Content delivery networks (CDNs) چیست و به چه دردی می‌خورد؟

تحریریه منتوریکس
تحریریه منتوریکس
10:12، 1400/04/01
Content delivery networks (CDNs)  چیست و به چه دردی می‌خورد؟
1 رای    میانگین 5/5
لطفا شما هم امتیاز بدهید!

Content delivery networks (CDNs) چیست و به چه دردی می‌خورد؟


شبکه‌های توزیع محتوا (CDN) با استفاده از شبکه توزیع شده سرورها برای توزیع منابع به کاربران، عملکرد سایت را بهبود می‌بخشند. CDN  بار سرور و هزینه سرور را کاهش می‌دهد و برای مدیریت افزایش ترافیک مناسب است. این مقاله از منتوریکس چگونگی کار  CDN ها را مورد بحث قرار می‌دهد و راهنمایی‌های لازم را برای انتخاب، پیکربندی و بهینه سازی نصب CDN ارائه می‌دهد.

بررسی اجمالی چگونگی کار  CDNها

شبکه توزیع محتوا شامل شبکه‌ای از سرورها است که برای توزیع سریع محتوا به کاربران بهینه شده است. اگرچه مسلما  CDNها بیشتر به دلیل ارائه محتوای حافظه پنهان شناخته شده‌اند، اما همچنین می‌توانند انتقال محتوای غیر قابل دسترسی را بهبود بخشند. به طور کلی، اگر سایت شما توسط CDN توزیع شود، بهتر است.

بررسی اجمالی چگونگی کار  CDNها

در سطح بالا، مزایای عملکرد CDN از چند اصل ناشی می شود. سرورهای CDN نسبت به سرورهای مبدا نزدیکتر به کاربران قرار دارند و بنابراین تاخیر کمتری نسبت به زمان رفت و برگشت (RTT) دارند. بهینه سازی‌های شبکه به  CDNها امکان می‌دهد تا سریع‌تر محتوا را توزیع کنند تا این‌که محتوا "مستقیما" از سرور مبدا بارگیری شود. سرانجام، حافظه پنهان CDN نیازی به درخواست انتقال به سرور مبدا را ندارد.

توزیع منابع در چگونگی کار CDNها

اگرچه ممکن است در زمینه چگونگی کار  CDNها این گزینه غیر ممکن به نظر برسد، اما استفاده از CDN  برای ارائه منابع (حتی منابع غیر قابل دسترس) معمولا سریع‌تر از این است که کاربر منبع را "مستقیم" از سرورهای شما بارگذاری کند.
وقتی از CDN برای توزیع منابع از مبدا استفاده می‌شود، ارتباط جدیدی بین سرویس گیرنده و سرور CDN  نزدیک برقرار می‌شود. باقی مانده فرآیند به عبارت دیگر، انتقال داده‌ها بین سرور CDN و مبدا از طریق شبکه CDN اتفاق می‌افتد، که اغلب شامل اتصالات مداوم و موجود با مبدا است. مزایای این امر دو برابر است. خاتمه اتصال جدید تا حد ممکن برای کاربر که هزینه‌های غیرضروری راه‌اندازی اتصال را از بین می‌برد (برقراری اتصال جدید گران است و به چندین دور رفت و برگشت نیاز دارد) با استفاده از اتصالات قبلی، داده‌ها می‌توانند بلافاصله با حداکثر توان ممکن منتقل شوند.
برخی از  CDN ها با مسیریابی ترافیک به مبدا از طریق چندین سرور CDN که در اینترنت پخش می‌شوند، این مسئله را حتی بیشتر می‌کنند. اتصالات بین سرورهای CDN بیش از مسیرهای تعیین شده توسط پروتکل Border Gateway (BGP) از طریق مسیرهای مطمئن و بسیار بهینه انجام می‌شود. اگرچه BGP  پروتکل مسیریابی اینترنت به صورت واقعی است، اما تصمیمات مسیریابی آن همیشه عملکرد محور نیستند. بنابراین، مسیرهای تعیین شده توسط BGP احتمالا عملکرد کمتری نسبت به مسیرهای دقیق تنظیم شده بین سرورهای CDN دارند.

ذخیره منابع در چگونگی کار CDNها

برای توضیح بیشتر چگونگی کار CDNها به توضیح درباره ذخیره منابع می‌پردازیم. ذخیره منابع در سرورهای  CDN، نیازی به درخواست برای رفتن به مبدا برای سرویس‌دهی را از بین می‌برد. در نتیجه، منبع با سرعت بیشتری توزیع می‌شود. این مورد همچنین باعث کاهش بار در سرور مبدا می‌شود.

افزودن منابع به حافظه پنهان

متداول‌ترین روش جمع‌آوری حافظه‌های پنهان CDN داشتن منابع "کششی" CDN در صورت نیاز است، این به عنوان "کشش مبدا" شناخته می‌شود. اولین بار که یک منبع خاص از حافظه پنهان درخواست می‌شود، CDN آن را از سرور مبدا درخواست می‌کند و پاسخ را پنهان می‌کند. به این ترتیب، محتویات حافظه نهان با گذشت زمان و با درخواست منابع غیر مستقیم اضافی، جمع می‌شوند.

حذف منابع از حافظه پنهان

CDNها از تخلیه حافظه پنهان برای حذف دوره‌ای منابع نه چندان مفید از حافظه پنهان استفاده می‌کنند. علاوه ‌بر این، دارندگان سایت می‌توانند از پاکسازی برای حذف صریح منابع استفاده کنند.

تخلیه حافظه نهان

سیستم‌ها ظرفیت ذخیره ‌سازی محدودی دارند. هنگامی که حافظه پنهان به ظرفیت خود نزدیک می‌شود، با از بین بردن منابعی که اخیرا به آن‌ها دسترسی پیدا نکرده و یا فضای زیادی را اشغال می‌کنند، فضای لازم برای منابع جدید فراهم می‌شود. در روند چگونگی کار CDNها  این فرآیند به عنوان تخلیه حافظه پنهان شناخته می‌شود. منبعی که از یک حافظه پنهان خارج می‌شود لزوما به معنای بیرون راندن آن از همه حافظه پنهان در یک شبکه CDN نیست.

پاکسازی

پاکسازی (همچنین به عنوان "عدم اعتبار‌سنجی حافظه پنهان" شناخته می‌شود) مکانیسمی برای حذف منبعی از حافظه پنهان CDN بدون نیاز به منتظر بودن برای انقضا یا تخلیه آن است. معمولا از طریق API  اجرا می‌شود. پاکسازی در شرایطی که نیاز به پس گرفتن محتوا است بسیار مهم است (به عنوان مثال، تصحیح اشتباهات یا اخبار نادرست مقاله). علاوه بر این، همچنین می‌تواند نقش مهمی در استراتژی ذخیره سایت داشته باشد.
اگر CDN از پاکسازی فوری پشتیبانی می‌کند، می‌توان از پاکسازی به عنوان مکانیزمی برای مدیریت ذخیره محتوای پویا استفاده کرد. محتوای پویای حافظه پنهان را با استفاده از TTL طولانی ذخیره کنید، هر زمان که منبع به روز شد منبع را پاک کنید. به این ترتیب می‌توان مدت زمان ذخیره‌سازی یک منبع پویا را به حداکثر رساند، علی رغم اینکه از قبل نمی‌دانید چه زمانی منبع تغییر می‌کند. این روش گاهی اوقات به عنوان "ذخیره‌سازی حدی" نیز شناخته می‌شود.
هنگامی که از پاکسازی در مقیاس استفاده می‌شود، معمولا همراه با مفهومی شناخته می‌شود که به عنوان "برچسب‌های حافظه پنهان" یا "کلیدهای حافظه پنهان جایگزین" شناخته می‌شود. این مکانیزم به دارندگان سایت این امکان را می‌دهد تا یک یا چند شناسه اضافی (که بعضا "برچسب ها" نامیده می‌شوند) را با یک منبع ذخیره‌ شده مرتبط کنند. سپس می‌توان از این برچسب‌ها برای انجام تصفیه گرانول استفاده کرد. به عنوان مثال، شما می‌توانید یک برچسب "پاورقی" به تمام منابع (به عنوان مثال وبلاگ) که حاوی پاورقی سایت شما است اضافه کنید. وقتی پاورقی به روز شد، به CDN خود دستور دهید همه منابع مرتبط با برچسب "پاورقی" را پاک کند.

منابع قابل ذخیره

منابع قابل ذخیره

اینکه چگونه یک منبع باید پنهان شود به عمومی یا خصوصی بودن منبع یا ثابت یا پویا بودن محتوا آن بستگی دارد.

منابع خصوصی

منابع خصوصی حاوی داده‌هایی هستند که برای یک کاربر در نظر گرفته شده‌اند و بنابراین نباید توسط CDN ذخیره شوند. منابع خصوصی با عنوان Cache-Control: private نشان داده می‌شوند.

منابع عمومی

 منابع عمومی شامل اطلاعات خاص کاربر نیستند و بنابراین توسط CDN قابل ذخیره هستند. اگر منبعی دارای Cache-Control: no-store یا Cache-Control: private باشد، ممکن است توسط CDN قابل حفظ در نظر گرفته شود. مدت زمان ذخیره یک منبع عمومی به میزان تغییر دارایی بستگی دارد.

محتوای پویا و ثابت

محتوای پویا

محتوای پویا محتوایی است که مرتبا تغییر می‌کند. پاسخ API و صفحه اصلی فروشگاه نمونه‌هایی از این نوع محتوا هستند. با این حال، اینکه این محتوا به طور مکرر تغییر می‌کند لزوما مانع از پنهان شدن آن نمی‌شود. در طول دوره‌های پرترافیک، ذخیره این پاسخ‌ها برای مدت زمان بسیار کوتاهی (به عنوان مثال 5 ثانیه) می‌تواند بار در سرور مبدا را به میزان قابل توجهی کاهش دهد، در حالی که حداقل تاثیر روی پویایی داده‌ها دارد.

محتوای ثابت

محتوای استاتیک، به ندرت تغییر می‌کند. تصاویر، فیلم‌ها و کتابخانه‌های نسخه‌ای نمونه‌هایی از این نوع محتوا هستند. از آنجا که محتوای استاتیک تغییر نمی‌کند، باید با مدت زمان طولانی (TTL) ذخیره شود، به عنوان مثال 6 ماه یا 1 سال.
چگونگی کار  CDNها و انتخاب CDN
عملکرد به طور معمول در انتخاب CDN یکی از موارد مهم است. با این حال، سایر ویژگی‌هایی که CDN ارائه می‌دهد (به عنوان مثال، ویژگی‌های امنیتی و تجزیه و تحلیل) و همچنین قیمت‌گذاری، پشتیبانی و پردازش CDN همه در انتخاب CDN مورد توجه قرار می‌گیرند.

کارایی

در سطح بالا، می‌توان استراتژی عملکرد CDN را با توجه به معامله بین به حداقل رساندن تاخیر و به حداکثر رساندن نسبت حافظه نهان، در نظر گرفت. CDNها با نقاط حضور زیاد (PoPs) می‌توانند تاخیر کمتری ایجاد کنند اما ممکن است در نتیجه تقسیم ترافیک در حافظه‌های پنهان کمتر، نسبت ضبط حافظه پنهان کمتری را تجربه کنند. برعکس، CDNها با PoP کمتر ممکن است از نظر جغرافیایی فاصله بیشتری با کاربران داشته باشند، اما می‌توانند نسبت‌های بالاتر کشش را به دست آورند.
در نتیجه این مبادله، برخی  CDNها از یک روش طبقه‌بندی شده برای ذخیره‌سازی استفاده می‌کنند. PoPهایی که در نزدیکی کاربران قرار دارند (همچنین به عنوان "حافظه پنهان" نیز شناخته می‌شوند) با PoPهای مرکزی که نسبت حافظه پنهان بیشتری دارند تکمیل می‌شود. وقتی حافظه پنهان یک منبع را نتواند پیدا کند، به یک PoP مرکزی برای منبع مراجعه می‌کند. این روش تاخیر کمی بیشتری را ایجاد می‌کند تا احتمال بیشتری وجود داشته باشد که منبع از حافظه پنهان CDN قابل ارائه باشد.
مبادله بین به حداقل رساندن تاخیر و به حداقل رساندن نسبت حافظه نهان یک طیف است. هیچ رویکرد خاصی از نظر جهانی بهتر نیست. با این حال، با توجه به ماهیت سایت و پایگاه کاربری آن، ممکن است دریابید که یکی از این روش‌ها عملکرد به مراتب بهتری نسبت به روش دیگر دارد.
همچنین لازم به ذکر است که عملکرد CDN با توجه به جغرافیا، زمان روز و حتی وقایع کنونی می‌تواند تفاوت چشمگیری داشته باشد. اگرچه همیشه انجام تحقیقات خود درباره عملکرد CDN ایده خوبی است، اما پیش‌بینی دقیق عملکردی که از CDN خواهید گرفت دشوار است.
ویژگی‌های اضافی
CDNها معمولا علاوه بر ارائه اصلی  CDN، ویژگی‌های متنوعی را نیز ارائه می‌دهند. ویژگی‌های معمول ارائه شده عبارت هستند از: توازن بار، بهینه‌سازی تصویر، پخش ویدئو، محاسبات و محصولات امنیتی.

نحوه راه‌اندازی و پیکربندی  CDN

در ادامه توضیح درباره چگونگی کار  CDNها باید بگوییم در حالت ایده‌آل شما باید از CDN برای سرویس‌دهی به کل سایت خود استفاده کنید. در سطح بالا، فرایند راه‌اندازی این امر شامل ثبت‌نام در یک ارائه‌دهنده  CDN، سپس به روزرسانی رکورد CNAME DNS خود برای اشاره به ارائه ‌دهنده CDN است. به عنوان مثال، رکورد CNAME برای www.example.com ممکن است به example.my-cdn.com  اشاره داشته باشد. در نتیجه این تغییر  DNS، ترافیک سایت شما از طریق CDN هدایت می‌شود.
اگر استفاده از CDN برای سرویس‌دهی به تمام منابع یک گزینه نیست، می‌توانید CDN را پیکربندی کنید تا فقط به یک زیر مجموعه از منابع سرویس دهد، به عنوان مثال فقط منابع استاتیک. این کار را می‌توانید با ایجاد یک رکورد جداگانه CNAME انجام دهید که فقط برای منابعی استفاده می‌شود که باید توسط CDN ارائه شود.

نحوه راه‌اندازی و پیکربندی  CDN

به عنوان مثال، ممکن است یک رکورد static.example.com CNAME ایجاد کنید که به مثال.my-cdn.com  اشاره دارد. برای اشاره به زیر دامنه static.example.com که ایجاد کرده‌اید، باید  URLهای منابعی که توسط CDN در حال ارائه هستند را دوباره بنویسید.
اگرچه CDN شما در این مرحله راه‌اندازی می‌شود، اما احتمالا در تنظیمات شما ناکارآمدی وجود دارد. در دو بخش بعدی این مقاله توضیح داده می‌شود که چگونه با افزایش ضریب حافظه نهان و فعال کردن ویژگی‌های عملکرد، از CDN خود بیشترین بهره را ببرید.

بهبود نسبت حافظه نهان

در چگونگی کار CDNها باید تا آنجا که ممکن است از حافظه پنهان استفاده شود. این معمولا با ضریب حافظه نهان (CHR) اندازه گیری می‌شود. نسبت ضریب کشش، تعداد بازدیدهای حافظه نهان تقسیم بر تعداد کل درخواست‌ها در یک بازه زمانی مشخص تعریف می‌شود.
یک حافظه نهان تازه شروع شده دارای CHR 0 است اما با پر شدن حافظه نهان با منابع، این مورد افزایش می‌یابد. CHR 90٪ برای اکثر سایت‌ها هدف خوبی است. ارائه‌دهنده CDN شما باید تجزیه و تحلیل و گزارش در مورد CHR شما را ارائه دهد.
هنگام بهینه‌سازی  CHR، اولین چیزی که باید تأیید شود این است که تمام منابع قابل ذخیره برای مدت زمان صحیح در حافظه پنهان شده و ذخیره می‌شوند. این یک ارزیابی ساده است که باید توسط همه سایت‌ها انجام شود.
سطح بعدی بهینه‌سازی  CHR، به طور کلی، تنظیم دقیق تنظیمات CDN شما است تا اطمینان حاصل کنید که پاسخ‌های سرور معادل جداگانه ذخیره نمی‌شوند. این یک ناکارآمدی رایج است که به دلیل تأثیر عواملی مانند جستجوی پارامتر و عناوین درخواست در ذخیره‌سازی رخ می‌دهد.

حسابرسی اولیه

بیشتر  CDNها تجزیه و تحلیل حافظه پنهان را ارائه می‌دهند. علاوه‌بر‌این، از ابزارهایی مانند WebPageTest و Lighthouse نیز می‌توان برای تأیید سریع پنهان شدن تمام منابع ثابت یک صفحه برای مدت زمان درست استفاده کرد. این امر با بررسی عناوین حافظه پنهان HTTP هر منبع حاصل می‌شود. ذخیره یک منبع با استفاده از حداکثر زمان مناسب (TTL) باعث جلوگیری از وصله‌های غیرضروری در آینده می‌شود و بنابراین CHR را افزایش می‌دهد.
حداقل باید یکی از این موارد تنظیم شود تا منبعی توسط CDN ذخیره شود:
Cache-Control: max-age=
Cache-Control: s-maxage=
به علاوه، اگرچه تأثیری بر اینکه یا چگونه منبعی توسط CDN ذخیره می‌شود، ندارد، روش خوبی است که دستورالعمل Cache-Control: immutable را نیز تنظیم کنید Cache-Control: تغییر ناپذیری یک منبع را نشان می‌دهد. در نتیجه، مرورگر هنگام ارائه منبع از حافظه پنهان مرورگر، اعتبار مجدد نخواهد داشت و در نتیجه درخواست غیرضروری سرور را از بین می‌برد. متأسفانه، این دستورالعمل فقط توسط Firefox و Safari پشتیبانی می‌شود و توسط مرورگرهای مبتنی بر Chromium پشتیبانی نمی‌شود. این موضوع پشتیبانی Chromium را برای Cache-Control تغییرناپذیری را دنبال می‌کند. ستاره‌دار کردن این مسئله می‌تواند به حمایت از این ویژگی کمک کند.
برای توضیح بیشتر در مورد حافظه پنهان  HTTP، به بخش جلوگیری از درخواست‌های شبکه غیر ضروری با حافظه پنهان HTTP مراجعه کنید.

تنظیم دقیق

یک توضیح کمی ساده درباره چگونگی کار CDNها و حوزه کار حافظه پنهان CDN این است که از URL یک منبع به عنوان کلید ذخیره و بازیابی منبع از حافظه پنهان استفاده می شود. در عمل، این هنوز هم کاملا درست است، اما به دلیل تأثیر مواردی مانند عناوین درخواست و پارامترهای پرس و جو کمی پیچیده است. در نتیجه، بازنویسی URL درخواست یک روش مهم برای به حداکثر رساندن CHR و همچنین اطمینان از ارائه محتوای صحیح به کاربران است. یک نمونه CDN با پیکربندی صحیح تعادل صحیح بین حافظه پنهان بیش از حد گرانول (که به CHR آسیب می‌رساند) و حافظه پنهان ناکافی ایجاد می‌کند (که منجر به پاسخ‌های نادرست به کاربران می‌شود).

پارامترهای پرس‌و‌جو

به طور پیش فرض، CDNها در هنگام ذخیره یک منبع، پارامترهای جستجو را در نظر می‌گیرند. با این حال، تنظیمات اندک در دست زدن به پرس‌ و‌ جو می‌تواند تأثیر قابل توجهی در CHR داشته باشد. مثلا:

پارامتر‌های جستجوی غیر ضروری

به طور پیش فرض، یک CDN example.com/blog و example.com/blog؟ referral_id=2zjk  را  جداگانه ذخیره می‌کند، حتی اگر احتمالا همان منبع اساسی باشد. این با تنظیم پیکربندی CDN برای نادیده گرفتن پارامتر پرس و ‌جو رفع می‌شود.

سفارش پارامتر پرس‌و‌جو

CDN به صورت جداگانه از  example.com/blog؟query=dogs&id=123 example.com/blog؟id=123&query=dogs  پنهان می‌کند. برای اکثر سایت‌ها، ترتیب پارامتر پرس‌و‌جو اهمیتی ندارد، بنابراین پیکربندی CDN برای مرتب‌سازی پارامترهای پرس‌و‌جو (در نتیجه عادی سازی URL مورد استفاده برای پنهان کردن پاسخ سرور باعث افزایش CHR می‌شود.

Vary

هر Vary به حافظه پنهان اطلاع می‌دهد که پاسخ سرور مربوط به یک URL خاص با توجه به تنظیمات درخواست، متفاوت است. به عنوان مثال، پاسخ‌های متفاوت Accept-Language یا Accept-Encoding) در نتیجه، به CDN دستور می‌دهد که این Vary را جداگانه ذخیره کند Vary به طور گسترده‌ای توسط CDN پشتیبانی نمی‌شود و ممکن است منجر به عدم ارائه منبع قابل ذخیره‌سازی از حافظه پنهان شود.
اگرچه Vary می‌تواند ابزاری مفید باشد، اما استفاده نامناسب به CHR آسیب می‌رساند. علاوه بر این، اگر از Vary استفاده می‌کنید، عادی‌سازی Vary درخواست به بهبود CHR کمک می‌کند. به عنوان مثال، بدون عادی‌سازی عناوین درخواست Accept-Language: en-US و Accept-Language: en-US، en؛ q = 0.9 منجر به دو ورودی حافظه نهان جداگانه می‌شود، حتی اگر محتویات آن‌ها یکسان باشد.

کوکی‌ها

کوکی‌ها بر اساس درخواست از طریق فرآیند کوکی تنظیم می‌شوند. آن‌ها از طریق سرصفحه Set-Cookie  روی پاسخ‌ها تنظیم می‌شوند. با توجه به اینکه حافظه پنهان معمولا پاسخ سرور را که حاوی این هِدِر است، ذخیره نمی‌کند، از استفاده غیر ضروری از هِدِر Set-Cookie خودداری شود.

ویژگی‌های عملکرد

این بخش ویژگی‌های عملکردی را که معمولا توسط CDNها به عنوان بخشی از محصولات اصلی آن‌ها ارائه می‌شود، مورد بحث قرار می‌دهد. بسیاری از سایت‌ها فراموش می‌کنند که این ویژگی‌ها را فعال کنند، بنابراین در نتیجه عملکرد آسان، ضرر می‌کنند.

فشرده‌سازی

فشرده‌سازی

تمام پاسخ‌های مبتنی بر متن باید با gzip یا Brotli فشرده شوند. اگر حق انتخاب دارید، Brotli را به جای gzip انتخاب کنید. Brotli الگوریتم فشرده‌سازی جدیدتری است و در مقایسه با gzip می‌تواند نسبت‌های فشرده‌سازی بالاتری را به دست آورد.
برای فشرده‌سازی Brotli دو نوع پشتیبانی CDN وجود دارد: "Brotli from origin" و "فشرده‌سازی خودکار Brotli".

Brotli from origin

Brotli from origin  زمانی است که CDN منابعی را تأمین می‌کند که توسط مبدأ فشرده شده توسط Brotli  بوده‌اند. اگرچه این ویژگی به نظر می‌رسد که همه  CDNها باید خارج از آن را پشتیبانی کنند، اما نیاز است که CDN بتواند چندین نسخه به عبارت دیگر نسخه‌های فشرده شده با gzip و فشرده‌سازی Brotli  منبع مربوط به حافظه پنهان را ذخیره کند.

فشرده‌سازی خودکار  Brotli

فشرده‌سازی اتوماتیک Brotli زمانی است که منابع توسط CDN فشرده می‌شوند.  CDNها می‌توانند منابع قابل ذخیره و غیر قابل ‌ذخیره را فشرده کنند.
اولین باری که یک منبع درخواست می‌شود با استفاده از فشرده‌سازی ارائه می‌شود، به عنوان مثال، Brotli-5  این نوع فشرده‌سازی هم در منابع قابل cache و هم سایر منابع قابل اجرا است.
در همین حال، اگر منبعی قابل ذخیره باشد، CDN  از پردازش آفلاین برای فشرده‌سازی منبع در یک سطح فشرده‌سازی قدرتمندتر اما بسیار کندتر استفاده می‌کند، به عنوان مثال، Brotli-11  پس از اتمام این فشرده‌سازی، نسخه فشرده ‌شده ذخیره شده و برای درخواست‌های بعدی استفاده می‌شود.

بهترین روش‌های فشرده‌سازی

سایت‌هایی که می‌خواهند عملکرد را به حداکثر برسانند باید از فشرده‌سازی Brotli هم در سرور مبدا و هم در CDN استفاده کنند. فشرده‌سازی Brotli در مبدا، اندازه انتقال منابعی را که نمی‌توان از حافظه پنهان ارائه داد، به حداقل می‌رساند.
برای جلوگیری از تأخیر در ارائه درخواست، منبع باید منابع پویا را با استفاده از یک سطح فشرده‌سازی کاملاً محافظه کارانه فشرده کند، به عنوان مثال، Brotli-4  منابع استاتیک را می‌توان با استفاده از Brotli-11  فشرده کرد. اگر یک منبع از Brotli پشتیبانی نمی‌کند، می‌توان از gzip-6 برای فشرده‌سازی منابع پویا استفاده کرد. از gzip-9 می‌توان برای فشرده‌سازی منابع استاتیک استفاده کرد.

TLS 1.3

TLS 1.3 جدیدترین نسخه Transport Layer Security (TLS) است، پروتکل رمزنگاری شده مورد استفاده HTTPS. TLS 1.3 در مقایسه با TLS 1.2 حریم خصوصی و عملکرد بهتری را ارائه می‌دهد.
TLS 1.3، TLS  را از دو مسیر رفت و برگشت به یک دیگر کوتاه می‌کند. برای اتصالات با استفاده از  HTTP / 1   یا  HTTP / 2، کوتاه شدن TLS به یک مسیر رفت و برگشت به طور موثری زمان راه‌اندازی اتصال را 33٪ کاهش می‌دهد.

HTTP / 2  و  HTTP / 3

HTTP / 2  و HTTP / 3 هر دو مزایای عملکردی نسبت به HTTP / 1 دارند. از این دو، HTTP / 3 مزایای بالقوه عملکرد بالاتری دارد. HTTP / 3  هنوز کاملا استاندارد نشده است، اما با بروز این امر به طور گسترده پشتیبانی می‌شود.

HTTP / 2

اگر CDN شما به طور پیش فرض HTTP / 2 را فعال نکرده است، باید آن را روشن کنید. HTTP / 2 مزایای عملکردی متعددی نسبت به HTTP / 1 فراهم می‌کند و توسط همه مرورگرهای اصلی پشتیبانی می‌شود. ویژگی‌های عملکردی HTTP / 2 عبارت هستند از: مالتی‌پلکس، اولویت‌بندی جریان، فشار سرور و فشرده‌سازی هِدِر.

مالتی‌پلکسینگ

مسلما مالتی‌پلکس مهمترین ویژگی HTTP / 2 است. مالتی‌پلکسینگ امکان اتصال همزمان TCP را برای چندین درخواست پاسخ فراهم می‌کند. با این کار سربار تنظیمات غیرضروری اتصال از بین می‌رود. با توجه به اینکه تعداد اتصالی که مرورگر می‌تواند در یک زمان مشخص باز کند، محدود است، این به آن معنی است که مرورگر اکنون می‌تواند به طور موازی منابع بیشتری از یک صفحه را درخواست کند. مالتی‌پلکسینگ از نظر تئوری نیاز به بهینه سازی HTTP / 1 مانند صفحات اتصال و اسپریت را برطرف می‌کند، با این حال، در عمل، با توجه به فشرده‌سازی بهتر پرونده‌ها، این تکنیک‌ها همچنان مهم خواهند بود.

اولویت‌بندی جریان

اولویت‌بندی جریان

مالتی‌پلکسینگ چندین جریان همزمان را امکان‌پذیر می‌کند. اولویت‌بندی جریان رابطی برای برقراری ارتباط اولویت نسبی هر یک از این جریان‌ها فراهم می‌کند. این به سرور کمک می‌کند تا مهمترین منابع را ابتدا ارسال کند، حتی اگر آن‌ها ابتدا درخواست نشده باشند.
اولویت‌بندی جریان توسط مرورگر از طریق یک وابستگی بیان می‌شود و صرفا یک عبارت ترجیحی است: به عبارت دیگر، سرور موظف به رعایت (یا حتی در نظر گرفتن) اولویت‌های ارائه شده توسط مرورگر نیست. اولویت‌بندی جریان زمانی موثرتر می‌شود که سایت بیشتری از طریق CDN ارائه شود.
پیاده‌سازی CDN از اولویت‌بندی منابع HTTP / 2 بسیار متفاوت است. برای شناسایی اینکه آیا CDN شما به طور کامل و صحیح از اولویت‌بندی منابع HTTP / 2 پشتیبانی می‌کند، بررسی کنید آیا HTTP / 2 هنوز سریع است؟
اگرچه تغییر نمونه CDN شما به HTTP / 2 عمدتا مربوط به دور زدن سوئیچ است، مهم است که قبل از فعال کردن این تغییر، کاملا آزمایش کنید. HTTP / 1 و HTTP / 2 از همان قراردادها برای سرصفحه‌های درخواست و پاسخ استفاده می‌کنند، اما HTTP / 2 وقتی به این کنوانسیون‌ها پایبند نباشید، بسیار عالی است.
 در نتیجه، ممکن است با فعال کردن  HTTP / 2  موارد غیر اختصاصی مانند درج نویسه‌های غیر ASCII در هِدِرها باعث ایجاد خطا شود. اگر این اتفاق بیفتد، تلاش‌های مرورگر برای بارگیری منبع ناموفق است. تلاش بارگیری ناموفق در قسمت "شبکه" DevTools قابل مشاهده است. علاوه بر این، پیام خطای "ERR_HTTP2_PROTOCOL_ERROR" در کنسول نمایش داده می‌شود.

HTTP / 3

HTTP / 3  جانشین HTTP / 2 است. از سپتامبر 2020، همه مرورگرهای اصلی پشتیبانی آزمایشی از HTTP / 3  دارند و برخی  CDNها از آن پشتیبانی می‌کنند. عملکرد مزیت اصلی HTTP / 3 نسبت به HTTP / 2  است. به طور خاص، HTTP / 3  مسدود کردن خط در سطح اتصال را از بین می‌برد و زمان راه‌اندازی اتصال را کاهش می‌دهد.

حذف مسدود کردن سر خط

HTTP / 2  مالتی‌پلکس را معرفی کرد، این ویژگی اجازه می‌دهد تا از یک اتصال واحد برای انتقال همزمان چندین جریان داده استفاده شود. با این وجود، با استفاده از  HTTP / 2، یک بسته همه جریان‌های اتصال را مسدود می‌کند (پدیده‌ای که به عنوان مسدود کننده خط اصلی شناخته می‌شود). با HTTP / 3، یک بسته فقط یک جریان را مسدود می‌کند. این پیشرفت عمدتا نتیجه HTTP / 3 با استفاده از UDP  است (HTTP / 3 از UDP از طریق QUIC استفاده می‌کند) به جای TCP. این امر HTTP / 3 را به ویژه برای انتقال داده‌ها از طریق شبکه‌های متراکم مفید می‌کند.

زمان راه‌اندازی اتصال کاهش یافته است

HTTP / 3  از TLS 1.3 استفاده می‌کند و بنابراین مزایای عملکرد آن را با هم تقسیم می‌کند. برقراری اتصال جدید فقط به یک مسیر رفت و برگشت تنها نیاز دارد و از سرگیری اتصال موجود به هیچ رفت و برگشتی احتیاج ندارد.
HTTP / 3  بیشترین تأثیر را در ارتباطات ضعیف شبکه بر روی کاربران خواهد گذاشت. نه تنها به این دلیل که HTTP / 3 از دست دادن بسته‌ها بهتر از نسخه‌های قبلی خود است، بلکه به دلیل صرفه‌جویی در زمان مطلق ناشی از راه‌اندازی اتصال 0-RTT یا 1-RTT  خواهد بود.

بهینه‌سازی تصویر

خدمات بهینه‌سازی تصویر CDN معمولا بر روی بهینه‌سازی‌های تصویری متمرکز هستند که می‌توانند به منظور کاهش اندازه انتقال تصویر به طور خودکار اعمال شوند. به عنوان مثال سلب داده‌های EXIF، استفاده از فشرده‌سازی، و تبدیل تصاویر به فرمت‌های فایل جدیدتر (به عنوان مثال WebP) تصاویر 50 ~ از بایت‌های انتقال در صفحه وب متوسط را تشکیل می‌دهند، بنابراین بهینه‌سازی تصاویر می‌تواند اندازه صفحه را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

کوچک کردن

کوچک کردن نویسه‌های غیر ضروری را از JavaScript، CSS  و HTML حذف می‌کند. ترجیح داده می‌شود به جای  CDN، در سرور مبدا کوچک‌سازی انجام شود. صاحبان سایت نسبت به کدی که باید کوچک شود، زمینه بیشتری دارند و بنابراین اغلب می‌توانند از تکنیک‌های کوچک‌سازی تهاجمی‌تر از کسانی که در CDN استفاده می‌کنند، استفاده کنند. با این حال، اگر کوچک کردن کد در مبدا گزینه خوبی نیست، کوچک‌سازی توسط CDN گزینه خوبی است.

نتیجه چگونگی کار CDNها

از CDN استفاده کنید؛ CDNها منابع را سریع توزیع می‌کنند، بار سرور مبدا را کاهش می‌دهند و برای مقابله با افزایش ترافیک مفید هستند.
محتوای حافظه پنهان تا آنجا که ممکن است ذخیره شود. هر دو محتوای استاتیک و پویا می‌توانند و باید ذخیره شوند، البته برای مدت زمان متفاوت. به طور دوره‌ای سایت خود را بررسی کنید تا مطمئن شوید بهینه‌سازی محتوا را انجام می‌دهید.
ویژگی‌های عملکرد CDN را فعال کنید. ویژگی‌هایی مانند Brotli، TLS 1.3، HTTP / 2 و HTTP / 3 عملکرد را بیشتر بهبود می‌بخشند.

اگر دوست دارید با سایر معیارهایی که بر تجربه کاربری و در نتیجه امتیاز core web vitals سایتتان تاثیر می‌گذارد آشنا شوید، به مجموعه مقالات core web vitals منتوریکس سر بزنید. همچنین شما می‌توانید با دریافت مشاوره دیجیتال مارکتینگ و سئو سایت وضعیت کسب‌وکار خود از این نظر را بررسی کنید.

تحریریه منتوریکس
تحریریه منتوریکس

این مطالب توسط اعضای تیم منتوریکس تهیه و گردآوری شده است.

انتشار مطالب فوق تنها با ذکر مرجع به همراه لینک وب‌سایت منتوریکس مجاز می‌باشد.
لطفا به حقوق هم احترام بگذاریم.

ما نظرات و سوالات شما را با دقت می‌خوانیم و پاسخ می‌دهیم
نظرات تعداد کاراکترهای باقی مانده: 300
انصراف