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Definition Was ist ein Content Delivery Network (CDN)?

| Autor / Redakteur: Dirk Srocke / Dipl.-Ing. (FH) Andreas Donner

Per Content Delivery Network (CDN) liefern Anbieter digitale Inhalte über global verteilte Nodes aus – das entlastet Netzwerke und erhöht die Nutzererfahrung.

(© aga7ta - Fotolia)

CDN steht für Content Delivery Network respektive Content Distribution Network und beschreibt einen Ansatz, um Webinhalte performant auszuliefern. Dabei übernimmt eine Baumstruktur Aufgaben des klassischen Webservers. Als Wurzel dieser Infrastruktur fungiert ein Ursprungsserver (CDN Origin Server) der Kopien seiner Inhalte an Nodes weiterreicht. Diese global verteilten Nodes bedienen ihrererseits wiederum die Clients der Endanwender.

Damit das funktioniert, müssen Anwender freilich mit dem jeweils passenden Node verbunden werden. Hierfür wird in der Regel ein DNS-basiertes Request Routing genutzt. Beim Klick auf eine entsprechende URL liefert der DNS-Server des CDN dann die IP-Adresse eines Nodes, der den Client am besten vorsorgen kann.

CDNs werden von spezialisierten Dienstleistern betrieben, die vom Anbieter der Inhalte bezahlt werden. Trotz CDN-Unterstützung betreiben Inhaltsanbieter typischerweise weiterhin klassische Webserver in eigener Regie. Die versorgen Nutzer als Erstanlaufstelle mit vergleichsweise kompakten HTML-Seiten – deren Links verweisen jedoch auf URLs des CDN, wenn umfangreichere Downloads oder Mediendateien verteilt werden sollen. Anbieter behalten so weiterhin die volle Kontrolle über ihr Angebot.

Vorzüge von CDNs

CDN steigern die Performance einerseits, weil die verteilten Nodes näher am Client sitzen können; „näher“ bezieht sich in diesem Sinne auf die Netzwerkdistanz und umfasst neben der Länge des Netzwerkpfades auch dessen Kapazität. Clients profitieren so von geringeren Paketumlaufzeiten (RTT) und höheren Durchsätzen. Ausgewogen entworfene CDNs entlasten aber auch die Netzinfrastruktur im Ganzen, weil von Nodes zwischengespeicherte Daten eben nicht mehr bei jeder Clientanfrage vom Webserver an einem Ende der Welt zum Client am anderen geschickt werden müssen.

Zum anderen kann ein CDN auch dazu beitragen, die Last anfragender Clients auf verschiedene Server (hier also Nodes) zu verteilen. Von Dienstanbietern realisiert, bieten CDNs dabei genug Ressourcen, um auch unerwartete Lastspitzen abzufangen. Überdies lassen sich CDNs aufgrund ihrer Topologie leicht skalieren, das heißt: Bei Bedarf unkompliziert um weitere Nodes erweitern.

Multi-CDN

Je nach Anwendungsfall kann es für (große) Content Provider sinnvoll sein, mehrere unterschiedliche CDNs gleichzeitig zu nutzen – beispielweise wenn einzelne CDNs nicht alle geographischen Zielregionen gleich gut abdecken. Überdies kann eine Multi-CDN-Strategie die verfügbare Kapazität und Performance steigern. Wer auf mehrere CDNs zurückgreift hat es zudem leichter, mögliche Ausfälle eines CDN-Anbieters zu kompensieren. Als typische Nutzer von Multi-CDN gelten Anbieter von Videostreamingdiensten oder Soziale Netzwerke mit einer großen und weltweit verteilten Nutzerschaft.

Multi-CDN können einerseits über Aggregatoren bereitgestellt werden, die einzelne CDNs kombinieren und über eine einheitliche Konsole bereitstellen. Für Kunden ist dieser Ansatz besonders bequem, beschränkt allerdings zugleich die Möglichkeiten für Steuerung und Anpassung. Andererseits können Kunden auch die eigenständigen Dienste mehrerer CDN-Anbieter buchen und sich selbst um das Load Balancing kümmern. Das Mehr an Kontrolle geht dabei allerdings auch mit einem Mehraufwand für Management und Konfiguration einher.

Obgleich auch synonym mit Multi-CDNs verwendet unterscheiden sich Federated CDNs im Detail. Bei einem Federated CDN kombinieren verschiedene Service Provider ihrer Infrastrukturen zu einem gemeinsamen Ressourcen-Pool. Damit können dann auch kleinere Anbieter performante und großflächige CDN-Dienste offerieren.

Abgrenzung zu Server-Farmen, Proxys und P2P

CDNs sind nicht mit Server-Farmen oder Proxy-Servern zu verwechseln. Während Server-Farmen mehr oder weniger als logischer Webserver an einem Standort fungieren, optimieren CDNs nicht nur die Performance auf Serverseite, sondern – durch ihre global verteilten Nodes – auch den eigentlichen Netzwerktraffic. Das Modell von Proxyservern stellen CDNs im Prinzip komplett auf den Kopf: Proxys speichern Inhalte für einen wiederholten Abruf zwischen, die bereits von Anwendern angefordert wurden; bei einem CDN verteilt ein Anbieter seine Inhalte derweil proaktiv auf die Nodes. Von einem dezentralen Peer-to-Peer-Ansatz unterscheiden sich CDNs derweil durch ihren hierarchischen, zentral gesteuerten Charakter.

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