Создаем распределенную сеть доставки контента

Виталий Банковский

Прошли те времена, когда ваш сайт был единственным поставщиком каких-либо услуг и пользователи были согласны ждать несколько секунд, пока загрузится содержимое сайта. В условиях жесткой конкуренции преимущества в виде качественного контента и богатой функциональности сходят на нет, если конкурент даже с меньшей функциональностью доставляет контент быстрее, чем ваш сайт.

Компания, в которой я работаю, является одним из ведущих поставщиков услуг социальных сетей во многих странах мира. И было решено улучшить качество наших служб, а именно ускорить доставку контента потребителям. Для этого предполагалось построить локальные датацентры на каждом континенте.

Были рассмотрены два варианта: локальные датацентры (datacenter, DC) с полным набором серверов (сервера базы данных и приложений) и датацентры с серверами, которые кэшировали бы данные с центрального источника.

Первый вариант был сразу отметен из-за высокой стоимости установки и обслуживания. О принципах построения второго варианта я и расскажу в статье.

Немного теории

Распределенная сеть доставки контента, Content Delivery Network (CDN), состоит из следующих компонентов:

n  система определения месторасположения посетителя;

n  механизм выбора близлежащего регионального датацентра;

n  кэширующие серверы;

n  центральные серверы;

n  система обнаружения отказов региональных датацентров.

Немного поговорим о первых двух подсистемах. Для определения месторасположения посетителя и перенаправления его на близлежащий датацентр существует три метода:

n  Перенаправление (Redirect). В этом случае посетитель заходит на центральный сервер и затем перенаправляется на локальный датацентр средствами протокола HTTP, где и продолжает работать. К минусам такого решения стоит отнести необходимость дублирования всего функционала центрального датацентра в региональных, медленная скорость обслуживания при первом посещении, невозможность перенаправить клиента на другой датацентр в случае отказа регионального датацентра.

n  Выбор оптимального пути с использованием основ Border Gateway Protocol (BGP). В этом случае в каждом региональном датацентре устанавливается маршрутизатор, анонсирующий сеть поставщика услуг, например 10.40.40.0/24. Когда провайдер клиента получает несколько вариантов маршрута к этой сети, он выбирает наиболее короткий. А наиболее короткий путь и означает путь к близлежащему датацентру. К плюсам такого решения можно отнести надежность механизма выбора датацентра и высокую скорость (порядка нескольких секунд) переключения на запасные датацентры. К минусам стоит отнести сложность и высокую стоимость, т.к. каждый датацентр должен иметь свой маршрутизатор с поддержкой BGP, также необходимость получения сети как минимум класса С от регионального координатора.