CDN-Analyse gibt Aufschluss über Evolution des Internets
Unlängst hat Google angekündigt, dass die Seitengeschwindigkeit ein wichtiger Faktor für das Ranking beim mobilen Suchen sein wird. Und dabei handelt es sich nur um das jüngste Ereignis in einer langen Serie des Wandels, die nicht nur unsere Online-Erfahrungswelt zum Besseren verändert, sondern auch die erfolgreiche Verbreitung von Content-Delivery-Netzwerken erst ermöglicht hat. Obgleich CDN vollständig nahtlos sind, stellen sie dennoch einen ausgewachsenen Paradigmenwechsel in Bezug auf die Art und Weise dar, wie Internetnutzer auf ihre Inhalte zugreifen. Bevor die CDN existierten, mussten beim Verbinden mit einer Internetseite solange die Inhalte vom Server, auf dem sie gespeichert waren, heruntergeladen werden, bis alles richtig auf dem Bildschirm angezeigt wurde. Heute ist dieser Inhalt auf mehrere Standorte verteilt und wird typischerweise von dem Server heruntergeladen, der dem Nutzer am nächsten ist, wodurch das Laden der Seite viel schneller erfolgt. Ungefähr 50 % der Internetinhalte werden über ein CDN bereitgestellt. Dieser Erfolg bringt die Technik jedoch zunehmend unter Druck, wie es Professor Georgios Smaragdakis von der TU Berlin erklärt: „Da in Form von immer mehr Anwendungen potenziell Milliarden Internetnutzern umfangreicher Datenverkehr bereitgestellt werden muss, geht man allgemein davon aus, dass immer mehr Unternehmen ihr eigenes CDN erstellen bzw. auf Drittanbieter angewiesen sind. Aus der verstärkten Nutzung von CDN ergeben sich Anforderungen an die Betreiber von Transitnetzwerken, die zur Erzielung von Gewinnen auf netzwerkübergreifenden Datenverkehr angewiesen sind, sowie an die Netzbetreiber, welche die Kontrolle darüber verlieren, auf welche Weise der Datenverkehr ihrer Nutzer umgeleitet wird.“ Es ist ein bisschen wie Tauziehen: die Content-Delivery-Netzwerke ordnen die Endbenutzer auf dynamische Weise den passenden Servern zu, ohne sich der Netzwerkbedingungen innerhalb eines ISP oder Endnutzerstandorts in vollem Umfang bewusst zu sein, während die ISPs damit zu kämpfen haben, die schnellen Verkehrsverlagerungen zu meistern, die durch die dynamischen Serverauswahlstrategien der CDNs verursacht werden. Bei der Untersuchung des Spektrums gängiger und zukünftiger CDN-Lösungen haben Professor Smaragdakis und sein Team schnell erkannt, dass es tatsächlich Raum dafür gab, einen gemeinsamen Nenner zu finden. Mit Hilfe der Finanzierung im Rahmen des CDN-H-Projekts konnten sie Architekturen ermitteln, innerhalb von denen sich ein CDN und ein Netzbetreiber koordinieren können, um eine Win-win-Situation zu realisieren. „Unsere Analyse ergab, dass ein CDN aufgrund seiner globalen Reichweite ein einzigartiger Beobachtungspunkt ist, um die Entwicklung von Netzwerkprotokollen, Peering-Strategien, Leistungsmerkmalen sowie die Onlineaktivität im globalen Maßstab zu verfolgen“, erläutert Professor Smaragdakis. „Wir haben nachgewiesen, dass heute der Server-zu-Server-Datenverkehr aufgrund der erhöhten CDN-Aktivität ein wesentlicher Teil des Internetdatenverkehrs ist, und dass viele Nutzerverbindungen nun tatsächlich bei nahen CDN-Servern beendet werden. Außerdem haben wir gezeigt, dass eine zunehmende Anzahl von Peering-Points (Austauschpunkten), die zukunftsweisende Peering-Optionen bieten, jetzt rund um die Welt verfügbar sind, und dass die Nutzbarmachung derartiger Peeringpunkte die Content-Delivery-Leistung beträchtlich verbessern sowie die Überlastung des Internets reduzieren kann. Die Erkenntnisse aus dieser Studie sind für die Forschenden von großem Wert, da sie unser Verständnis des Aufbaus des Internets verbessern, und die Regulierungsbehörden sachkundiger an das Thema Internetpolitik herangehen können.“ Zu den nennenswertesten Beiträgen des Projekts zählten der Einsatz von CDN-Daten, um den Pulsschlag des Internets über die Jahre hinweg zu erfassen, sowie die Entwicklung neuartiger Verfahren, die ableiten, wo und wie ein CDN und ein Netzbetreiber Datenverkehr austauschen. „Mit den entwickelten Verfahren werden die existierenden Karten des Internets maßgeblich erweitert und sie sind von praktischem Wert, zum Beispiel, um den realen Ort von Angriffen, Staus und Schwachstellen zu lokalisieren, sowie um die Geschäftsbeziehungen zwischen CDNs und Netzwerkbetreibern zu modellieren“, erklärt Professor Smaragdakis. Die rund um diese beiden Beiträge erstellten wissenschaftlichen Arbeiten wurden ausgezeichnet, und Professor Smaragdakis weist darauf hin, dass die im Rahmen des Projekts entwickelten Messmethoden im Endeffekt in die operationellen Produkte von CDNs eingebunden werden könnten, um deren Effizienz und Genauigkeit zu verbessern. Parallel dazu wird das Team weiterhin CDNs einsetzen, um den Zustand des Internets besser zu durchschauen, möglicherweise Rückschlüsse auf groß angelegte Cyberangriffe und Netzwerkausfälle zu ziehen sowie abzuschätzen, welcher Anteil der angeschlossenen Geräte anfällig für Sicherheitsrisiken ist.
Schlüsselbegriffe
CDN-H, CDN, Content-Delivery-Netzwerk, Internet, Dienstanbieter, Daten, Server
