и др.) минимизируются задержки за счет быстрой обработки данных на периферийных узлах.

5. Здравоохранение

Edge Computing позволяет снизить задержки и повысить безопасность при обработке медицинских данных и видеоконсультациях в реальном времени.

6. Финтех

Edge CDN ускоряет обработку транзакций и повышает безопасность данных.

Как правильно внедрить Edge Computing в существующую CDN-инфраструктуру

Для грамотного внедрения периферийных вычислений в CDN-инфраструктуру рекомендуется следовать простому алгоритму:

  1. Провести аудит текущей инфраструктуры. Нужно оценить, какие узлы CDN можно модернизировать с поддержкой вычислений на периферии;
  2. Определить приоритетные задачи. Нужно выбрать, какие задачи будут выполняться «на краю» — например, предварительная обработка данных, машинное обучение, кэширование и т. д. При внедрении необходимо использовать гибридный подход — сочетать центральные вычисления с периферийными для оптимального распределения ресурсов;
  3. Провести тестирование и оптимизацию. Нужно проверить производительность системы в различных условиях нагрузки и при необходимости внести изменения.

При внедрении можно использовать платформы, поддерживающие Edge-функции — например, AWS Lambda@Edge, Cloudflare Workers и др.

Сложности и вызовы при использовании Edge Computing и CDN

При масштабировании Edge Computing можно столкнуться с рядом сложностей:

Сложность

Как преодолеть

Управление распределенной инфраструктурой

Сложность администрирования большого количества периферийных узлов

Автоматизировать управление и мониторинг через централизованные платформы

Сетевая безопасность

Уязвимость периферийных узлов к атаке

Использовать шифрование данных, VPN и защиту от DDoS-атак

Совместимость устройств

Несовместимые стандарты различных периферийных устройств

Использовать универсальные API и стандарты для интеграции

Стоимость развертывания

Высокая стоимость оборудования и ПО

Использовать гибридный подход и постепенное масштабирование

Масштабирование в реальном времени

Нестабильная работа при резком повышении нагрузки

Применять динамическое масштабирование и использовать контейнеры и оркестрацию (например, Kubernetes)

Еще Edge Computing и CDN открывают новые вызовы в области кибербезопасности:

  • Применение строгих протоколов шифрования. Нужно шифровать данные для их защиты при локальной обработке на периферии;
  • Контроль доступа. Нужно разграничивать права доступа к узлам и данным;
  • Соответствие регуляциям. Нужно обеспечивать выполнение требований законов о защите данных (например, GDPR, HIPAA).

Подведем итоги

Сочетание CDN и Edge Computing меняет подход к доставке контента, снижая задержки и увеличивая производительность. Это особенно важно в отраслях, где критически важно быстрое время отклика и обработки данных в реальном времени.

Компании, внедряющие эти технологии, получают конкурентные преимущества за счет улучшения пользовательского опыта и оптимизации бизнес-процессов.

Николай Шевцов, менеджер продуктов СДН, ДНС “EdgeЦентр”