Un CDN (content delivery network), également appelé réseau de distribution de contenu, est un groupe de serveurs interconnectés et répartis géographiquement. Ils fournissent du contenu internet mis en cache à partir d’un emplacement réseau le plus proche de l’utilisateur afin d’en accélérer la diffusion.
L’objectif principal d’un CDN est d’améliorer les performances du web en réduisant le temps nécessaire pour envoyer le contenu et les médias riches aux utilisateurs. Aujourd’hui, les CDN desservent la majeure partie du trafic web, y compris le trafic de sites web bien connus tels que Facebook, Netflix et Amazon.
Pourquoi est-il important d’utiliser un CDN ?
Un réseau de diffusion de contenu est essentiel pour les fournisseurs et les propriétaires de sites web, car il facilite le transfert de contenu (images, vidéos et fichiers de sites web) vers de nombreux serveurs répartis dans le monde entier. L’expérience utilisateur s’en trouve améliorée, en particulier pour les utilisateurs qui se trouvent loin du serveur d’origine. Il accélère également le temps de chargement des pages web tout en réduisant la charge sur le serveur principal.
Comme le contenu est servi par de nombreux serveurs, un CDN peut contribuer à accroître la sécurité et la fiabilité d’un site web, le rendant moins vulnérable aux attaques de sécurité et aux temps d’arrêt.
Comment fonctionne un CDN ?
Le processus d’accès au contenu mis en cache à la périphérie d’un réseau CDN est presque toujours transparent pour l’utilisateur. Le logiciel de gestion du CDN calcule dynamiquement quel est le serveur le plus proche de l’utilisateur, effectue la demande et fournit le contenu en fonction de ces calculs.Les serveurs périphériques du CDN communiquent avec le serveur d’origine du contenu pour fournir à l’utilisateur le contenu mis en cache et le nouveau contenu qui n’a pas été mis en cache.
Les serveurs périphériques réduisent la distance parcourue par le contenu et le nombre de sauts que fait un paquet de données. Il en résulte moins de pertes de paquets, une bande passante optimisée et des performances plus rapides. Cela permet de réduire les délais d’attente, la latence et la gigue, et d’améliorer l’expérience de l’utilisateur. En cas d’attaque ou de panne de l’internet, le contenu frais mis en cache et hébergé sur un serveur CDN reste disponible pour les utilisateurs les plus proches des sites périphériques jusqu’à ce que le temps de vie du serveur CDN expire. Par exemple, si le serveur d’un site web tombe en panne, le site reste accessible aux visiteurs s’il a été correctement mis en cache sur différents serveurs géographiquement dispersés.
Les organisations achètent des services à des fournisseurs de CDN pour acheminer le contenu vers les utilisateurs à partir de l’emplacement géographique le plus proche. Les fournisseurs de CDN hébergent eux-mêmes le contenu ou paient des opérateurs de réseau et des fournisseurs de services internet pour qu’ils hébergent des serveurs CDN.
Les fournisseurs de CDN utilisent également l’équilibrage de charge et les disques durs à semi-conducteurs pour aider les données à atteindre les utilisateurs plus rapidement. Ils réduisent la taille des fichiers à l’aide de la compression et d’algorithmes spéciaux, et déploient l’apprentissage automatique et l’intelligence artificielle pour accélérer les temps de chargement et de transmission.
Comment fonctionne la mise en cache du CDN ?
La fonctionnalité d’un CDN dépend principalement de la mise en cache du contenu statique. Les données sont stockées et mises en cache par les serveurs périphériques du CDN.
Voici un exemple de processus typique de mise en cache d’un CDN :
- Un serveur web situé à Chicago héberge un contenu web statique qu’un visiteur de site web situé à Washington, D.C., demande.
- Une fois que le serveur d’origine de Chicago a reçu la demande, il envoie une réponse au visiteur du site web. Simultanément, il envoie une copie de la réponse au point de présence CDN (POP) le plus proche géographiquement du visiteur du site web.
- Le point de présence CDN stocke sa copie dans un fichier mis en cache.
- Lorsque le même visiteur ou un autre visiteur situé au même endroit fait à nouveau une demande similaire, c’est le serveur de mise en cache – et non le serveur d’origine – qui délivre la réponse.
CDN et hébergeur
Bien qu’ils utilisent une technologie similaire, les CDN et les hébergeurs ont des objectifs distincts. Voici les principales différences entre les deux :
- Contrairement aux hébergeurs, les CDN ne fournissent pas de contenu sur le dernier kilomètre aux consommateurs et se contentent de stocker temporairement du contenu et de le mettre en cache.
- L’hébergement web donne généralement accès à un serveur unique qui s’occupe de tout, de la résolution du nom d’hôte à l’acheminement des requêtes. En revanche, les CDN utilisent un réseau de serveurs répartis dans le monde entier, ce qui permet de réduire les temps de réponse des sites web car les données sont servies à partir de l’emplacement le plus proche.
- Un hébergeur est responsable de l’hébergement d’un site web. Bien qu’un CDN n’héberge pas le contenu, il le met en cache à la périphérie du réseau afin d’améliorer les performances. La plupart des sites web qui rencontrent des problèmes de performance optent pour les CDN.
- Les hébergeurs servent tous les types de contenu, alors que les CDN ne servent et n’hébergent que des données statiques. La charge de travail des serveurs CDN s’en trouve allégée, ce qui leur permet de se concentrer sur leur tâche principale, à savoir la diffusion de contenu.
- Des problèmes, tels que la limitation de la bande passante, les interruptions de service et les risques de sécurité, se posent parfois avec l’hébergement web traditionnel. Les CDN résolvent ces problèmes en utilisant la mise en cache du contenu sur les serveurs périphériques.
Quelles sont les utilisations d’un CDN ?
La principale utilité d’un CDN est de diffuser du contenu par l’intermédiaire d’un réseau de serveurs de manière sécurisée et efficace. Ces réseaux améliorent la sécurité, les performances et la disponibilité du contenu. D’autres cas d’utilisation du CDN incluent la collecte d’informations analytiques sur les utilisateurs et le suivi des données sur le trafic réseau. Les CDN servent une gamme de contenus, notamment des sites web, des applications mobiles, des médias en continu et des objets téléchargeables. Le trafic des médias sociaux et des moteurs de recherche passe par les CDN.
Les organisations propriétaires de contenu utilisent les services CDN pour accélérer la diffusion de contenu statique et dynamique, de jeux en ligne, de contenu mobile et de vidéo en continu, ainsi que d’autres services spécialisés.
Voici quelques exemples d’utilisation des CDN :
- Une entreprise de commerce électronique utilise un CDN pour fournir du contenu pendant les périodes de pointe de l’année où le trafic est susceptible d’augmenter.
- Une banque utilise un CDN pour transférer en toute sécurité les données sensibles de ses clients.
- Un fournisseur d’applications mobiles utilise un CDN pour réduire les temps de chargement et augmenter les temps de réponse, améliorant ainsi l’expérience client des utilisateurs mobiles.
Quels sont les avantages d’un CDN ?
Les CDN offrent plusieurs avantages :
Efficacité. Les CDN améliorent les temps de chargement des pages web et réduisent les taux de rebond. Ces deux avantages empêchent les utilisateurs d’abandonner un site ou une application de commerce électronique qui se charge lentement.
Sécurité. Outre la mise en cache du contenu et la diffusion du web, les fournisseurs de CDN proposent des services qui complètent leur fonctionnalité de base et tirent parti de leur présence à la périphérie du réseau. Ces services comprennent l’atténuation des attaques par déni de service distribué (DDoS), les pare-feu d’application web (WAF) et l’atténuation des attaques de robots.
Disponibilité. Étant donné que le site web est réparti sur plusieurs serveurs géographiquement dispersés, les CDN offrent une certaine évolutivité. Ils peuvent gérer un trafic plus important et éviter les pannes de réseau mieux que les serveurs d’origine. Par conséquent, le contenu est facilement disponible.
Optimisation. Ces réseaux fournissent un ensemble diversifié de services d’optimisation des performances et du contenu web qui complètent le contenu du site mis en cache.
Économies de ressources et de coûts. Les CDN réduisent la consommation de bande passante et les coûts.
Réduction de la latence. L’architecture CDN est conçue pour réduire la latence du réseau causée par le transport du trafic sur de longues distances et à travers plusieurs réseaux. L’élimination de la latence est importante car un nombre croissant d’appareils mobiles reçoivent des contenus dynamiques, des vidéos et des logiciels en tant que services. Un fournisseur de CDN réputé peut aider à fournir un contenu de haute qualité à des taux de latence extrêmement faibles.
L’architecture CDN est conçue pour réduire la latence du réseau causée par le transport du trafic sur de longues distances et à travers plusieurs réseaux. L’élimination de la latence est importante car un nombre croissant d’appareils mobiles reçoivent des contenus dynamiques, des vidéos et des logiciels en tant que services. Un fournisseur de CDN réputé peut aider à fournir un contenu de haute qualité à des taux de latence extrêmement faibles.
Mise en cache. Les fournisseurs de CDN hébergent le contenu mis en cache dans leurs points d’accès ou dans des centres de données tiers. Lorsqu’un utilisateur demande un contenu sur un site web qui est également mis en cache sur un CDN, celui-ci redirige la demande vers le serveur le plus proche de l’utilisateur et fournit le contenu mis en cache à partir de son emplacement à la périphérie du réseau. Ce processus est invisible pour l’utilisateur.
Amélioration des performances. De nombreuses organisations utilisent les CDN pour mettre en cache le contenu de leur site web afin de répondre à leurs besoins en termes de performances. La demande de services CDN augmente à mesure que les sites web proposent davantage de vidéos en continu, de commerce électronique et d’applications en nuage, pour lesquelles des performances élevées sont essentielles. Peu de CDN ont des points d’accès dans chaque pays. Par conséquent, les entreprises doivent faire appel à plusieurs fournisseurs de CDN pour s’assurer de répondre aux besoins de leurs clients et utilisateurs, où qu’ils se trouvent.
Services spéciaux. Parmi les autres services proposés, citons les services d’accélération et de performance des sites web et des applications, l’optimisation de la vidéo en continu et des médias de diffusion, ainsi que la gestion des droits numériques pour la vidéo. Certains fournisseurs de CDN mettent leurs interfaces de programmation d’applications (API) à la disposition des entreprises pour répondre à leurs besoins spécifiques.
Quels sont les exemples de plateformes CDN ?
Il existe de nombreux CDN, chacun offrant une variété de fonctionnalités. Parmi les produits, on peut citer les suivants :
- Akamai Technologies Inc. Intelligent Edge.
- Amazon CloudFront.
- ArvanCloud.
- CDN77.
- Cloudflare.
- Limelight Networks Edgio (anciennement Yahoo Edgecast).
Certains fournisseurs de CDN, comme Cloudflare et Limelight, commercialisent leurs plateformes en tant que CDN avec des services supplémentaires, notamment des DDoS ou des WAF. D’autres fournisseurs, comme ArvanCloud, proposent des services CDN dans le cadre de plusieurs services cloud plus larges, tels que la sécurité cloud et le système de noms de domaine géré.
Histoire des CDN
Les CDN font partie intégrante de l’architecture moderne de l’internet. Ils sont nés de la nécessité de maintenir une performance efficace des sites web et remplissent toujours cette fonction aujourd’hui.
Les CDN ont évolué au fil des ans et leur évolution peut être segmentée selon les trois types de génération suivants :
Les CDN statiques
Akamai a lancé le premier CDN statique en 1998. Les techniques de l’entreprise sont à la base des CDN actuels. Les CDN de la première génération se concentraient principalement sur le contenu statique, tel que les téléchargements de logiciels et les flux audio et vidéo.
- Les CDN statiques offraient les caractéristiques suivantes :
- Le contenu servi comprenait du HTML et des fichiers téléchargeables.
- Utilisation de la mise en cache de l’origine (origin push caching).
- Amélioration des performances du serveur.
- Utilisation d’une topologie de réseau dispersée.
- Coût élevé.
- S’adresse au secteur des entreprises.
CDN dynamiques
Les services CDN de deuxième génération ont évolué avec la montée en puissance de l’informatique en nuage et de l’informatique mobile. Ils ont permis la diffusion efficace de contenus multimédias et web dynamiques plus complexes. Avec l’augmentation de l’utilisation de l’internet, le nombre de fournisseurs de CDN s’est multiplié, de même que les services qu’ils proposaient.
Les CDN dynamiques présentaient les caractéristiques suivantes
- Ils diffusent des contenus statiques et dynamiques, y compris des contenus multimédias, aux utilisateurs finaux.
- Utilisation de la mise en cache de l’origine (origin pull).
- Utilisation d’une topologie de réseau consolidée.
- Améliorer l’efficacité et l’accessibilité des serveurs et des ressources.
- Coût exorbitant.
- S’adresse au secteur des entreprises.
Les CDN polyvalents
Le CDN de troisième génération ou de nouvelle génération utilise plusieurs CDN de différents fournisseurs de CDN. Un vaste réseau de POP est utilisé au lieu d’un seul, ce qui améliore encore la vitesse de diffusion du contenu, étend la couverture régionale et mondiale et élimine les risques de cybersécurité et les pannes.
Les CDN polyvalents présentent les caractéristiques suivantes :
- Ils servent à la fois les contenus statiques et dynamiques, y compris les contenus multimédias.
- Utilise la mise en cache de l’origine (origin pull).
- Utilisation d’une topologie de réseau hautement consolidée.
- Amélioration de la sécurité, des performances et de la disponibilité.
- Leur coût est abordable.
Le public cible des CDN polyvalents comprend toute personne qui possède un site web.
Certains modèles commerciaux de CDN sont basés sur une tarification à l’usage ou sur le volume de contenu diffusé. D’autres facturent un forfait pour les services de base, voire les fournissent gratuitement, avec des frais supplémentaires pour les services de performance et d’optimisation.
Je m’appelle Marc. J’ai toujours été passionné par l’informatique depuis mon plus jeune âge… et la création d’Internet ! 😜 J’en ai fait mon métier puisque je travaille dans une agence de webmarketing aujourd’hui. J’adore également partagé autour de moi mes connaissances. Ce qui fait que j’ai énormément de questions de mes clients et de mes proches… Quoi de mieux qu’un blog pour lister ses interrogations et y répondre pour que cela serve au plus grand nombre !