01.12.2022

SOCSEO.RU

Интересная информация и полезные статьи…

Что такое CDN и почему интернет перестанет существовать, в привычном нам представлении? Скорость 5G — уже, как динозавры в истории…

Среднее прочтение 1 мин.

Потоковое видео стремительно растет, вызывая экспоненциальный рост рынка сетей доставки контента (CDN). По оценкам Cisco, 72 % всего интернет-трафика проходит через CDN  — по сравнению с 56 % в 2017 году*.

Проще говоря, CDN составляют сети во всемирной паутине и сети в Интернете . Состоящие из взаимосвязанных серверов, развернутых по всему миру, они обеспечивают быстрый и высококачественный доступ ко всему в Интернете. 

Для вирусного контента и географически рассредоточенной аудитории сети CDN являются важной рабочей лошадкой любого потокового рабочего процесса. Кроме того, они решают проблемы с медленным запуском видео, прерываниями потоковой передачи и тем ужасным вращающимся колесом, которое мы называем буферизацией .

Так что же такое CDN и почему видео CDN так важны для потоковой передачи ? Читайте дальше, чтобы узнать больше.

Что такое CDN?

Как следует из названия, CDN — сокращение как от сети распространения контента, так и от сети доставки контента — представляет собой систему географически распределенных серверов, используемых для передачи медиафайлов. Эти сети устраняют узкие места в трафике, которые могут возникнуть при доставке контента с одного сервера, путем распределения текстовых, графических и видеоданных по периферийным точкам по всему миру.

В результате пограничные серверы делят нагрузку с исходным сервером. Вместо запроса каждого зрителя на просмотр потока, проходящего через весь Интернет в одно центральное место, ближайший к ним сервер CDN предоставляет контент и необходимую вычислительную мощность. Таким образом, нагрузка распределяется между многими взаимодействующими серверами.

Как работает CDN?

Вы когда-нибудь задумывались, как Amazon так быстро отправляет посылки? CDN работает точно так же. Думайте о штаб-квартире Amazon как об исходном сервере, а о распределительных центрах Amazon — как о пограничных серверах.

Когда вы отправляете заказ на Amazon, ближайший к вам распределительный центр пытается его выполнить. На этом складе будет либо продукт, доступный для отправки напрямую, либо запросить его из другого распределительного центра.

Аналогичным образом, когда вы пытаетесь передать видео из CDN, ближайший к вам пограничный сервер пытается его доставить. Сервер либо кэширует медиафайлы, либо отправляет запрос на другой сервер, который это делает.

Amazon оптимизирует доставку, распределяя товары с этих локальных складов, а не отправляя каждый товар напрямую из своего центрального узла. Точно так же CDN оптимизируют доставку, отправляя контент с локальных серверов, а не каждый раз отправляя его напрямую с удаленного исходного сервера.

Как работает видео CDN?

Как описано выше, CDN использует разветвленную сеть серверов, стратегически расположенных по всему миру, для быстрого распределения видеопотоков. Как только поток публикуется или выходит в эфир, он распространяется по всему миру. Когда пользователь запускает воспроизведение, ближайший к нему CDN-сервер доставляет его. Таким образом, после запуска потока медиафайлы остаются готовыми для другого пользователя в той же области.

Раньше потоковое содержимое доставлялось через выделенные серверы с использованием протокола обмена сообщениями в реальном времени (RTMP) . К счастью, в 2010-х годах отрасль перешла на технологии, основанные на HTML5 . Это помогло бороться с буферизацией и повысить эффективность кэширования одним махом.

В частности, переход на такие протоколы, как Apple HTTP Live Streaming (HLS) и Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (MPEG-DASH) , позволил использовать CDN для потоковой передачи. Это связано с тем, что эти новые технологии работали на старых веб-серверах HTTP, а не на выделенных серверах RTMP.

Сегодня доставка видеоконтента с помощью CDN предотвращает буферизацию и сбои потоковой передачи за счет размещения копий медиафайлов рядом со зрителями. Даже для прямых трансляций эта функция кэширования имеет большое значение. Кэшированные сегменты прямой трансляции могут сократить задержку запуска до пяти секунд. Кроме того, это значительно снижает нагрузку на исходный сервер, тем самым обеспечивая более надежный просмотр.

Типы CDN

Все известные веб-сайты используют одну или несколько CDN. Например, у Google, Facebook и Amazon есть собственные CDN, и каждая из них специализируется на определенном типе предоставляемых услуг. Для таких платформ, как Netflix, которые вращаются вокруг распространения видео, может быть задействована внутренняя сеть, специально созданная для потоковой передачи. Мы называем эти типы сетей видео CDN.

В качестве альтернативы, когда дело доходит до коммерческих CDN, некоторые из них гораздо лучше подходят для статических веб-сайтов. Напротив, другие ориентированы на конкретные регионы (например, CDNvideo  для России,  Alibaba  для Китая и  GS Neotek  для Южной Кореи и Азии). Правильный CDN для вашего рабочего процесса зависит от того, чего вы пытаетесь достичь.

Преимущества использования CDN для потоковой передачи

Соединяя серверы по всему миру, CDN создают супермагистрали, которые сокращают время, необходимое для доставки видеопотоков от источника к конечному пользователю. Распределение рабочей нагрузки по сети серверов также улучшает масштабируемость в случае увеличения количества просмотров.

Конкретные преимущества потоковой передачи с CDN включают в себя:

  • Масштабируемость.  Это самый большой аргумент в пользу использования CDN. Это самый быстрый и надежный способ представить ваш контент многочисленным зрителям в любой точке мира. CDN могут справляться с пиками вирусного просмотра и большей, чем ожидалось, аудиторией в прямом эфире.
  • Качество . Потоковая передача через CDN позволяет добиться наилучшего взаимодействия с пользователем. CDN сводят к минимуму буферизацию и задержки, используя скоростные супермагистрали для отправки потоков широкой аудитории по всему миру. Хотя ваш интернет-провайдер или локальная сеть могут замедлить доставку на первом и последнем этапах, CDN будет обходить любой промежуточный трафик.
  • Скорость . Поскольку CDN быстро распространяют контент на пограничные серверы, контент, доставляемый через них, не тормозится условиями локальной сети или большим физическим расстоянием между конечными пользователями и исходными серверами. Как для живого контента, так и для видео по запросу (VOD) CDN могут доставлять кэшированный контент одним нажатием кнопки.
  • Надежность и безопасность.  Наконец, CDN обеспечивают дополнительный уровень защиты за счет избыточности. Потоковая передача через CDN может помочь предотвратить распределенные атаки типа «отказ в обслуживании» (DDoS), которые происходят, когда сайт или ресурс затопляется несколькими одновременными попытками взломать его. Это связано с тем, что избыточная CDN с несколькими точками доступа обеспечивает аварийное переключение. Для сравнения, у вас не будет никаких резервных копий при потоковой передаче с одного сервера.
  • Доступная инфраструктура. Хотя некоторые мегакомпании предпочитают строить свои собственные глобальные сети серверов, для большинства распространителей контента это нецелесообразно. Услуги CDN позволяют вещателям передавать инфраструктуру и расходы на техническое обслуживание на аутсорсинг, сохраняя при этом те же возможности глобальной доставки.

Бесплатные CDN не обойдутся вам в кругленькую сумму, но вы получите то, за что платите. Поддержка ограничена, и если что-то пойдет не так во время потоковой передачи, помощи может не быть.

Эти бесплатные услуги могут предлагать доступ к огромному количеству зрителей, но зрители будут считать, что это  ваша  вина, если возникнут какие-либо технические трудности. Когда ставки высоки, например, во время разрекламированных  живых мероприятий  или важных деловых встреч, лучше всего использовать платный CDN.

Когда не использовать CDN

CDN предоставляют множество преимуществ, но не для каждого варианта использования. CDN не подходит для следующих сценариев:

  • Мелкомасштабный стриминг.  Если у вас небольшое количество зрителей и/или ваш географический масштаб ограничен, вам, вероятно, не нужна CDN. Как правило, если они не широко распространены, вы можете выполнять потоковую передачу для всех своих пользователей с одного сервера. Чем больше элементов вы вводите в свой рабочий процесс потоковой передачи, тем больше шансов на провал — так зачем это делать, если вы не должны?
  • Ограниченный бюджет.  Мы рекомендуем сравнить стоимость исходящего трафика со стоимостью CDN, поскольку она может варьироваться в зависимости от развертывания. Как уже говорилось в предыдущем разделе, доступны как платные, так и бесплатные варианты CDN.

Что искать в Live Streaming CDN

Когда дело доходит до прямых трансляций, выбранная вами CDN должна быть способна справляться с быстрым ростом числа зрителей. Географический охват также является ключевым фактором, и ценообразование всегда играет роль. Вот наш список качеств, на которые следует обращать внимание при выборе видео CDN.

  1. Поддержка прямых трансляций. То есть будет ли CDN легко интегрироваться с вашим потоковым сервером или службой для доставки прямых трансляций зрителям? Как мы упоминали выше, не все CDN предлагают прямую трансляцию, и, выбрав тот, который вещатели уже используют для доставки видео, вы получите преимущества для начала работы. Также может пригодиться техническая поддержка и документация по потоковой передаче с заданным CDN.
  2. Близость. Как говорится: место, место, место. Весь смысл CDN заключается в быстрой передаче контента с ваших серверов вашим зрителям. Время приема-передачи (RTT) между каждым зрителем и его локальной точкой присутствия CDN (PoP) напрямую влияет на скорость доставки этого контента, поэтому вам понадобится хорошее покрытие в тех областях, которые вы обслуживаете. По той же причине точка приема должна находиться рядом с вашим потоковым сервером. Каждый провайдер CDN  делится глобальной картой своей сети. Вам нужно выбрать провайдера, который соответствует географическим особенностям вашей аудитории, чтобы обеспечить эффективное распространение видео.
  3. Набор функций. Поддержка потоковой передачи с адаптивным битрейтом, сложные меры безопасности, такие как управление цифровыми правами (DRM) и многопротокольная доставка, различаются в зависимости от провайдера. Вы захотите убедиться, что все ваши потребности удовлетворены при сравнении CDN для потоковой передачи в реальном времени.
  4. Экономическая эффективность. Если вы уже храните свой контент в Microsoft Azure или запускаете там сервер потоковой передачи, возможно, имеет смысл также использовать их службу CDN.
  5. Цены. Это говорит само за себя. Многие CDN взимают плату за гигабайт (ГБ), в то время как другие встроены в управляемое потоковое решение. Ян Озер из журнала Streaming Media Magazine считает, что стоимость доставки должна быть наиболее важным компонентом ваших общих затрат на потоковую передачу , но все же важно сравнивать ваши варианты.
  6. Интегрированное решение по сравнению со сторонними поставщиками. Лучше всего использовать CDN, полностью интегрированную в вашу платформу потокового видео . Это обеспечивает быстрое развертывание видеоприложений, простоту от одного поставщика и — когда также доступна видеоаналитика — более полное представление о вашем потоковом рабочем процессе.

Как CDN развиваются для потоковой передачи следующего поколения

Увеличение объема данных, улучшение подключения и технологические достижения сделали потоковое вещание частью повседневной жизни. Конечные пользователи ожидают высококачественного контента с молниеносной доставкой, и CDN играют решающую роль в удовлетворении этих требований.

Участник Network World Мэтт Конран объясняет :

«Задержка всегда будет проблемой. Например, в виртуальной реальности (VR) все, что превышает семь миллисекунд, вызовет укачивание. Когда требуется принимать решения в режиме реального времени, вы не можете отправлять данные в облако. Однако вы можете использовать периферийные вычисления и дизайн с несколькими CDN».

Пограничные вычисления делают вычисления и хранение данных ближе к пользователям. Это улучшает время отклика и экономит пропускную способность за счет децентрализации обработки и принятия решений.

Внедряя передовые вычислительные ресурсы в свои точки присутствия на периферии , многие CDN оптимизируют свою инфраструктуру, чтобы значительно ускорить доступ пользователей к информации и снизить затраты на доступ к данным для предприятий. Эта эволюция необходима для  5G , и в ближайшие годы она поможет использовать такие приложения, как беспилотные автомобили.

Еще одним событием в индустрии потоковой передачи является появление технологий с малой задержкой, таких как веб-коммуникации в реальном времени (WebRTC) , HLS с малой задержкой и CMAF с малой задержкой для DASH . Многие CDN добавляют поддержку этих форматов, что позволит еще быстрее доставлять видео, чем это было возможно ранее. Для интерактивных мероприятий, таких как аукционы, азартные игры и спортивные трансляции, возможность масштабной потоковой передачи видео в реальном времени изменит игру